采矿工程中矿产资源的高效开采与利用技术研究

摘要：随着经济的快速发展，对矿产资源的需求持续增长，采矿工程中矿产资源的高效开采与利用成为关键问题。本文深入分析了当前采矿工程中矿产资源开采与利用的现状，探讨了存在的问题，详细研究了高效开采与利用的相关技术，包括先进的采矿方法、资源综合利用技术等，并对未来发展趋势进行了展望，旨在为提升矿产资源的开发效率、实现可持续发展提供理论支持与实践参考。

关键词：采矿工程；矿产资源；高效开采；利用技术

一、引言

矿产资源作为人类社会发展的重要物质基础，在工业生产、基础设施建设、能源供应等诸多领域发挥着不可替代的作用。采矿工程作为获取矿产资源的关键环节，其开采与利用技术的水平直接影响着资源的利用效率、经济效益以及环境的可持续性。在全球资源竞争日益激烈的背景下，提高矿产资源的开采效率和利用水平，已成为采矿行业面临的重要课题。

二、采矿工程中矿产资源开采与利用的现状

（一）开采现状

目前，我国采矿技术种类多样，涵盖了地下开采、露天开采等多种方式。露天开采具有开采效率高、成本较低的优势，适用于埋藏较浅的矿体，在煤炭、金属矿等开采中广泛应用。然而，地下开采则针对埋藏较深的矿体，技术难度相对较大，需要更为复杂的设备和工艺。但部分矿山由于地质条件复杂、技术装备落后等原因，开采效率较低，资源浪费现象较为严重。一些小型矿山在开采过程中，由于缺乏先进的勘探和开采技术，对矿体的赋存状态了解不充分，导致开采过程中出现矿石贫化、损失率高等问题。

（二）利用现状

在矿产资源利用方面，虽然近年来综合利用水平有所提高，但整体仍处于较低层次。许多矿山企业对伴生矿、尾矿等资源的重视程度不足，大量有价值的矿产资源被废弃。一些有色金属矿山在开采主矿种时，对伴生的稀有金属、贵金属等未进行有效的回收利用，造成了资源的极大浪费。部分矿山企业在选矿过程中，由于技术和设备的限制，精矿品位不高，尾矿中有用成分含量较高，进一步降低了资源的利用效率。

三、采矿工程中矿产资源高效开采与利用面临的问题

（一）技术装备落后

部分矿山企业受资金、技术等因素的制约，采矿和选矿设备陈旧老化，自动化、智能化程度低。传统的开采设备在开采效率、资源回收率等方面存在明显不足，无法满足高效开采的需求。一些矿山的通风、排水等辅助设备性能落后，不仅影响生产安全，还增加了能源消耗。在选矿环节，落后的选矿设备难以实现对复杂矿石的高效分选，导致资源浪费。

（二）资源综合利用意识淡薄

许多矿山企业只注重主矿种的开采和利用，对伴生矿、尾矿等资源的综合利用缺乏积极性和主动性。缺乏对资源综合利用重要性的认识，没有建立完善的资源综合利用体系，使得大量可回收利用的资源被闲置或丢弃。一些企业认为对伴生矿和尾矿进行综合利用投入大、收益小，且技术难度高，从而忽视了这部分资源的潜在价值。

（三）环境保护压力大

采矿工程对环境的影响较大，在开采和利用过程中会产生大量的废渣、废水、废气等污染物。部分矿山企业在开采过程中，没有采取有效的环境保护措施，导致矿山周边生态环境遭到破坏，水土流失、土地塌陷等问题频发。一些矿山的尾矿库管理不善，存在安全隐患，对周边居民的生命财产安全构成威胁。随着环保要求的日益严格，采矿工程面临的环境保护压力越来越大，这也在一定程度上制约了矿产资源的高效开采与利用。

四、采矿工程中矿产资源高效开采与利用技术

（一）高效开采技术

充填采矿法：充填采矿法是一种将开采后的采空区用充填材料进行充填的采矿方法。该方法能够有效控制地压，减少地表塌陷，提高矿石回收率。在开采深部矿体或对地表变形控制要求较高的矿山，充填采矿法具有显著优势。尾砂胶结充填、膏体充填等技术的应用，不仅提高了充填体的强度和稳定性，还实现了尾矿的资源化利用，减少了环境污染。

智能化开采技术：随着信息技术的快速发展，智能化开采技术在采矿工程中得到了广泛应用。通过建立矿山数字化模型，实现对矿体的三维可视化管理，为开采设计和生产调度提供准确的数据支持。自动化采矿设备，如无人采矿台车、智能凿岩机器人等的应用，能够提高开采效率，降低劳动强度，保障人员安全。智能化开采技术还可以根据实时监测数据，对开采过程进行优化控制，实现矿产资源的高效开采。

溶浸采矿技术：溶浸采矿技术是利用化学或生物的方法，将矿石中的有用成分溶解出来，然后进行回收的一种采矿方法。该技术适用于低品位、难选冶的矿石，具有开采成本低、环境友好等优点。原地浸出采铀、堆浸提金等技术在矿产资源开采中已得到成功应用，有效提高了资源的利用率。

（二）资源综合利用技术

针对伴生矿的特点，研发了多种综合回收技术。通过采用先进的选矿工艺，如浮选、重选、磁选等联合工艺，实现对伴生矿中多种有用成分的分离和回收。在铜铅锌多金属矿的选矿过程中，通过合理调整工艺流程和药剂制度，可以有效地回收铜、铅、锌等金属，同时还能综合回收伴生的金、银等贵金属。

五、采矿工程中矿产资源高效开采与利用的发展趋势

（一）绿色开采与可持续发展

未来采矿工程将更加注重绿色开采，即在开采过程中最大限度地减少对环境的破坏，实现资源开发与环境保护的协调发展。通过采用先进的开采技术和环保措施，降低废渣、废水、废气的排放，加强对矿山生态环境的修复和治理。推广无废开采技术，实现矿产资源的高效利用和废弃物的零排放，是未来采矿工程的重要发展方向。

（二）智能化与自动化发展

随着人工智能、大数据、物联网等技术的不断进步，采矿工程将朝着智能化、自动化方向发展。智能化开采系统将实现对采矿过程的实时监测、远程控制和优化管理，提高开采效率和安全性。自动化采矿设备将进一步普及，减少人员在危险环境中的作业，降低劳动强度，提高生产效率。智能化与自动化技术的应用，将使采矿工程更加高效、安全、可靠。

六、结论

采矿工程中矿产资源的高效开采与利用是实现资源可持续发展的关键。针对当前存在的问题，通过应用先进的开采技术和资源综合利用技术，加强技术创新和设备更新，提高资源综合利用意识，加大环境保护力度，能够有效提高矿产资源的开采效率和利用水平。未来，随着绿色开采、智能化发展和资源综合利用技术的不断进步，采矿工程将朝着更加高效、环保、可持续的方向发展，为经济社会的发展提供坚实的资源保障。

参考文献：

[1] 商洛地区矿产资源保护性开发与生态环境修复治理对策. 卢科谷;邹晓艳;张雯磊;李彦佩;李越旺;张思甜.第二届秦岭学论坛暨商洛学院社科联2024年年会，2024

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