分析地下金属采矿技术及潜孔钻机的进展与趋势

当前，我国已经将先进的采矿工艺从国外引进，加之全世界地下采矿设备的发展趋势呈现露天优良穿孔设备应用到地下，所以体现出了大型化，节能化以及自动化的发展方向。

１　地下金属采矿技术以及设备

１．１　留矿采矿

以往我们应用的钻机型号为ＴＩＩ－４，４０毫米的直径，１.５ｍ的深度，在之后的发展过程中，开始对重型凿岩机进行应用，其直径为６０ｍｍ到８０ｍｍ。潜孔钻机直径为１００ｍｍ～１２０ｍｍ，一直到２０世纪８０年代，我国应用留矿采矿的形式，使得有色金属的采矿量占据总体矿量的３４％。

１．２　崩落采矿

在２０世纪５０年代，对ＹＱ－１００等不同类型的采矿钻机进行应用，凿岩属于中深孔，借助这样的形式采矿量为３５％。直到８０年代，对高风压潜孔钻机以及牙轮钻机进行了应用。

１．３　空场采矿法

在２０世纪７０年代，我国很多采矿场都对空场采矿的形式进行应用。到８０年代之后，对于这种采矿方法的应用使得采矿量提升了１５％。从２０世纪５０年代开始，应用ＴＩＩ－４，中深孔，之后对ＹＧ－４０进行应用。

１．４　ＶＧＲ方法

在２０世纪７０年代，Ｌ　ＣＬａｎｇ提出了ＶＧＲ方式，可将露天开采设备在地下植入，实现有效开采。这种方式在美国，西班牙以及加拿大等国家开始普及应用，针对凡口矿应用的为瑞典ＲＯＣ３０６型号，以及我国研究的ＤＱ－１５０型钻孔潜孔钻机，直径为１００ｍｍ到１６５ｍｍ，主要借助球形药包从上至下逐层落矿，所以该项方式也称之为ＦＤＱ方法。

１．５　大规模地下采矿

通过这样的方式，可以针对深孔凿岩以及大直径孔径进行有效采矿，实现了大采场阶段以及连续机械性的采矿出矿。该采矿模式的应用，对传统设备有着非常高的要求，直径需要满足１００ｍｍ到２５０ｍｍ，５０ｍ到１００ｍ的钻孔深度，平行斜率为１％。

１．６　地下连续开采技术

对于地下开采工艺技术的探究，以及相关设备的研究，在２０世纪８０年代，有色总公司对工艺和技术进行了系统探究，并取得了一定的成果，使得大孔径凿岩钻机，为我国的地下连续采矿开辟了全新的时期。

２　对地下金属采矿潜孔钻机的发展

２．１　潜孔钻机的优势分析

因为当前在采矿过程中使用的潜孔钻机，有着比较小的体积，重量比较轻，结构简单的优势，所以是地下采矿当中，是非常重要的一项设备。例如：在２０世纪７０年代，应用的滑撬式底架潜孔钻机，因为该设备没有较高的效率，并且移动困难，所以没有广泛投入应用。之后加拿大金属公司改装了露天矿潜孔钻机，将其在地下采矿中进行应用，并与其他公司共同对ＶＣＲ采矿方法进行了制造。瑞典国家使用的地下采矿，在ＶＣＲ采矿当中也有着非常理想的效果。

２．２　潜孔钻机的发展分析

从上世纪８０年代，由于地下��矿以及潜孔钻机的发展十分迅速，科研人员对自行式潜孔钻车导轨式和高精度的潜孔钻机进行了研发，其中包括的种类为：潜孔钻机Ｍ１８８型号，该钻机为瑞典公司制造，包括ｃｏｐ６２型号的潜孔冲击机以及柱齿钻头，１６５ｍｍ直径，能够在１００ｍ深的下向孔以及上向孔小孔钻入。在实施凿岩平行当中，借助激光可对钻机实施定位，激光器可在巷道的一端安装，再传给右侧的两个靶标当作导向。钻机２９型号的测斜仪，可结合钻孔具体方向，对推进器的位置进行调整，其他设备可对风压进行稳定，保证转速平稳，把控钻凿声孔斜率在１％的范围内。

２．３　潜孔钻机的应用分析

同时还对ＳＱＺ－１潜孔钻车进行应用，这一潜孔钻车为我国自主研发的设备，在深孔分段爆破掘进天井钻孔当中有着重要的应用，该钻车能够将钻孔斜率在１％的范围内进行控制，钻孔的直径１００ｍｍ，有着４０ｍ到５０ｍ的深度，体积非常小，可利用一次定位再转到天井范围当中，全部的平行深孔造价非常低，在小型以及中型矿山开采当中有着广泛使用。

２．４　潜孔钻机的优化分析

在９０年代之后，人们对于金属钻孔机的性能给予了高度重视，并对各类产品进行了优化，使其赋予了更多的功能。加拿大等公司对多功能凿岩穿孔设备进行了应用，可对ＶＣＲ采矿技术的高精度深炮孔要求得满足，借助连续采矿系统对ＣＤ系列潜孔钻机进行了研发，属于一种天井钻机以及潜孔的结合，不但能够实现钻天井，还能实现潜孔凿岩，优化钻具，为采矿业提供了更加高效、更加科学的设备；拓展功能，可利用新的钻杆增加，使钻孔深度有所加大，将高性能的砖头以及冲击器的钻孔范围进行扩大，以便实现潜孔钻机的性能拓展。

３　发展趋势分析

当前，我国对国外先进设备进行了积极引用，并且对技术进行了创新，自主研发了不同类型的穿孔设备，有些设备的技术参数指标已经与世界先进水平相符。但从某种程度上进行分析，无论是产品品种、应用效果、寿命，还与发达国家存在差距。所以针对地下金属穿孔设备的研发，还需要不断开发。

３．１　不断开发新产品

不断开发新产品，使设备种类得到丰富，以便对复杂多变的金属采矿地质条件给予应对，将采矿设备制造水平进行提升，加大降低成本的力度，提升产品品质。此外，针对地下穿孔设备，要结合微型计算机，这是未来发展的必然趋势。

３．２　实现自动化

当前，英国、美国、法国等一些国家，针对穿孔设备与微型计算机的结合，使钻孔的使用寿命以及精准度得到了有效提升，解放了人力资源，全面实现了自动化。在照明程度不理想、地板滑，环境不佳的情况下，可实现钻孔部分的远程遥控，并收集和自动记录参数变化。所以未来要向智能化以及自动化进行革命，促进我国采矿钻孔穿孔设备的更新和提升。

４　结束语

总之，在实施金属采矿的过程中，尤其是针对较高价值的金属采矿工作，需要应用地下采矿的形式，随着当前采矿技术的不断提升以及完善，穿孔设备的水平有着明显的提升。当前，我国对国外先进设备进行了积极引用，并且对技术进行了创新，自主研发了不同类型的穿孔设备，但技术还有些不完善，需要进一步完善和探讨。