挖礦多深

1. 礦床開采

（一）礦床開采單位的劃分

一般礦床都佔有較大面積和有豐富的儲量，為了有計劃地進行開發，常將礦床按礦體賦存條件，由大到小分為若幹部分（開采單位），劃歸相應的采礦企業（生產單位）進行開采。

一般把礦床的分布范圍稱為礦區，通常劃歸一個礦務局（或公司）開采。處於同一地質構造、同一成因的全部礦床，稱礦田（煤礦則稱煤田）。如果礦田規模較大，可劃分為若幹部分，每一部分由一個礦井（坑口）進行開采，稱為井田（圖12-1），井田的邊界可以是人為邊界或自然邊界。開采時，還必須把井田分成較小的部分，對傾斜礦層，常沿其傾斜方向按一定標高把礦層分成若干個平行於走向的長條部分，稱為階段（或稱中段），其上下分界面稱為水平，如0m水平、-50m水平等（圖12-2）。當階段較小時，開采可沿全階段一次開采；如階段面積較大，還應進一步劃分成n個采區，每個采區沿傾斜布置n個開采工作面，稱區段。

圖12-8 頂板破壞分帶示意圖

（據北京煤炭科學院，1985）

a—不規則冒落；b—規則冒落；c—嚴重斷裂；d—一般開裂；e—微小開裂；f—冒落帶；g—裂隙帶；h—整體移動帶；i—破裂帶

1）冒（崩）落帶：直接頂板分裂為碎塊向下垮落的范圍。可分為不規則冒落段和規則冒落段。這一帶岩石碎脹，堆積、透水性好，可形成上部地下水或地表水向下灌入的通道，引起突水，一般不允許這一帶發展到上部強含水層或地表水體。

2）裂隙帶：在冒落帶之上大量出現切層、離層的采動裂隙的范圍。該帶可分為三段：嚴重斷裂段、一般開裂段、微小開裂段。該帶裂隙連通性好、透水性強，當該帶達到補給水源時，能使礦坑涌水量急劇增加，甚至造成突水。

3）岩層整體移動帶：該帶位於裂隙帶之上，一般表現為地層整體彎曲變形或剪切位移，或帶內整體彎曲下落，一般不產生裂隙，不會構成充水通道。

2. 博士回老家後，發現國內埋藏最深金礦體！他是如何發現的

這位博士高才生，能夠發現國內埋藏最深金礦體，在培攜我個人看來，離不開這兩個因素。第一個因素，有著過硬專業知識，扎實學習為工作帶來了便利和基礎；第二個因素，引進先進設備，助力了該博士研究，最終成功發現埋藏最深金礦體。

事情發生在山東一位博士身上，他從小都是別人眼中的孩子，在26歲時候就博士畢業。擁有博士學歷，他完全可以留在北京工作，擁有北京戶口。面對人生抉擇，他放棄了優越北京戶口，選擇回到家鄉山東，助力家鄉發展。

因此在我個人看來，國內埋藏最深金礦體的發現，同高學歷博士自身扎實專業知識有關，也同引進最先進儀器有關系。工作中的認真、細致，加上不畏艱辛和困難，最終讓博士取得成功，展現了工作成果。

3. 華為「挖礦」顛覆采礦業，以後開礦絕對安全、體面且高效了

近日，華為舉行軍團組建成立大會，宣布正式成立煤礦軍團，從煤礦開始進軍智能礦山行業，讓煤礦乃至采礦業擁有真正絕對的安全。華為為什麼要「挖礦」，依靠最先進的F5G技術，會給我們礦業帶來哪些顛覆性的變革？

一 煤礦安全為什麼異常重要？

煤礦開采大多為地下幾百米甚至上千米深巷道及工作面，煤礦要不不發生事故，一發生事故就是大事故，煤礦安全生產一直是倍受 社會 各界關注問題。 近年來，中國接連發生重特大煤礦安全生產事故，造成嚴重人員傷亡和重大財產損失，一批相關政府官員因被問責。國家能源局數據，截至2020年底，全國煤礦數量4700處，原煤產量39億噸，2020年死亡事故122起，死亡225人。

2010年至2020年，煤炭在中國一次能源消費結構中的比重從69.2%降至56.8%，但佔比仍過半。雖然國家能源局逐步減少煤礦數量，但未來幾十年煤炭仍然是中國能源的主要來源，煤礦安全依然是重中之重！

二 煤礦難在安全和後繼無人

相比其它類型礦山，煤礦地質條件更為惡劣，容易發生塌方、透水、瓦斯爆炸等事故，工作環境是高溫、高濕、高粉塵；採掘的工作面長達200-300米，現場狀況極其復雜，不確定性高，危險系數大；

行業最大的挑戰是安全問題，安全問題首先是安全架構問題、管理規程問題，背後是人員操作規范問題，這些問題必須通過平台化和數字化手段來解決。在煤礦智能化進入全面加速的關鍵階段，要實現「安全、少人無人」，最關鍵的挑戰是以下方面：

第一，缺少統一的行業標准： 缺乏統一的信息化、智能化建設的標准指導，各信息系統間無法互聯互通，演進困難。

第二，各種生產設備介面不統一，七國八制 ：IT應用與OT設備制式多樣，跨系統集成復雜度高， IT與OT難融合，生產數據上不來或者沒有統一格式，海量OT設備數據不能通過IT手段進行分析與建模，嚴重影響數據價值發揮。

第三，缺少統一的操作系統： 需要一個國產、自主可控的物聯網操作系統，來實現數據統一格式和介面的定義，打造煤礦設備接入層的統一標准和架構。繼而為後續數據共享、應用部署打下堅實的數字底座基礎。

第四，數據孤島： 煙囪式的系統建設，獨立部署且維護成本高，並嚴重製約了數據的流通與協同應用。

第五，後繼無人： 煤礦行業還有一個很緊迫的現實問題，那就是下井作業出現後繼無人的尷尬局面，目前礦工的年齡都普遍高於45歲，而年青人寧願當快遞小哥，即便收入高也不願意從事這么辛苦又危險的職業。如果我們能幫助這個行業實現遠程開采，穿西裝打領帶在辦公室作業，情況就不一樣了。

三 華為為什麼要先挖煤？

華為為什麼選擇從煤礦入手呢，鋪開做整個礦業開發不行嗎？

任正非公開表示，華為把信息通信技術應用到礦山中，最主要是幫助煤礦實現智能化。他舉例說，目前山西的井下瓦斯預警防爆系統做得很好，但是要用4根線連接，其中有兩根電源線、兩根信號線。當華為技術應用到井下以後，瓦斯感測器就不再需要線了，向上傳輸用無線電，不僅在坑道里可以隨意布置，而且可以隨著礦機任意前進，不需要因為布線導致礦機的採掘移動進展變慢，從而提高產出能力。

據了解，目前先做煤礦，這是內部的一個剛性要求。為什麼呢？華為做事強調一個方法，叫飽和攻擊，確定戰略以後，就集中力量攻破一個「城牆口」。而礦山開發的「城牆口」就是煤礦。煤礦的場景也是最復雜、挑戰也是最大的，如果要求最高的煤礦場景都能做好，那麼華為也隨之打造出了領先的、經受了嚴峻場景考研的解決方案，復制應用到其它礦業領域，也會更加容易。

在5G等通信技術、雲計算、大數據技術應用方面，世界上多數信息通信公司均沒有選擇將礦山作為突破口，但華為選擇礦山第一個吃螃蟹，其准備用30年的積累來改變這個行業。在礦山開發中，煤礦是最難的，任正非表示，中國現有4700多座煤礦，如果能把這些煤礦做好，在煤礦領域積累的經驗，很容易就可以外溢到其它非煤礦山。

「如果我們真正實現了這一步，對加拿大、俄羅斯在北冰洋地區的礦山開采將有非常重大的意義。凍土地帶的條件極其惡劣，人們不願意在那裡生活，這么豐富的資源在那裡睡覺，如果無人方式開采，這些資源都被開采出來，對人類 社會 將有重大貢獻。」

四 華為能為采礦業帶來哪些變革？

F5G提供的綜合優勢，才能支撐起智能礦山的未來。在那個智能井下世界裡，煤礦將會擁有真正絕對的安全。華為煤礦軍團董事長鄒志磊表示，華為不做挖煤機器，不做感測器，不做應用軟體，而是聚焦ICT基礎設施，通過打通煤礦所有環節的信息流，實現無人化和智能化，讓「挖煤賣煤不見煤」。

01

智能礦山整體架構

02

4個應用

①設備遠程操控

利用5G高速率、低時延、大連接、高可靠等特性，遠程超控挖機，讓井下巡檢和安防機器化，讓采礦無人化，尤其是采礦可穿著西服坐在舒適的操控室內挖礦，實現煤礦固定場所無人值守，關鍵環節機器人替代，助力實現智能化采礦，減人60%，單班人數減少10%-20%。

遠程操控挖礦解決了工人的安全問題和工作環境，現在年輕人都不願意到礦山上工作，礦山招工是很大難題。礦工大多五六十歲，年輕的人員都不願意上礦山工作。為什麼目前5G礦山能招到大學生，因為他只需要坐在空調房裡操作挖掘機就可以了，所以解決了礦山招工難的問題。

②純電動礦車

純電動礦車一是上坡空車用電，下坡反向充電，下坡能量回收；二是下坡時電機反制動比剎車片更有效；三是下坡用電量只有柴油機的1/5，節約4/5，安全、節能和環保，效益巨大；四是特殊路況也不怕，出勤率高；五是高可靠，維護少。

河南洛陽鉬業采區內有運輸車輛270台，進行礦石、排渣運輸，其中有130台為純電動無人礦卡，2020年改造為無人礦山採掘能力2000萬噸。

③無人駕駛及調度系統

無人駕駛在礦山行業應用有兩個優勢， 一是解決安全問題， 礦山行業是高危職業，它的司機比傳統乘用車司機的安全性要求更高也更危險。無人駕駛可解決安全問題，所有的車上沒有司機，礦工不下礦，人員零傷亡； 二是智能無人運輸， 一鍵啟動，自動編隊，高效運輸。假如礦山有30-50台無人礦車，這時候後台只需一台電腦調度即可，不需要人，但是遠程調度室需要坐兩個人起輔助作用，緊急情況下需要人工干預；三是智能系統調度，智能規劃運輸路線，動態調整車鏟比，減少運輸車等待時間，提高裝載效率；四是節約成本，一般司機工資一年十來萬，有人車變成無人車後，司機的錢可以省回來；五是生產過程無污染，破解環保和檢查等「停工令」。

④精準測繪和協同作業

5G無人機和AI技術，及時獲取礦石儲量，精準制定開采計劃；協同掘進機、挖機、液壓支架、礦車等設備作業，打通數據孤島，打造標准化、集成化的統一數字平台，實現礦山應用賦能、數據共享。

晉能控股集團塔山煤礦，是國家能源局千萬噸智能化礦山建設試點單位。截至目前，塔山礦已完成4個智能化綜放工作面的建設，礦井總計安裝5G基站128台，已實現井上下5G信號全覆蓋，可以支撐井下綜采設備的遠程操控，掘進機、挖煤機、液壓支架等設備通過5G技術具備了實時遠程操控功能，可以使實現對爆破、採掘、傳輸全過程的高清監測與控制。實現了礦井設備遠程協同運行維護，「5G+智慧煤礦」初具雛形，基本實現「機進人退」的目標。

五 智能礦山效益如何？

傳統礦山和智能礦山相比，主要有三大好處，一是省人力，按年開采1000萬噸礦山為例，運距3公里以內核算，人員減少到50%以上，5年人工成本節約656萬；二是提效率，單車自動駕駛提升至30公里/小時，運輸時長由16小時升24小時；三是增效益，5年直接收益9342萬，人員傷亡降低為0。

4. 非金屬礦采礦

礦山的開拓方式、生產規模、采礦方法、裝備水平主要取決於礦床規模、礦床儲存條件、礦物的性質、礦產品的價值以及國家的技術經濟基礎。一些礦業發達國家，特別是工業發達國家擁有大型、特大型金剛石、石膏、高嶺土、大理石、石棉等的礦山，採用大規模、集約化開采，這些非金屬礦山的技術裝備水平一般與大型煤礦山、金屬礦山相當，有的非金屬礦山的開采作業達到了采礦業的先進水平，如俄羅斯雅庫基、南非的金剛石礦、俄羅斯巴日諾夫和加拿大魁北克的石棉礦、美國的高嶺土、凹凸棒石、膨潤土和石膏礦，以及挪威的石灰石礦等，那些先進國家的石墨、滑石、重晶石、白雲石等非金屬礦山，規模較小，但裝備水平和經營管理水平較高，相應的技術經濟指標也較高。

目前國外非金屬礦采礦技術發展現狀大致如下：

一、露天開采比重大於地下開采，露天礦采深越來越大

非金屬礦的開采，露采地采兼有。然而，露天開采具有可採用大型高效采礦設備、生產能力大、勞動安全條件相對較好、資金投入產出較快等一系列優點，國外非金屬礦山只要條件許可都盡可能採用露天開采。據美國地調局《Mineral Yearbook》2005統計，2004年美國工業礦物礦岩量36.08×10⁸t，其中露采35×10⁸t，佔97%，同比增長4%，地采1.08×10⁸t，只佔3%，工業礦物產品的平均價格，露采為20.54美元/t，地采為28.34美元/t。2004年美國幾種非金屬礦露采和地採的開采量如表2-1-1所示。

表2-1-1 2004年美國幾種非金屬礦開采量（10⁴t）

佔世界高嶺土產量50%以上的英美高嶺土礦山都採用露天采礦方法，目前世界最大的石棉生產國俄羅斯和加拿大的石棉礦山也都採用露天采礦，絕大多數的世界大型的石膏、膨潤土、石灰石、大理石等的礦山都是露天開采。

隨著采礦工作的進展，礦坑開采深度不斷加深。如2005年俄羅斯雅庫基的和平金剛石礦、紀念日金剛石礦、成功金剛石礦的深度已分別達到525 m、500 m和610 m。俄羅斯巴日諾夫石棉礦原設計露采最終深度為680 m，目前采深已超過700 m。由於通風安全和運輸的經濟性，目前他們都在計劃或已實施露轉地的問題。

二、機械化自動化水平不斷提高，大力發展連續式或半連續式采礦工藝

為了節省人力，提高勞動生產率，降低生產成本，國外非金屬礦山不斷提高機械化和設備大型化的水平。與此相配合，發展了連續式或半連續式采礦工藝。

國外非金屬礦露天礦山一般採用螺旋溝開拓、台階式開采。表土剝離採用鑿岩爆破法，用前端式裝載機、液壓鏟或大型索斗鏟配合大型汽車裝運。如俄羅斯薩勃魯夫斯基滑石生產聯合體的「新透鏡體」滑石礦。儲量2718×10⁴t，礦體長1050 m，滑石菱鎂礦層厚度50～350 m，探礦深度80～90 m。該礦採用水平分層下行式台階開采，台階高度10 m。表土層為頁岩、斜長花崗岩和角閃岩。年礦石量19700 m³，剝離量3500 m³。剝離岩石由鑿外工作預鬆散後，用5 m³機鏟采裝到翻斗車，運去填路或露天尾礦堆。礦塊用SBMK-5行鑽機穿孔。爆破後礦石用電鏟、翻斗車裝運至中間礦倉或選礦廠受礦倉。

德國Stassfurt白雲石礦床，礦石平均密度為2.3～2.5g/cm³，礦體性狀多變，裂隙豐富，在幾米范圍內，礦石強度和品位都顯著不同。礦山採用選擇性開采，根據配料要求挖掘所需塊段。因此採用了Caterpillar的液壓鏟進行挖掘。液壓鏟重93 t，最大功率448 kW。鏟斗具有5個彎齒，同鏟斗底部曲線性狀相匹配。斗容5.5 m³，工作壓力500 kW。大塊岩石用鏟斗底部墜球搗碎，再用鏟斗鏟裝到自卸汽卡車。

在采礦生產中，廣泛採用大孔徑牙輪鑽或潛孔鑽鑿岩-電鏟（液壓鏟、前裝機）-汽車-半固定式破碎機-帶式輸送機裝運的半連續式生產工藝（如俄羅斯烏拉爾石棉公司）。有些非金屬礦種的生產採用了連續式生產。如英國的高嶺土礦山使用高壓水槍水力開采高嶺土，礦漿通過管道泵送到儲漿池，再泵送至選廠進行水洗。烏克蘭的高嶺土礦使用斗輪鏟聯合裝置進行開采、運輸和堆礦，實現了高度機械化的連續工藝。

美國Oil-Dri公司年產包括凹土在內的漂白土100×10⁴t，是世界最大的優質寵物墊料和吸附劑生產和供應商，其礦山採用露采，4個礦段，每個礦段僅用3人，分層開采機械復墾，生產過程全盤機械化。

地下開采採用豎井、斜井、平硐等方式進行開拓。為了進一步降低成本、提高勞動生產率，實現半連續或連續式采礦生產，國外非金屬礦山地下開采盡量採用斜井開拓，帶式輸送機或自行式輸送設備運輸礦石的方式，如英國三維世硬石膏礦等。

三、不斷改進采礦方法，以適應高效設備的需要，提高勞動生產率和資源回收率

在地采礦開采方法上，隨著無軌采礦技術、中深孔大孔徑鑿岩技術，以及先進的采礦機械設備的發展，使較老的勞動強度較高、材料消耗較高的采礦方法，如人工水平分層充填法、留礦法等，逐步被以利用先進技術設備的機械膠結充填法、階段崩落法、房柱法、中深孔分段崩落法、分段平巷法所取代。例如美國石膏礦採用露天礦台階式開采，鏟運機直接進坑裝礦運礦。英國三維世硬石膏礦使用6 m³鏟運機，工效達到230 t/工班。

摩洛哥Samine礦自1974年投產，它以38%高品位CaF₂的礦石而聞名，礦石能加工成98%CaF₂的產品。原用留礦法開采，礦石回採率低，選擇性差，生產率低，生產成本高，初始投資高。他們利用鑽探岩心資料繪制三維地質圖，根據地質條件開發了機械化傾斜分層充填法，使礦石回採率達到了90%，生產率提高了20%，最高礦石貧化率僅10%，采礦成本降低了1/3，特別是搶救了270×10⁴t CaF₂，37.4%的礦石儲量，提高了10年的礦山壽命。對於鄰近礦區相同的地質條件下採用該采礦方法，預期又能增加350×10⁴t的儲量。

目前俄羅斯雅庫基ALROSA金剛石公司「國際」礦含金剛石金伯利岩的地下開采，就是採用聯合採礦機進行開採的。這是世界上採用聯合採礦機開採金剛石礦的第一例。該礦井下使用了2台奧地利Fest Alpine Bergtechnik公司出品的聯合採礦機，以及2台雅庫基金剛石設計研究院和ALROSA公司共同研製的聯合採礦機。「國際」礦改進了聯合採礦機的執行機構，加快了切割頭的轉速，改進了刀頭的分布方案、數量和尺寸。採用聯合採礦機對保護金剛石的天然晶體有著重要的意義。礦山進行的檢驗和統計證明，從1t金伯利岩中回收的金剛石的價值比原來採用小孔鑿爆法采礦時要高。該礦目前的開采量為50×10⁴t/a。

四、非鑿岩爆破開采法得到因礦制宜的應用，且其應用有擴大的趨勢

非鑿岩爆破開采法在半硬和硬質岩石的露天礦開采中的研究已經有很長時間了。問題的提出，一是因為希望用它來取代勞動強度很大，且有危險的鑿爆工藝；二是藉此開發新一代的高效、經濟的露天礦開采和剝離工作的連續作業工藝。

非鑿爆開采法在中等硬度以下的礦岩挖掘中也早就有所應用。如用在國外的高嶺土、石膏、滑石和石灰石的采礦中，像烏克蘭的高嶺土礦使用斗輪鏟和堆取料機聯合裝置進行采礦，實現了高度機械化的連續工藝；美國帕貝科日恩松石膏礦採用鏟運機進行開采，取代原用的鑿岩爆破法，采礦成本可降低2/3。

自20世紀90年代中期以來，專業生產的炸葯價格大幅度上漲，使1 m³鑿爆法采出毛礦的成本大大提高。此外，隨著世界各國對環境問題的關注度日益提高，為消除或降低鑿岩爆破采礦所帶來的雜訊、粉塵和震動，近年來非鑿岩爆破采礦法的研究有所加強，應用有逐漸擴大的趨勢。

岩體非鑿爆法採掘的采礦設備必須具備以下條件：一是具有很高的切割應力，以及相應於應用單位生產能力的勞動生產率；二是松岩和採掘礦岩的能耗要低；三是應有足夠的機動靈活性和在較大坡面的工作平台上操作的能力；四是應具有工藝和生態上的安全性。

採掘裝岩設備可以同時完成松岩、挖掘和裝岩功能，是最能滿足大規模生產要求的。從被開采和可能使用該法開採的礦床的采礦地質條件和采礦機械現狀來看，在最近10～15年內，最可能用作非鑿爆采礦的主要設備有帶刨岩斗齒的單斗液壓鏟和索斗鏟、分層刨岩機和斗輪鏟。用於非鑿爆法采礦的單斗液壓鏟的發展方向是配備專用鏟斗和松岩器的液壓鏟和帶沖擊式斗齒的機鏟和液壓鏟（動力鏟斗的挖掘機）。而後者是最有希望的。20 世紀末，奧地利Fest-Alpine公司和德國的Nidermaier公司以及瑞典的公司已經製成和成功試驗了斗容5～7 m³的動力鏟斗液壓鏟。俄羅斯烏拉爾重型機器公司在俄羅斯科學院礦業研究院的配合下，在原成批生產的ЭКГ-5A型電鏟的基礎上，製成了帶動力鏟斗的ЭКГ-5B型電鏟其與ЭКГ-5A型電鏟的區別和改進是主要工作機構改變了，並在電鏟擴大的回轉平台上配備了附加機構。ЭКГ-5B型電鏟在石灰石、白雲石和煤礦投入了生產，實踐表明，斗齒刃的單位沖擊能為100 J/cm，可以成功地開采抗壓強度80MPa的岩石，平均勞動生產率為120～275 m³/h，在使用率為0.41～0.67的情況下，年生產能力可達72×10⁴m³。還確定了ЭКГ-12B型帶動力鏟斗的電鏟的工作機構參數，證實了將單位沖擊能提高到200～250 J/cm，沖擊頻率提高到8～12 Hz的合理性，在這種條件下，設備能有效地採掘抗壓強度達100MPa的岩石。

全世界都很關注無須預松岩直接連續作業的岩體採掘裝載機的製造。在20世紀80年代初，俄羅斯就有分層刨岩型聯合採礦機生產，現在全世界采礦設備製造商已經對40種型號的聯合採礦機進行了工業試驗。最有代表性的有Virtgen公司的聯合採礦機，可以開采層厚0.2～0.6 m、抗壓強度達80MPa的岩石。由德國Krupp Ferdertechnik公司和俄羅斯庫茲巴斯塔爾琴斯基煤礦合作研發的KSM-2000 p型聯合採礦機，在抗壓強度為70～80MPa的岩石中進行分層開采，最大刨岩深度可以達到2.6 m，在松岩後的岩體中，它的最高生產率達到2000 m³/h，是目前所有聯合採礦機中效率最高的。美國石膏礦採用鏟運機開采法，取代原用的鑿爆法，使采礦成本降低了3倍。

為了保持傳統台階式開采工藝的技術優勢，確保非鑿爆法流水作業的進行，一些國家著力配製增強切割應力的斗輪式挖掘機。捷克Unex公司K-650型斗輪式挖掘機在俄羅斯「成功」金剛石露天礦的工業性試驗和俄羅斯ЭКГ-400/1000型斗輪式挖掘機在俄羅斯雅庫基金剛石砂礦的生產應用證明，這類設備基本上能滿足在抗壓強度為60～80MPa的岩體中的非鑿爆法采礦作業要求。

然而，研究結果和實踐經驗證明，在可預見的將來，還不能完全將非鑿爆法看作是鑿爆法開採的替代方案。在大量不同的采礦地質條件下，每一種采礦設備都有它有效應用的范圍。特硬和特黏的整體岩體，如花崗岩、輝長岩和輝岩等，在目前的發展水平下，進行有效的松岩還得依靠爆破。砂礦、砂礫礦、粘土礦、中等硬度的礦床，如石灰岩、頁岩、砂岩、粉砂岩、泥質岩、白堊、交代類岩石、金伯利岩，以及某些類型的鐵礦、銅礦、有色金屬礦和金礦，採用非鑿爆法開采，目前還是成功的。

總之，利用目前已有的設備正在和可以成功地進行非鑿爆法開採的應用范圍有：

1）抗壓強度在60～80MPa的Ⅰ類、Ⅱ類和部分Ⅲ類岩石的礦床和個別礦塊。

2）需要選擇性開採的、結構復雜的礦體。

3）不能採用鑿爆法進行松岩的礦床和礦塊，如居民點、工業建築附近的礦床和礦塊。

4）由於技術原因殘留的礦塊和礦堆等。

我國岩石為中等硬度以下的小型非金屬礦山，多數都採用手工開採的方法，挖掘裝運礦石的工具僅為手鎬、簸箕和手推礦車。尚未看到有採用機械化非鑿爆法開采非金屬礦的報道，因此在這方面目前無法與國外先進水平相比。

五、設備繼續趨向合理的大型化、講究高效和節能

國外非金屬礦的露天開采採用大孔徑牙輪鑽或潛孔鑽、長鑽桿自動控制穿孔技術。俄羅斯建材礦山70%以上採用高效牙輪鑽機鑿岩。如俄羅斯ALROSA金剛石露天礦目前採用俄羅斯國產CБШ-250、270型牙輪鑽機、芬蘭Tamrock D-75 KS和Ingersol Rand D-2m鑽機，孔徑達250～270mm。裝礦用斗容4～16 m³的電鏟或前裝機，運輸用裝載量30～136t的自卸車。俄羅斯烏拉爾石棉公司巴日諾夫石棉露天礦穿孔用CБШ-250 MH型牙輪鑽，孔徑為250mm，裝礦用8～12.5m³電鏟，運輸用30～120 t自卸車，以及黏著質量930 t的173-2M牽引機組。加拿大黑湖石棉公司露天礦採用φ190～250mm的牙輪鑽穿孔，7 m³前裝機裝礦，100 t級以上的自卸車運輸。

為了節能和提高勞動生產率，國外非金屬礦山注重適時更新設備。如俄羅斯ALROSA金剛石公司每年投入23億～30億盧布購置發達國家製造的設備，如Caterpillar和Komazu斗容16 m³的反向鏟，噸位136 t的Caterpillar，Komazu和Dresser翻斗車，俄產5～15 m³的正向鏟。巴西Mineracao de Amianto石棉公司2003～2004財政年度投資1300萬美元置換運輸翻斗車，2006年投資1500萬美元更新設備。

在地下礦巷道掘進方面，俄羅斯研發和投產了一種鑽機、裝葯和爆破-岩石裝載工序的聯合機組，附設工業機器人和微處理機，確保巷道掘進工作準確安全高效地進行，消除了掘進工人笨重的體力勞動。

俄羅斯烏拉爾石棉公司巴日諾夫露天礦開發了一種乳狀炸葯機械化制備、裝運和裝葯機。這種設備是在對適應本礦崩礦需要的安全、廉價的乳狀炸葯進行了長期研究後開發出來的。這種MЗГ-10型制葯、運葯、裝葯機，載重10 t，可以直接開到工作面進行制葯和裝葯。2004年通過了驗收後，全面投入了使用，目前能滿足露天礦炸葯總消耗量的98.2%。採用這種技術，對於含水礦體的爆破工作，與原先採用的技術相比，可節省費用2.6倍。

加拿大石棉礦山的裝葯車配備自控裝置，可以根據不同礦岩不同的爆破性能隨時調整炸葯的成分含量以改變炸葯的爆炸威力。甚至在同一炮孔中也可以做到不同部位裝不同的炸葯，以提高爆破質量。

六、注重科學采礦，不斷改進工藝，提高勞動生產率

（一）全球定位系統技術和工業電視的應用

目前工業發達國家非金屬礦業在露天采礦中較為普遍地採用全球定位系統技術（GPS）來配置監控調度鑽機、礦岩鏟裝和運輸設備，保障其正常生產，以及在各種設備發生故障時及時地調度維修，以便最大限度地減少窩工時間，提高設備利用率。地下采礦的礦山，則廣泛採用工業電視，在中央控制室監控各工作面、卸礦點、裝礦點的工作和提升運輸的情況。

（二）廣泛採用計算機技術

計算機技術，已在工業發達國家的非金屬礦山得到了廣泛的應用，在采礦工作設計階段，幫助設計人員利用計算機技術模擬礦床的條件，應用專用的軟體，准確地作出決策和設計方案；在采礦工程開展過程中幫助采礦工程技術人員採用計算機模型模擬采礦現場情況，進行采礦方案的比較和選擇，可提高采礦場的穩定性和安全性，提高資源的回收率和勞動生產率；在采礦過程中，可幫助采礦工程技術人員進行采礦工作的管理，礦石的運輸管理。如加拿大石棉礦，根據地質勘探的結果，將礦石按其質量、品位、礦物組成、性質等因素，確定不同的價值。然後利用計算機技術按照地質勘探的結果，繪制出礦體三維模型，並將其按其中礦石的價值劃分成不同礦石價值的礦塊。為一定質量要求的產品進行采礦時，可在三維模型上進行配礦，確定所需的礦塊以及採掘的數量，再按此設計各礦塊工作面炮孔布置、炮孔數量和深度、各排炮孔的裝葯量、爆破方法和順序、裝運設備的配置和調度等。

（三）重視礦石的質量控制

工業發達國家的非金屬礦業不僅對最終產品實施質量控制，而且對加工過程實施在線控制。如俄羅斯采礦化學品有限公司Kulr水鎂石礦，從采礦開始就把好質量關，通過詳探台架試驗確定生產礦塊，再用生探進一步取樣分析准確確定應爆礦段，爆破後將礦石按要求破碎分級，送往不同產品的工藝流程。在整個采礦和加工過程中都對MgO、CaO、SiO₂、Fe₂O₃的含量進行測定和監控。而我國非金屬礦山普遍只對最終產品進行質量控制，而且大多數小型非金屬礦山並無正規的質量檢驗。

（四）金剛石開采中爆破對晶體破壞的研究

俄羅斯礦山科學研究院對在開采含金剛石金伯利岩時，爆破工作對晶體的破壞進行了研究，並對爆破破壞晶體的行為進行了模擬，確定了破壞晶體的潛在危險帶的半徑，研定了爆破脈沖形式和應力波振幅-時間特性的控制方法，從而為計算能保護晶體的爆破工作參數奠定了基礎。

（五）露天礦強化裝運工作的新技術

俄羅斯礦山科學研究院研發了一種強化裝運過程的工藝和一套礦石堆料卸料裝置，使露天礦裝運工作實現了流水化。礦石堆料卸料裝置由列車式礦倉、礦堆下移動式振動給料器和自行式翻斗車組成。這套裝置的工作原理如下：沿工作面平行於礦車軌道建一條輔助軌道，列車式礦倉停靠在輔助軌道上，列車式礦倉起到一種緩沖礦倉的作用。礦堆下移動式振動給料器和自行式翻斗車安裝在列車式礦倉的車架上。電鏟將礦石裝在列車式礦倉中由移動式振動給料器和自行式翻斗車將礦石轉卸到運輸礦車的車皮中。這樣電鏟可以連續向列車式礦倉裝礦，移動式振動給料器又可以連續向運輸礦車的車皮裝礦，使露天礦裝運工作流水化。運輸礦車的停靠和裝車時間不超過2～3 min，比循環作業時裝車作業時間縮短了10～20倍。

另一種強化露天礦裝運工作的方法是使用大容量的鏟斗配合長度與翻斗車車廂一樣的振動給礦器。生產時，後者停放在運輸線附近已采台階的上幫，給礦器一次就能裝滿一輛翻斗車車廂，可大大縮短裝車時間，提高主要采礦設備的利用率，露天礦的工作台階也可提高，從總體上提高了采礦能力和勞動生產率，節省了能源，並有利於降低對環境的污染。

這種工藝和綜合裝備已在俄羅斯一些露天礦投產，可提高電鏟的利用率20%～240%；運輸車輛的利用率10%～120%。

（六）渦流爆破工藝

俄羅斯新西伯利亞的一個石料露天礦採用渦流爆破工藝，可以使用低能廉價炸葯，節省了生產成本；提高了岩礦爆破的拋擲能力，減少了有害氣體的排放，改善了技術經濟效益和生態環境。

渦流爆破工藝的原理是在葯包中裝一個「渦流發生器」，起爆時，渦流發生器生成渦流，促進爆破氣流產物的強制對流，補爆起爆氣流產物中未爆燃料和氧化劑顆粒，增大了爆破氣體的體積和對鑽孔深部的擠壓，提高了爆破脈沖，從而提高了爆破效率。

該礦在使用渦流爆破工藝後，台階高度提高到15 m，炮孔深度18 m。

我國大中型非金屬礦山，大多是20世紀50～60年代建立的老企業，更新改造能力差，礦山雖然實現了部分機械化，但現有的設備遠不及工業發達國家的水平。而占我國非金屬礦山企業絕大多數的是小型鄉鎮企業或個體企業。它們大多沒有正規的設計，沒有完整的開采順序和采礦方法，采礦巷道及其裝備也不正規。採用的是手工開采，鐵錘鋼釺鑿岩，貼炮爆破崩礦，人工裝礦，手推礦車運礦等等。甚至亂采亂挖，采富棄貧。因此礦石損失貧化嚴重，礦石塊度不均勻，大塊率高，二次破碎率高，導致資源回收率低，浪費嚴重；勞動強度大，勞動生產率低。改革開放以來有一些礦山企業進行了一些技術改造，但絕大多數企業變化不大。與工業發達國家相比，我國非金屬礦業采礦業的生產技術水平差距很大，採用的設備規格小，在自動化上基本上是空白。然而近年來，我國引進了外資，出現了一批外資和合資非金屬礦企業，同時也引進了一些較為先進的采礦方法工藝和較為先進和大型的設備，如廣西桂林桂廣滑石開發有限公司，遼寧海城艾海滑石有限公司和一些大型水泥集團公司的石灰石礦山等。如法資拉法基 都江堰水泥廠3500 t/d生產線的石灰石礦山，采場採用自上而下水平分層采礦方法，用全液壓頂錘式鑽機穿孔，手持式風鑽輔助鑿岩，中深孔多排孔微差爆破；礦石用5.5 m³全液壓履帶式挖掘機裝入32 t礦用翻斗車運至儲礦點，經6.7 m³輪式裝載機裝運到破碎站，破碎的礦石用鋼心膠帶輸送機輸送到水泥廠石灰石儲庫，實現了全機械化循環流水作業。這些企業對我國的非金屬礦采礦事業起著一定的示範作用。

5. 世界上已知最深的礦井多少米它在哪裡呢

在南非有一個世界最深的礦井，叫做姆波尼格礦井，它已經深入地下達4000多米，如此深的礦井開採的正是最讓人們嚮往的黃金，據說可采量還很巨大，並且還會繼續深入挖礦。

姆波尼格礦井和另兩個深度也已超過3500米的礦井被人們合稱西維茲礦山，是世界上最大的金礦，也被認為是世界深井采礦的最前沿代表，然而科學家們還在不斷的計劃繼續深挖，其實在這背後有著最為現實的原因：西維茲礦山已經被開采了一百多年了，這一個世紀開採的黃金達到了全世界總黃金產量的三分之一，而近年來的開采量卻有很大幅度的下降，開采工作也越來越困難，人們知道地下仍然藏有很多礦石，可是他們埋藏的深度是現在遠不能觸及的地方，所以人們在不斷挑戰極限，設定更深的新目標，因此也將會有更多意想不到的困難和危險也在等待著他們。

6. 井下采礦一般在井下多深的地方作業

井下開采有多深你就工作到多深~你是技術人員還是普通的民工啊？
技術人員的你沒星期下3~5次就可以了 而且是轉一圈就出來了
民工的話你井下工作可能在10個小時左右
現在的礦山最起碼要下到400M左右（金屬礦）

7. 鹽礦與煤礦的開采區別

(一) 湖鹽礦床開采方法
根據湖鹽礦床的相態和性質，其開采形式有三種：一是露天開采，直接采出固相石鹽礦石；二是充水溶解石鹽礦石成鹵水，然後抽取人工鹵水和鹽湖天然鹵水開灘曬鹽；三是在石鹽礦石采出後空場內灘曬晶間鹵水得到再生鹽。總之，湖鹽礦床都是露天開采。開采方法按照機械化水平和勞動強度可分為機械開采和人工開采，其中機械開采又細分為聯合採鹽機開采、采鹽船開采、控制挖掘機開采等。
1.聯合採鹽機開采法
在清除沙蓋、疏鬆鹽蓋後用聯合採鹽機采鹽：起動鹽漿泵—切削、松碎礦層成鹽粒並與晶間鹵水均勻混合形成鹽漿—鹽漿泵及輸鹽管道—水力旋流器增濃後經弧形篩脫水—原鹽經提升機進入裝料溜槽—裝車。
聯合採鹽機開采法要求：可采礦層厚度不小於2～3 m；礦層表面平整，具有一定的承載能力，一般需大於0.5MPa；礦床中須有晶間鹵水，其水位既不能高於鹽蓋面，也不能低於鹽蓋面0.3 m。

2.采鹽船開采法
采鹽船按其采鹽裝置的性能可分為：絞吸式采鹽船、鏈斗式采鹽船、斗輪式采鹽船、抓鬥式采鹽船、鏟揚式采鹽船等5類。采鹽場內的運輸方式有：水力管道輸送、鹽駁運輸、汽車運輸或小火車運輸等。不同形式的采鹽船與不同的場內運輸方式相組合，可形成絞吸式采鹽船與水力管道組合開采法、絞吸式采鹽船與汽車(或小火車)組合開采法、鏈斗式采鹽船與駁船組合開采法、斗輪式采鹽船與水力管道組合開采法等多種組合開采方法。
此外，抓鬥式采鹽船與鏟揚式采鹽船，前者適用於表層鹵水較深、鹽層松碎的礦區，後者在各種情況下均可使用。

3.挖掘機開采法
挖掘機配備有正鏟、反鏟、拉鏟和抓鬥共4種基本裝置，可根據開采需要進行選擇。正鏟挖掘機多用來剝離無水的覆蓋層，開采容易疏乾的鹽礦層；反鏟挖掘機和斗鏈式挖掘機用來開采表面具有一定承載能力的充水礦層，其採掘深度一般為5～8 m，也可用於挖掘溝渠；拉鏟挖掘機和抓鬥挖掘機用於開采厚度較大的充水礦層，只是生產效率較低，也可用於挖掘船窩和溝渠。
4.手工開采法
手工開采前，首先選擇位置並合理規劃。一般應選擇不受或少受洪水、污水、流沙影響，並且鹽礦質量較好或有利於再生鹽生長的塊段。每個采區長度為數百至數千米，寬度為200～400 m，各采區之間相距50 m，平行排列布置；采區內劃分若干長條形並與采區寬邊平行的采坑。
開采工藝流程：清理鹵蓋(或沙蓋)→穿松(搗鑽)鹽層→拉耙洗鹽→撈鹽(出勺)→封堆→丈量鹽斤→裝車→外運
(二) 岩鹽礦床開采方法及工藝流程
根據古代岩鹽礦床的賦存特點和礦石性質，其開采方法有旱采和水采兩大類。一般情況下，淺層低品位礦用坑道和硐室水溶法開采，而深層高品位礦多用鑽井水溶法開采。從發展趨勢來看，水溶開采法的應用將越來越多。

岩鹽礦床主要采礦方法的特點與適用條件：
1)旱采法、適用於埋藏較淺或出露地表、分布面積廣，並且利用乾式作業的岩鹽礦床。其中地下開採的主要采礦方法是房柱法和長壁法，即通過開拓、采准、回採工作，把開採的礦石從地下運至地面、加工製成成品鹽。
2)鑽井水溶采礦法(亦稱鑽孔水溶采礦法)：屬水采方法之一。此法類似採油作業，人們只需在地面作業，將淡水通過鑽孔注入礦層，把礦石溶化成液體(即人工鹵水)，然後用泵或其他設備抽取到地面，再經過加工，製成成品鹽。
3)硐室水溶法：屬水溶開采方法之一。其工藝過程類似地下開采(旱采)的房柱采礦法，主要區別於回採階段，本方法在此階段是以淡水引入初始硐室(相當於房柱法的回採礦房開切巷道)，溶解礦體(以向上靜溶為主，側溶為輔)，然後從硐室抽汲可供直接利用的高濃度鹵水，至地面加工制鹽。
此法特別適用於NaCl含量較低、含水不溶物較多、難以用房柱采礦法和鑽井水溶法開採的古代岩鹽礦床。
(三) 地下鹵水礦床開采有4種方法
(1)自噴采鹵法 是一種完全依靠地下鹵水層自身具備的強大能量，驅使鹵水在鹵井建成後從各個方面流向井底，並進而舉升到地面的采礦方法。這種方法適用於含鹵層壓力大，並具有自噴能力的地下鹵水礦床。
(2)氣舉采鹵法 是一種往鹵井內注入高壓天然氣(或人為加壓成的高壓氣)，使其與井液混合，減小井液密度，降低井底回壓，從而使自噴能力不足的鹵水從含鹵地層各處源源流向井底，進而將其從井底舉升到井口的采鹵方法。此法適用於深井、斜井、彎曲井、大量出砂井及含有腐蝕性成分的鹵井；也適用於井內有游離氣、對其他機械開采效率有影響的鹵井。
(3)電動離心沉沒泵采鹵法 電動離心沉沒泵(簡稱沒泵)是一種小直徑、大排量、高揚程、用於地下鹵水礦床開採的多級離心泵。這種方法要求鹵水的補氣量大於沉沒泵的采出量，鹵井及固井質量好。
(4)抽油機采鹵法 這種方法的實質是石油工業工藝的引伸。井下設備主要為抽油(鹵)桿及抽油(鹵)泵。此法操作簡單、維修容易，但由於產量小、成本偏高，因此適用於日產量不大的淺井和中深井。要求鹵水中砂、硫化氫含量少。

8. 如果人類一直往地球下面挖井，可以把地球挖穿嗎

朝著地心挖的話，永遠也挖不穿。

人造深井

世界上最深的礦井，是南非的姆波尼格礦井，深達4公里，井底溫度已經接近60攝氏度，電梯以每秒13米的下降速度，3分鍾後到2220米處換乘另外一部電梯，再花近3分鍾下降至井底。

所以，憑人類目前的能力，是不可能把地球挖穿的，除非未來發明更先進的鑽探技術，比如在科幻電影《星際迷航》中，羅慕蘭人的挖礦飛船，就有一個可以挖穿地球的設備。