采矿
出处:按学科分类—政治、法律 复旦大学出版社《国际惯例词典》第544页(1112字)
是自地壳内和地表开采矿产资源的技术和科学。
广义的采矿还包括煤和石油的开采。采矿工业是一种主要的原料工业,金属矿石是冶炼工业的主要原料,非金属矿石是重要的化工原料和建筑材料。欧洲于1556年出版了阿格里科拉的《论冶金》一书,是欧洲最早全面论述矿冶技术的着作。17世纪初,将中国传入的黑火药用于采矿,用凿岩爆破落矿代替人工挖掘,是采矿技术发展的一个里程碑。20世纪上半叶开始,采矿技术迅速发展,其标志是:出现了硝铵炸药;使用了地下深孔爆破技术;各种矿山设备不断完善和大型化;逐步形成了适用于不同矿床条件的机械化采矿工艺。在此基础上,对矿床开拓和采矿方法进行了分类研究;对矿山压力显现进行了实测和理论探讨;对岩石破碎理论和岩石分级进行了研究;完善了矿井通风理论;提出了矿山设计、矿床评价和矿山计划管理的科学方法;使采矿从技艺向工程科学发展。
20世纪50年代以后,由于:(1)使用了潜孔钻机、牙轮钻机、自行凿岩台等新凿岩设备以及铵油和乳化油等安全炸药;(2)运输、提升设备自动化,出现了无人驾驶机车;(3)露天矿采用间断-连续式运输;(4)矿山环境工程得到重视;(5)电子计算机用于矿山管理规划设计和科学计算,开始用系统科学研究采矿问题,诞生了矿业系统工程学;(6)矿山生产开始建立自动控制系统,利用现代试验设备、测试技术和电子计算机,已能预测和解算某些实际问题。因此采矿工程学被正式提出并得到公认。
采矿分为普通机械化开采和特殊采矿。
绝大部分矿床用普通机械化开采,机械化开采又分为露天开采和地下开采两大类。露天矿敞露地表,可以使用大型采矿机械,作业较安全,生产能力大,采矿成本低,大型贫铁矿床和建筑材料矿床多用此法。当矿体赋存深度大、剥离工作量很大时,其经济效益低于地下开采或需要保护地表和景观时,则用地下开采方法。
世界上一些国家,如美国、加拿大、前苏联等以露天开采为主,而另一些国家,如瑞典、法国、德国、日本、南非等则以地下开采为主。但随着开采深度增大和环境保护要求提高,地下开采比重将逐渐增大。近年来,机械化采矿设备在向大型、高效、遥控、程控和自动化方向发展,采用了连续采矿机和机械化运输的连续采矿方法,大型深孔爆破法也得到进一步发展。特殊采矿法包括地下物理化学采矿和海洋采矿。
物理化学采矿是浸取、溶解或熔融有用成分,将溶液或熔融体自地下举升至地面提取,这类方法投资省、见效快、工作条件好,并对地表不造成破坏和污染。目前美国正在集中力量进行研究。
水底采矿技术现在可以对5000米深的海底,以50吨/小时的生产能力,回收锰镍结核。