分段崩落法示意图

　　分段崩落法是一种采矿系统，它包括破坏矿体，然后使其在自身重量下崩塌，这是一种打开更深矿床通道的过程。哈萨克斯坦纳扎尔巴耶夫大学采矿与地球科学学院的菲德里斯·索里内尼教授解释说，它的工作原理是“在整个矿体尺寸上形成一个底切，从而使矿体在重力作用下自然破碎”。

　　随着这项技术在采矿业中的应用不断扩大，索里内尼认为，其受欢迎程度的增长是由于在全球范围内发现了更多的低品位矿体，而且矿体品位继续下降。分段崩落法已成为开采大型低品位矿床的一种经济有效的方法。

　　分段崩落法的作用

　　虽然崩落采矿法最初用于浅部矿体，但最近已应用于地下2000米深处。根据索里内尼的说法，“崩落高度也从大约200米急剧增加到500米”，创造了所谓的“超级矿坑”。

　　索里内尼补充道：“在这些环境中，没有足够的经验来进行崩落，这对愿意在深度上应用这种方法的操作人员来说是一个挑战。”他预测，随着低品位矿体的深入开采，“矿业公司将越来越多地使用分段崩落采矿系统，以便盈利。”

　　此外，该方法已成功地用作开发新矿山或扩大露天矿作业的替代方法。因此，它被称为地下露天采矿法。

　　分段崩落法的另一个额外好处是大大减少了地表废物的处理。与露天开采不同，在露天开采过程中，废石与矿石的比例往往会越来越高，而分段崩落法减少了地表的影响。地下方法产生的废石，如块体崩落法，以及将废石放在地表储存区，数量要少得多。

　　技术和财务挑战

　　尽管这种方法有很多优点，但它也有一系列重要的考虑因素。

　　例如，索里内尼指出，区块崩落所需的初始资金是运营商的主要障碍。他说：“使用采矿系统的初期资本投资很高，但运营成本很低，这使得该采矿系统具有吸引力。”

　　在企业进行初步投资跃升后，放顶煤本身的成本可以达到传统采矿方法相应成本的十分之一左右，日产量达到3万至10万吨，不需要回填成本。

　　索里内尼也认为，分段崩落法带来的其他挑战可能包括分段崩落法的停滞、拉点堵塞、矿体可溶蚀性的可靠预测、溶洞扩展和矿流管理。

　　该系统还需要数百公里的开发，才能提高产量。索里内尼说：

　　“由于目前平均每天的开发进度只有3~5米，这是块体崩落采矿系统应用的瓶颈。”。“这一瓶颈导致专家们重新考虑了分段崩落采矿系统，现在他们正在考虑‘无底切分段崩落法’。”

　　索里内尼建议公司在采用分段崩落法之前考虑的一些主要问题包括：矿体是否会出现溶洞；破碎是否可以接受；开采水平是否保持功能稳定；如何提高开发速度以快速提高产量；我如何监控洞穴的扩展以确保连续崩落并避免潜在的气雾。

　　为什么分段崩落法在今天如此重要？

　　由于低品位矿体只有规模大，采用低成本的高吨位采矿系统开采，才能有效益地开采，索里内尼认为，块体崩落法的效率是一个主要的驱动因素。

　　大型矿业公司已经在利用这种方法的潜力，力拓在蒙古乌兰巴托以南开采矿石；在亚利桑那州开采铜；纽克雷斯特在不列颠哥伦比亚省新威尔士的Red Chris矿勘探铜和金。

　　索里内尼认为，随着人工智能、虚拟/增强现实、机器人技术和自动化、大数据等新兴技术的日益普及，崩落法所涉及的大部分瓶颈将很快消除。

　　他还建议，可以对“好奇”号在火星上使用的太空探索技术进行调整，以提高系统的效率。

　　索里内尼总结道：“将新兴技术与块体崩落采矿系统相结合，低品位矿体发现频率越来越高，而且这种技术的持续普及使其成为未来的采矿系统。”。

　　由于分段崩落法是唯一能提供可比露天开采生产率和运营成本的地下采矿方法，因此该技术在采矿阶段具有广阔的前景。