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地下礦山的秘密通道：為何選擇下降道、垂直井或隧道開採？
在地下硬岩採礦中，各種技術被用以挖掘「硬」礦物，這些礦物通常包含金、銀、鐵、銅、鋅、鎳、錫和鉛等金屬的礦石。此外，它還涉及挖掘寶石（如鑽石和紅寶石）的技術。礦山的進入方式對於每個項目的經濟效益及安全性來說均至關重要，而這些進入方式主要包括下降道、垂直井及隧道。
選擇正確的地下進入方式不僅影響開採效率，還會影響礦工的安全和健康。
礦山接入方式
在地下開採礦石時，可以通過下降道（坡道）、垂直井或隧道進行進入。
下降道
下降道可以是環繞礦床或其側面的螺旋隧道，通常由一個箱式切口開始，這是進入表面的入口。根據覆蓋層的量及基岩的質量，可能需要鋁箔鋼管來確保安全。下降道的設計也可作為緊急安全通道及運輸大型設備的途徑。
垂直井
垂直井是垂直挖掘的隧道，通常設置在礦體旁邊。當運輸礦石的經濟性有限時，垂直井的使用能夠降低成本。在較深的地方，垂直井在經濟上比卡車運輸更為可行。
隧道
隧道是向山丘或山嶺水平挖掘的通道，通常用於水平或接近水平的礦體。這使得隧道適合那些不需要坡道或井的開採情境。
不同的接入方式對於開採的經濟性、安全性與效率均具深遠影響，選擇何種方式必須根據具體的礦體特性來定。
開採方式：發展採礦與生產採礦
地下開採主要分為兩個階段：發展採礦和生產採礦。發展採礦涉及大量不具有經濟價值的廢石的挖掘，以便接觸到礦體。這通常包括六個步驟：清除先前爆破的材料（挖掘），清理（去除不穩定的岩層），安裝支撐及加固，鑽探面岩石，裝藥並爆破。
在開始開採之前，必須對電力設施、鑽孔安排、排水、通風及廢石運輸進行預先規劃。
生產採礦則分為長孔與短孔的開採方法。短孔開採與發展採礦類似，但直接在礦石中進行。長孔開採則需要在礦石內不同的高度進行兩個開挖，然後將爆破後的岩石移除。
適當的開採方法能大幅提升開採效率及降低成本，將直接影響整個礦山的運行。
通風系統的重要性
地下硬岩採礦的一個重要方面是通風。通風系統是清除钻孔和爆破活動中產生的有害氣體和/或灰塵的主要方式。對於礦工而言，通風也有助於管理地下溫度。在當地氣候惡劣的地區，通風能為礦工提供一個相對舒適的工作環境。
地面支撐技術
挖掘開口的穩定性維持很重要，因此需要某種支撐。支撐分為區域支撐和局部支撐。
區域支撐用來防止重大地面失效，通常會在後面（天花板）和牆壁上鑽孔並安裝長鋼棒（或岩石螺栓）。局部支撐則用來降低較小碎石的掉落風險。常見的局部支撐技術包括焊接金屬網及噴塗混凝土等。
適當的地面支撐不僅可以保障工人的安全，也能確保開採工作高效順利進行。
開採方法的選擇
所選擇的開採方法取決於礦體的大小、形狀、取向和類型。對於狹窄的金礦或大量賠償的礦石來說，不同的開採技術將提供不一樣的經濟效益。在進行采礦計劃時，還要考慮礦石的強度及周圍岩石的穩定性，以防止意外事件的發生。
深部礦山的挑戰
隨著開采深度的增加，礦工面臨著許多挑戰。從對地下溫度及通風的需求，到設備的可靠性，這些都將影響生產效率。國際上最深的礦是南非的Mponeng和TauTona金礦，運作深度超過3900米。這些深礦的經營方式及安全措施，讓我們不得不思考：未來的礦山開採方式將如何演變以應對日益增長的挑戰與機遇？
