試述金屬礦山地下開采方法的選擇及其影響因素

張登宙

摘 要：隨著我國礦產事業的不斷發展，要想保證礦產資源的可持續發展，首要途徑就是利用先進的技術，對礦山進行深度的開采。只有這樣，才能達到高效、可持續開采的目的。對金屬礦山地下開采方法的選擇以及相關的影響因素進行了簡要的分析，為提高采礦的技術和水平提供了一定的技術參考。

關鍵詞：金屬礦山；礦體；采礦方法；影響因素

中圖分類號：TD853 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.11.119

隨著科技的不斷發展，金屬礦上的地下開采也逐漸向著高效率、高回采率的方向發展，但是開采的方法會直接影響采礦的效率，因此，為了提高地下礦開采的效率，同時大幅度減少采礦的損失，需要對地下礦開采的影響因素進行分析，從而確定一個合理的采礦方案，以提高其生產效率。

1 采礦方法簡介

只有選擇合理的采礦方法，才能保證金屬礦山開采工作的安全、順利。由于各個礦山的經濟條件都不同，所以要根據礦山的具體條件，選擇不同的采礦方法。常用的采礦方法主要包括以下幾種。

1.1 空場采礦法

所謂“空場采礦法”，是在回采的過程中為了支撐采空區殘留的礦柱，采空區始終保持空著的狀態。使用這種方法進行采礦時，要求圍巖和礦石必須十分穩固，在操作的時候，要先對礦房進行開采，然后再對礦柱進行開采。空場采礦法是一種比較簡單的方法，工人操作起來比較熟練，損失較少，效率較高，因此，在實際中應用得比較廣泛。如果對該方法進行細分，又可分為房柱采礦法、階段礦房采礦法、全面采礦法和留礦法等。

1.2 留礦采礦法

該方法主要適用于一些傾斜的、薄的或者中厚的礦體，它也要求圍巖和礦石特別穩固，開采的時候工人將大部分礦石留在礦房中，然后踩著礦石堆進行開采。其實，它就是空場采礦法的一種，在實際中應用得比較多。

1.3 崩落采礦法

該方法適用于一些圍巖不穩定的礦體，采用該方法開采的時候，會有很多礦石陷落，因此，需要開采的地表要允許礦石陷落。在實際開采中，可使用一些特殊的方法將礦石崩落，然后用崩落的礦石將采空區填滿，填滿的采空區需要有人及時進行處理。該方法又可細分為單層、分層、分段、階段崩落法等。

1.4 充填采礦法

該方法主要適用于一些復雜地形的開采，要求地表不能有礦石陷落，礦石的回收率與價值都比較高。使用該方法開采的時候，需要選擇一些方便的材料對采空區進行填充，這樣，在回采的時候，就能夠依靠這些材料的支撐以及支柱與填充材料之間的配合，形成人工支撐的采空區。

2 采礦方法的選擇及其影響因素

開采金屬礦的時候，會受到很多因素的影響，例如工程地質條件、地應力的狀態、礦體的種類等，都對礦石的開采起著至關重要的作用。因此，在選擇礦石開采的方法時，要充分考慮這方面的因素。

2.1 礦體的質量和種類的影響

根據礦石的顏色，主要將其分成三類，黑色金屬礦、有色金屬礦和貴金屬礦，黑色金屬礦主要是以鐵礦為主，有色金屬礦則包括鋁、銅、鉗、鋅等，貴金屬礦主要是指金、銀。礦體的種類不同，采取的開采方法也不一樣。一般鐵礦采取的是崩落采礦法和空場采礦法，因為鐵礦的價值本身就比較低，如果采用填充采礦法，則會增加成本，填充物本身的價值可能就會高于鐵礦，因此不適用；而對于有色金屬礦和重金屬礦來說，本身的價值比較高，如果采用崩落法或者空場采礦法，就會造成大量的損失，只有采用填充采礦法才能提高回收率，降低采礦的損失，從而提高采礦的經濟效益。

2.2 地應力狀態的影響

地應力對礦石開采的影響很大，因此，在開采礦石之前，要充分了解地應力狀況和礦石的分布情況，進而確定采礦的方法。地應力狀態能夠引起采礦結構的變化和破壞，因此，它對采礦方法的選擇至關重要。在實際的開采工作中，如果巷道和采場的斷面是橢圓，則是最佳的開采狀態。在開采的時候，要注意保持橢圓水平和垂直方向兩個半軸之比與斷面水平應力和垂直應力之比盡量一致。在這種狀態下進行開采，就能夠保證巷道與采場之間穩定的受力狀態，使圍巖處于穩定的狀態。這樣能夠增加礦石的開采量，從而提高礦石開采的經濟效益。

2.3 工程地質條件的影響

在開采之前，要充分考察工程地質條件以及巖石的物理力學性質，這會對礦體的穩定產生直接的影響。只有充分了解礦山的工程地質條件，才能進一步確定采場的構成要素和采礦的具體方法。對礦山的工程地質條件進行考察的時候，主要考慮的因素包括巖體的結構、分布、斷層、裂縫、地下水等。這些都會影響到采礦方法的選擇。

2.4 礦體賦存狀況的影響

礦體的賦存狀況主要是指圍巖的穩定性以及與礦體的接觸狀況，而礦體與圍巖的穩定性受到礦體掩埋深度的影響——掩埋的越深，則礦體和圍巖的穩定性越差。另外，礦體的厚度也會直接影響到采礦方法的選擇，對于較厚的礦體，選擇的采礦方法要具備一定的強度，以提高生產的能力。此外，礦體的厚度還影響到采場的布置，在選擇采礦方法的時候，要充分的考慮到這些因素。

2.5 開采環境以及技術的影響

首先，開采的環境會直接影響到開采方法的選擇，有的地表允許塌陷，就可以采用崩落采礦法，有的地表不允許塌陷，則不能采用崩落采礦法，只能采用空場采礦法和填充采礦法。其次，開采時使用的技術設備會直接影響開采的過程、工藝以及最后的效果。在開采之前，要對地質條件做好充分的考察工作，進而選擇科學、合理的設備，制訂可行的開采方案。再次，開采的效果還受到技術管理水平的影響，對于一些對技術要求較低的小型礦山，可以采用工人熟悉的方法進行開采，管理起來也比較簡單。而對于一些地質復雜，要求較高的礦山，就要提高相應的技術管理水平，才能達到預期的效果。

3 結束語

采礦方法的選擇直接影響到礦山開采的經濟效益，因此，在選擇采礦方法的時候，要充分考慮到礦山的地質條件、礦體的賦存狀況、地應力狀態以及技術的影響等，這樣才能不斷提高開采的效率，促進我國礦業開采的發展。

參考文獻

[1]徐雪華.試論金屬礦山地下開采方法選擇[J].建材發展導向，2014（2）：186-187.

[2]陸敏輝.金屬礦山地下開采方法選擇及其影響因素探討[J].建筑工程技術與設計，2014（19）：980.

[3]郭滕飛，宋丙劍.金屬礦山地下開采方法選擇及其影響因素探討[J].黑龍江科技信息，2010（23）：36.

〔編輯：王霞〕