論金屬礦山大水礦床的地下采礦方法

李曉峰

摘要：隨著我國經濟的不斷發展，第二第三產業經濟不斷向前推進，人們的對生活水平及生活質量的要求的不斷提高，我國對礦產資源的需求也在不斷增加。處于露天或者地表的礦產資源已經處于被開發殆盡的狀態。然而，生產生活對礦產資源的需求不會因礦產資源的減少或采礦難度的增加而減少，因此，為了滿足我國發展經濟不斷提高生活質量的要求，人們開始加強對復雜地形地域礦產資源的開發利用，大水礦床就是其中之一。本文旨在圍繞金屬礦山大水礦床的地下采礦方法，簡要論述我國大水礦床的充水類型，淺議選擇地下采礦方法的基本原則和要求以及介紹了金屬礦山大水礦床的幾種常見的地下采礦方法的特點和使用條件等。

關鍵詞：地下采礦方法；大水礦床；充水類型

前言

金屬礦山的大水礦床地形地質及水文條件非常復雜，相對于一般的金屬礦山開發采集，其需要考慮的因素更多，開采難度更大，采集過程中更易出現突發狀況，危險性更大。因此，選擇適宜此種條件的地下采礦方法非常關鍵。相關人員應根據金屬礦山大水礦床的實際地形地質環境的特點，綜合考慮地形、環境、氣候、人員等因素，對比不同采礦方法的優勢和局限性，選擇出最恰當的地下采礦方法，保證開采活動的順利進行，高效完成。

一、我國的大水礦床的不同充水類型

我國的地形地質環境比較多樣化，因此金屬礦山的大水礦床的充水類型及條件比較復雜多樣。大水礦床可能由多種水源共同作用形成，可能囊括了地表水、自然降水、冰川水、熔巖水、孔隙裂隙水等。通過金屬礦山大水礦床的不同充水類型，大致可以將大水礦床分為以巖溶水層為主要充水方式的礦床和以孔隙含水層為主要充水類型的礦床兩大類別。

其中，以孔隙含水層為主要充水方式的礦床主要產生在第三第四系的巖層中，它們的特點有：

1、充水巖層與地表非常接近，甚至直接處于呈現在地表的狀態，尋找與采集所要進行的深度挖掘工作難度能夠得以減輕。因其主要以接受地表水和自然降水等形成礦坑，其受季節及降水量等自然因素的影響較大，礦坑的充水量也隨之進行動態變化。

2、受地表積水的影響較大，礦坑充水量及其變化受地表積水的自身特性如面積大小等控制。

3、由于水的滲透作用使土層變疏松，金屬礦山大水礦床的巖層比較不穩定，地形地質條件相對惡劣和復雜，增加了采礦工作的難度。

4、多種類型的土層等沉積物堆積在礦坑之上，不同性質的石層及土層分布不均，各自的滲透能力各不相同，這造成了水平和垂直方向上同時出現滲透能力不均衡的狀況。

5、礦床位于水下，補給相對于容易，但水下的水文及地質狀況復雜，這給金屬礦山大水礦床的礦產開采工作造成了更大的開采難度，提出了更高的技術要求。

二、選擇地下采礦方法的基本要求

1、適用性

針對于金屬礦床大水礦床的實際情況選擇出相適宜的采礦方法非常重要。適宜礦床的周邊及實際環境的采礦方法既能夠保證采礦活動的順利進行，保證采礦的進度，又能在一定程度上減少突發事故發生的可能性，或者減輕事故發生造成的損失和傷害。因此，選擇地下采礦方法時不能片面追求簡單易行，應綜合考慮，謹慎選擇出適宜這一大水礦床開采活動的采礦方法。

2、經濟性

金屬礦產資源的開采需要耗費開采企業大量的人力物力財力，不同大小、類型、條件的礦床需要的物質支出各不相同。企業在開采前應對礦區建設的廣度深度及開采礦產所需要耗費的人力物力財力等進行預計。在大水礦床的開采活動可以采用一種以上的采礦方法進行開采時，應該遵循經濟性原則，在不影響礦產開采質量的情況下，盡量選擇耗資低的采礦方式。

3、科學性

金屬礦山大水礦床的地下采礦方法的選擇同樣需要遵循科學性這一原則。科學性體現在科學的采礦方法以及科學的選擇方法兩方面。遵循科學性這一原則，對降低開采風險；節約開采成本；對礦床周圍環境進行保護等方面有重要作用，這也將直接影響到整個礦產開采活動的安全、順暢、平穩、有序進行。

三、常見的幾種金屬礦山大水礦床的地下采礦方法

1、空場采礦法

空場采礦法按地壓管理分類屬于自然支撐法。適用于礦石和周圍巖石比較堅固穩定的礦床。此種采礦方法的特點是在一定時間內出現較大面積的暴露不會產生較大問題。空場采礦法將礦塊分類，分為礦房和礦柱兩大類。在回采活動中，先對礦房進行開采，再進行礦柱采集工作。這樣，在回采礦房的過程中，整個采集場就逐漸敞空了，形成了靠四周礦柱和巖石支撐的空間。空場采礦法在我國屬于應用最廣泛也是最早得到引用的采礦技術，經過多年來的不斷實踐與發展，已經成為我國最成熟的地下采礦方法。空場采礦法由全面采礦法、淺眼留礦法、房柱采礦法、階段礦房法、分段礦房法等多種方法組成。

2、崩落式采礦法

崩落采礦法按地壓管理分類屬于崩落法。適用于礦石及周圍巖石比較松脆、容易瓦解且地表崩塌不會對采礦活動造成負面影響的大水礦床。此種采礦方法的特點是通過崩落周圍的礦石和巖石，填充采礦空區。崩落采礦法在我國采礦業的應用非常廣泛。一般來說，處于季節性河流，、奧陶灰巖含水層以及屬于熔巖裂隙水為主要充水類型的礦床都適宜采用崩落采礦法。崩落采礦法又可以分為壁式崩落采礦法、分層崩落采礦法、分段崩落采礦法、階段崩落采礦法等。

3、充填式采礦法

充填式采礦法按地壓管理分類屬于人工支撐法。它的工作原理是在采集工作進行過程中，隨著采集工作的不斷推進，不斷向采集過形成的空間區域填充其他材料對礦區進行支撐，防止地表坍塌阻礙采礦工作的進行。適用于礦床礦石及周圍巖石不夠堅固穩定，松脆常崩落，但礦石非常珍貴稀缺，價值很高且易損壞的金屬礦山的礦產采集工作。此種采礦方法的特點是能夠滿足地表坍塌會對采礦活動造成負面影響；采集礦產的地形地質水文等自然環境復雜難測等高難度開采工作的需要；且此種開采方法能夠保證開采過程的安全；對礦區周圍環境的破壞程度較低，能充分利用工業活動產生的廢棄物進行廢物利用。此外，此種采礦方法適應各種復雜的地形條件下的地下采礦活動，在采礦過程中能夠保證采礦活動的順利進行，能夠保護所采集的礦石的完整性，增大其回收的可能性，提升整個礦產采集工作的工作效率和利潤。例如：對一些處于交通線路、重要管道線路等之下的礦石的采集工作采用充填式采礦法能夠最大程度的維護地表設施不被破壞。目前我國廣泛使用的是點柱式充填采礦法。

除了以上幾種地下采礦方法，通常使用的還包括地下組合式采礦法和地下聯合式采礦法，地下組合式采礦法在前期與空場采礦法的工作步驟相似，在后期與充填式采礦法相似，因此稱之為組合式。地下聯合式采礦法適用于珍稀礦產資源的開采工作，能夠適應多種不同條件的礦區其情況，能夠提高礦產開采的工作效率，目前的應用較少。

結語

綜上所述，金屬礦山大水礦床由于其所處的地理地質環境復雜，加之需要考慮水文條件等因素，在對此種礦床進行開采之前，應綜合多種因素對采礦活動可能造成的影響，謹慎選擇適用的地下采礦方法。通過對幾種常見的地下采礦方法的特點及適用范圍的比較與分析，對企業的實際情況等選擇符合金屬礦山大水礦床的地下采礦基本原則的采礦方法，最大程度地降低大水礦床的開采難度，提高大水礦床采礦活動的工作效率及開采質量，為我國經濟持續推進提供物質保障。

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