銅礦地下采礦方法及技術選擇策略研究

譚崇明，張振平

（江西省九江市瑞昌市白楊鎮武山銅礦，江西 瑞昌 332204）

銅礦資源是人們社會經濟發展的重要資源，廣泛應用于人們的經濟發展中，在現代工業發展中占據重要的位置，隨著開采需求量的逐漸增加，銅礦資源也越來越少，無法滿足不斷增長的需求量，我國的開采方面技術與發達國家相比仍然存在較多的弊端，因此為滿足人民日益增長的礦產需求，選擇科學合理的開采方式，提高對銅礦資源的開采利用率，是目前我國銅礦開采的主要任務。在銅礦開采初期，多數為露天開采，受地質條件的影響，礦床深度逐漸加深，地下開采逐漸成為主導，取代露天開采，因此我國開采企業多數對地下開采的開采技術進行分析和研究。

1 影響銅礦地下開采的因素分析

（1）選擇科學合理的采礦方法是銅礦開采的前提，開采前通過對礦山的礦石和圍巖穩定性，判定銅礦的開采條件，根據開采技術做出相應的選擇，這就要求開采人員在開采前了解開采區域周邊的地質情況；作用于銅礦地下巖體或周邊的主要力量是導致圍巖變形的地應力，地應力對開采有重要的影響，開采前通過預測礦區周邊的地應力，加強實際測量，確定巷道開挖的步驟和需要的支護方式，特別是對支護方式的選擇，避免因地應力影響而造成的支護問題，為保障安全可靠的開采提供保障。

（2）銅礦的質量決定銅礦的價值，開采過程中利用填充法降低銅礦的損害，避免因開采導致的銅礦石損害；銅礦埋藏深度隨著開采深度的增加而加深，礦區的破碎圍巖過多，降低了礦體的穩定性，礦區地應力的影響提高了低溫，加上空氣密度小，通風條件差，很大程度上增加了開采的成本，增加了開采的難度。

2 銅礦地下采礦的主要方法分析

銅礦在開采過程中，銅礦資源多處于泥質巖和砂巖的構造內，礦體及頂板多為堅硬巖組合，在井下實際施工后，采場內圍巖均為中硬度巖石，為不穩定的礦體類型，地質災害發展較弱；采礦方法的選擇主要根據主礦體的開采深入研究，從采礦技術角度考慮，針對礦巖穩定性較差或礦巖裂隙發育差的適合采用崩落開采發，銅礦開采時開采人員根據銅礦的實際情況選擇適合的開采方法，保障開采過程對銅礦資源的充分利用。

2.1 空場開采法

常見的地下采礦法之一是空場開采法，該方法要求在開采前，技術人員根據設計在采礦過程中留取一部分的采空區，通過技術手段對礦柱進行加固處理，以確保整個開采銅礦資源的過程都有采空區，空場開采法采用的階段開采法、全面開采法，在開采時需要準確找到采空區的核心，保障開采工作的順利進行，并在礦房中向采空區送入充填材料，可以有效控制圍巖的崩落和位移。空場開采法適用于開采圍巖穩定性差的圍巖，地表開采條件復雜的礦體，是深部開采時控制地壓的主要措施之一。

2.2 崩落開采法

在實際的銅礦開采操作中，崩落開采分為分段和分層兩種地下開采方式，當礦區圍巖崩落時，地下開采技術采用區開采法，在礦石發生崩落時對圍巖填入采空的礦區，對地壓進行管理，做好管理工作；崩落開采法是銅礦礦石開采的重要方式之一，在崩落過程中，采出礦石，形成分段巖石的巖層，當巖層周圍泵落后，及時處理巖層，合理控制采空區，控制圍巖的不穩定狀態；崩落開采法利用技術手段，在銅礦區周圍巖石發生松動時，借助巖石實施開采，開采人員要采用專業技術手段控制周圍崩落的巖石，有效調整礦區地壓，該開采方法具有一定的危險性，技術人員開采前需要熟悉周邊地形，對采空區進行填補作業，保障開采過程的順利進行。

2.3 留礦采礦法和填充采礦法

留礦采礦法適用于礦石狀態穩定的采礦區，是對現場采出的銅礦石進行存放和堆積，在礦方外對累積的銅礦礦石進人工控制，人工作業可以在一定程度上通過回采和放置銅礦石，加固采空區的銅礦石，但該方式對礦體周圍環境要求較高，通過保養可以提高周圍圍巖的情況。填充采礦法是在回采過程中，運用充填技術深入礦體內部，對采空區用填充物回填，深入礦體能加固采空區，提高采礦量。填充采礦在回采階段，礦區要建立填充料和人工加固等加固系統，對于價值較高的銅礦和回采率較高的采空區進行加固處理，采用填充采礦法后可以避免開采過程中的礦區塌陷，提高開采效率。在銅礦的開采過程中，最常用的開采方法為留礦采礦法，也是空場采礦法，通過對礦產資源分布情況的分析研究對不斷采取的銅礦石進行整理規劃，避免因為資源堆放影響后續的開采，因此為保障在開采過程中保障采礦區的結構穩定，選擇定期專業人員進行礦區安全檢查，降低安全隱患，保障作業的順利進行。

3 采礦技術選擇和開采的主要注意事項

（1）科技的不斷進步，不同的采礦技術適用于不同的開采區域，開采人員在開采前要根據銅礦自身的特性進行選擇合適的開采方式，保障開采的最大化效率；在開采之前，對地質情況有詳細的了解，確定圍巖的穩定程度，保障開采過程的安全穩定，銅礦開采過程有容易導致圍巖變形的特性，因此開采時要注意地應力的變化，通過科技手段及時掌握地應力的實際情況，及時解決安全隱患，制定科學合理的采礦方案。因此在開采前，技術人員選擇開采價值較高的銅礦進行開采作業，充分發揮銅礦資源的最大作用，利用填充開采法，減少流失速度，加強對銅礦挖掘通道過程的加固和通風作業，準確的評估和開采預防措施，防止深度加深或溫度升高導致的人員安全問題。

（2）采礦條件的成熟和技術的發展，銅礦地下開采工作會取得良好的發展，通過加大對礦山的資金投入、設備支撐，提高回采和開采效率，選擇合理的開采方式和開采策略，減少因開采帶來的損失，重點考慮礦山的地質結構和銅礦質量，選擇合適的開采技術。

4 結語

銅礦的開采發展對開采技術的要求更高，科技的不斷進步，專業的銅礦作業人員在開采前通過對周邊地質條件的分析匯總，應用到實際的操作中，可以有效的規避風險，提高效益，為企業可持續發展奠定基礎。