金屬礦山地下開采采礦方法概述

安子紅

摘 要：采礦方法的選擇直接影響礦山的生產(chǎn)效率，因此，在采礦方法選擇時要充分考慮礦床地質(zhì)條件、安全環(huán)保要求以及采掘設(shè)備的影響因素等，這樣不僅可以提高開采效率也能促進我國采礦業(yè)發(fā)展。由于我國部分礦山機械化程度低、開采工藝落后，當(dāng)前如何快速提高先進的采礦開采技術(shù)是迫在眉睫的任務(wù)。

關(guān)鍵詞：金屬礦山;地下采礦方法;概述

1、引言

近年來，我國大多數(shù)礦產(chǎn)資源即將達到臨界線，面臨枯竭，大多數(shù)礦山企業(yè)面臨著一個燃眉迫急的同樣問題，那就是如何正確科學(xué)選擇高產(chǎn)、高效、安全環(huán)保、經(jīng)濟可靠的采礦方法。在金屬礦山地下開采設(shè)計中，采礦方法的選擇是一個至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，也是礦山生產(chǎn)建設(shè)的核心內(nèi)容，對于一座礦山前期采礦方法一旦確定后期很難改變。采礦方法的選擇合理與否直接關(guān)系到礦山生產(chǎn)效率、廢石混入率、礦石的損失率、貧化率以及與礦石的回采率。

影響采礦方法的選擇因素較多，如礦床地質(zhì)條件、開采技術(shù)經(jīng)濟條件、安全因素、環(huán)保要求、采掘設(shè)備因素等，如何根據(jù)礦山不同條件、不同因素選擇一個正確的采礦方法在礦山開采設(shè)計中顯得尤為重要。

2、金屬礦山地下主要的采礦方法

2.1空場采礦法

空場采礦法在我國已經(jīng)擁有很長的應(yīng)用歷史，是我國應(yīng)用最早，也是技術(shù)發(fā)展最為成熟的一種采礦方法。空場采礦法，又稱自然支撐采礦法，是指在回采過程中，先采礦房，后采礦柱，開采礦房時主要依靠圍巖自身的穩(wěn)固性或預(yù)留的礦柱自然支撐力進行地壓管理，不用人工支撐，開采空間始終保持敞空狀態(tài)。空場采礦法一般適用于礦石及圍巖相當(dāng)穩(wěn)固，允許有相當(dāng)大暴露面的礦床。其主要優(yōu)點是生產(chǎn)效率較高、成本較低、開采周期短、采場布置簡單等諸多方面的采礦方法，在國內(nèi)外各類礦山中應(yīng)用廣泛。使用空場采礦法，必須正確地確定礦塊結(jié)構(gòu)尺寸和回采順序。現(xiàn)階段，空場采礦法主要包括全面采礦法、房柱采礦法、分段礦房采礦法、留礦采礦法、階段礦房采礦法。全面采礦法在劃分的礦塊內(nèi)，布置沿礦體走向或沿傾斜方向全面推進回采工作面，也可以不劃分為礦塊，回采工作沿走向連續(xù)推進，在整個階段的斜高上呈直線或階梯全面推進。采空區(qū)依靠自身圍巖的穩(wěn)固性與回采過程中不采的貧礦或夾石形成的不規(guī)則礦柱進行維護，預(yù)留的礦柱一般不回采。房柱采礦法礦房和礦柱交替布置，礦柱是規(guī)則的，連續(xù)或間斷布置，工作面沿礦房全寬自下而上推進，一次采全厚。房柱采礦是一種機械化程度比較高，生產(chǎn)能力和勞動生產(chǎn)效率高的采礦方法，國內(nèi)外金屬礦山廣泛使用，總體來說該方法是一種有發(fā)展前途的采礦方法。留礦采礦法工作面自下而上分層進行回采，每次崩落的礦石只放出三分之一左右，剩余三分之二礦石作為繼續(xù)回采作業(yè)的工作平臺，工人直接在礦房暴露面下的留礦堆上面作業(yè)，礦房回采結(jié)束后，暫留在礦房中的礦石再進行大量放出。該方法要求上盤圍巖穩(wěn)固，礦石無自燃性，如果圍巖不穩(wěn)固不宜選擇留礦法。分段礦房采礦法他是在劃分礦塊的基礎(chǔ)上，將階段在劃分為分層，也就是說分段鑿巖，分段出礦。階段礦房法他是分段鑿巖，階段出礦的一種采礦方法，該方法在我國應(yīng)用比較廣泛，回采時也分兩步驟進行回采先采礦房，后采礦柱，最后按照預(yù)先計劃處理采空區(qū)。

2.2崩落采礦法

崩落采礦法以崩落圍巖實現(xiàn)采空區(qū)地壓管理，隨著崩落礦石，強制或自然崩落圍巖充填采空區(qū)，后期不需要處理采空區(qū)和回收礦柱的壓力，地表允許塌陷，礦石在覆蓋巖石層下放礦，礦石是在一個中段內(nèi)自上而下開采的，在中段內(nèi)劃分成若干分段進行回采，該方法在回采時不需要將礦塊再劃分為礦房和礦柱而是單步驟連續(xù)進行回采，該方法方案靈活，適應(yīng)性強，機械化強度高、效率高、安全性好，主要缺點是損失貧化率較高，該方法在生產(chǎn)中應(yīng)用比較廣泛。典型崩落采礦法有壁式崩落法、有底柱分段崩落法、無底柱分段崩落法、階段崩落法。

2.3充填采礦法

在礦房或礦塊中，隨著回采工作面的推進，向采空區(qū)送入充填材料，以進行地壓管理、控制圍巖崩落和地表移動，并在形成的充填體上或在其保護下進行回采。本法適用于開采圍巖不穩(wěn)固的高品位、稀缺、貴重礦石的礦體;地表不允許陷落，能有效控制地壓，開采條件復(fù)雜，如水體、鐵路干線、主要建筑物下面的礦體和有自燃火災(zāi)危險的礦體等。綜合上述充填法的優(yōu)點是適應(yīng)性強，礦石回采率高，貧化率低，作業(yè)較安全，保護環(huán)境等;缺點是工藝復(fù)雜，成本高，勞動生產(chǎn)率和礦塊生產(chǎn)能力都較低。該方法按照充填料與輸送方式分為干式充填法、水利充填法、膠結(jié)充填法，按礦塊結(jié)構(gòu)及工作面推進方向分為單層充填法、分層充填法（上、下向水平分層）、削壁充填法。

3、金屬礦山地下開采技術(shù)發(fā)展方向

3.1無廢開采技術(shù)

礦山開采過程中會產(chǎn)生廢棄物如廢石、尾礦，這些廢棄物需要地表大面積的場地堆放儲存，從而導(dǎo)致占用大量土地和對土地原有生態(tài)環(huán)境的破壞，近年來研究開發(fā)使用的全尾砂充填采礦法和廢石膠結(jié)充填法基本可以減少廢石的排放和尾礦的綜合利用，從而使自然環(huán)境和經(jīng)濟實現(xiàn)持續(xù)發(fā)展。

3.2無人開采技術(shù)

我國目前地下開采機械化程度低，開采效率低，隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，采礦設(shè)備也不斷向大型化、無軌化、數(shù)字化、液壓化發(fā)展，伴隨著機械設(shè)備的成熟進步必將實現(xiàn)大規(guī)模、高強度、高效益的開采。因此，無人化開采技術(shù)是未來采礦業(yè)發(fā)展趨勢。

3.3深部開采技術(shù)

隨著我國經(jīng)濟迅速發(fā)展，國家對各種金屬的需求量也日益增加，地表易開采礦產(chǎn)資源逐年減少，國民經(jīng)濟要想持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展，金屬資源開發(fā)必須進行深部開采技術(shù)研究。相比地表礦床，深部礦床的賦存條件、礦巖的物理力學(xué)性質(zhì)、采礦方法的選擇與淺部礦床都有所不同，開采技術(shù)更加錯綜發(fā)雜，如地壓管理、礦石提升運輸、供排水、井下高溫、有毒有害氣體等都需要在生產(chǎn)實踐中解決。

參考文獻：

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