金屬礦山開采方法選擇與影響因素分析

李鈺潔

（河南省冶金規劃設計研究院有限責任公司，河南 鄭州 450053）

我國的金屬礦山資源分布較為分散，金屬礦山在不同的地理區域均有分布，自然條件和氣候各異，這也導致了各類金屬礦山的開采條件也不盡相同。在金屬礦山的開采過程中，我們要充分考察礦山周圍的地質條件，因地制宜選擇合適的開采方式，這樣才能選出正確、合理的開采方法，從而能夠有效提高金屬礦山的開采效率，減少礦山開采過程中的資源浪費現象。因地制宜地選擇采礦方式，不僅能夠盡量避免外部因素對開采的影響，也能最大程度保障采礦作業安全。以下對金屬礦山開采過程中常見的開采方法進行分析。

1 金屬礦山采礦方法的分析

不同地區的金屬礦山有著不同的地質條件，要想確保礦山開采的安全性，就要充分考慮自然地理條件、地形地質條件等因素，選擇合適的采礦方式。以下對幾種常見的金屬礦山采礦方法的特點進行分析。

1.1 充填采礦法

充填采礦法在金屬礦山的開采過程中應用范圍十分廣泛，尤其是在地形條件較為復雜的采礦區。與其他幾種采礦方法相比，充填采礦法的礦石回收率較高，可以有效降低金屬礦山開采過程中的礦石損失貧化率。在充填采礦法的實際運用過程中，需要選擇合適的充填材料對采空區進行回填，從而形成人工充填體，起到支撐的采空區的作用，控制或減緩采礦活動引起的地應力變化和地表陷落，最終達到保護地表設施、保障采礦作業安全的目的[1]。

1.2 留礦采礦法

留礦采礦法一般應用于圍巖及礦體較穩固且礦石被采下后不易結塊的礦山。留礦采礦法是將部分礦石暫留于礦塊內，采礦人員在礦石堆上進行作業。這樣一來，可以一方面利用暫留的礦石堆作業回采礦石的作業平臺，另一方面還可以憑借留存下來的礦石對采空區起到承載作用進行采場地壓管理。

1.3 空場采礦法

空場采礦法一般應用于圍巖性質較為穩固的礦山，在空場采礦法的應用過程中，要永久保留礦山開采區域的支撐體，尤其是在采空區要預留支撐體，多數情況下甚至需要留下一部分礦石作為支撐體（礦柱）來維護采空區的穩定。在空場采礦法的實際應用過程中，要根據礦塊的結構來選擇回采作業的方式，盡可能的少留礦柱，提高礦石的回收利用率。

1.4 崩落采礦法

崩落采礦法可以應用于圍巖性質不穩固的礦山，崩落采礦法會導致在礦山開采的過程中出現礦石陷落，因此要保證采礦區域地表的空曠性。在崩落采礦法的應用過程中，需要借助爆破等方式將巖石崩落，崩落采礦法又可以分為單層和分層崩落法。崩落采礦法可以優化采礦工藝，一些井礦巷道也有多種用途，既可以用來采礦也可以用來運輸，從而實現了采礦效率的提高。不僅如此，崩落采礦法還能縮減礦石的采掘比，不需要對采空區進行處理，采礦作業步驟也較為簡單。因此與其他采礦方法相比，崩落采礦法采礦效率更高，成本投入相對較低，采礦作業也較為靈活。

2 影響金屬礦山開采方法的因素分析

2.1 采礦區的地質條件

地質條件是對金屬礦山開采方法影響最大的因素，因此在金屬礦山開采之前，我們要充分考察采礦區的地質條件。要著重考慮礦巖的穩定性以及礦石的價值，倘若礦巖穩定性不夠理想且礦石的價值較低，我們可以選擇效率較高的崩落采礦法。對于礦巖穩定性較好、價值較高的金屬礦山，我們可以采用充填采礦法和留礦采礦法，這樣可以有效降低金屬礦山開采過程中的礦石損失貧化率，能夠減少金屬礦產資源的浪費。此外，礦山開采單位還要根據采礦區的地形條件，選擇合理的開拓系統、以及合適的采礦設備[2]。

2.2 地應力的影響

在地下金屬礦山的開采過程中，我們要充分考慮地應力的影響，地應力會使得巖體和地下采場結構發生變化。因此在地下礦山的開采過程中，我們要根據礦脈的走向以及礦體的分布情況，合理地選擇采礦方法，以及確定采礦巷道的形狀、斷面規格。在井礦巷道的掘進過程中，還要采取相應的支護措施，確保巷道在使用期限內的的穩定性，這樣才能保證采礦作業安全。

2.3 礦體的賦存環境

在金屬礦山開采之前，我們還要充分了解礦體的賦存條件，要掌握圍巖與礦體的接觸情況，判斷出圍巖的狀態。礦體的賦存條件與礦石的埋藏深度息息相關，一般來說，礦石的埋藏深度越深，圍巖的穩定性也越差。此外，礦體的傾斜方向、傾斜角度和礦石厚度，也會影響到礦體的賦存狀況。在選擇礦山開采方式時，我們要根據礦體的厚薄程度以及礦體傾斜度的大小，來選擇合適的采礦方法。

2.4 開采技術條件

開采技術條件也會對金屬礦山的開采方式造成影響，在礦山開采之前，我們要根據采礦場的環境條件以及礦山開采單位的技術設備供應情況，選擇合理的采礦工藝，實現開采方法的優化。在礦山開采過程中，礦山開采單位要掌握采礦設備和材料供應情況，并以此為基礎，來安排金屬礦山的開采方案。對于規模較小的中小型礦山以及地方礦山，應該采取工藝簡單、技術含量較低、管理起來較為容易的采礦方法，這樣才能確實保證礦山開采的安全性。

2.5 經濟條件的影響

在選擇金屬礦山的采礦方法時，我們也要考慮礦山開采單位的經濟條件，要根據采礦場的生產能力，合理安排人力資源和設備的投入，盡量減少礦石損失貧化率，減少材料的消耗和礦山的開采成本。對于規模較大、裝備和經濟條件較好的礦山開采單位來說，可以采取崩落采礦法、充填采礦法等技術管理水平要求較高的開采方法[3]。

3 金屬礦山開采方式的發展前景分析

3.1 朝自動化方向發展

隨著互聯網時代的到來以及金屬礦山開采水平的提高，今后的金屬礦山開采自動化水平將越來越高，我國的礦山開采也將實現半自動化。在礦山開采過程中，大型的智能化設備將得到應用。由此可見，在未來金屬礦山開采將朝著自動化發展，自動化和智能化也將成為未來礦山開采的發展方向。

3.2 開采深度的增加

我國大部分金屬礦產資源埋藏于地下，目前開采的深度還十分有限，今后我國的金屬礦山開采將朝深部采礦發展，礦山開采深度將越來越深。在地下礦山的開采過程中，充填、支護、排水等技術，也將越來越完善[4]。

4 結束語

我國對金屬礦產資源的需求量較大，近年來我國金屬礦山的開采效率有所提高，金屬礦山開采方法也逐漸多樣化。目前常見的金屬礦山采礦方法包括：留礦采礦法、空場采礦法、充填采礦法、崩落采礦法。由于不同礦區的地質環境以及礦石的賦存情況不一樣，在選擇礦山采礦方法時，我們要充分考慮采礦區的地質條件、地應力、礦體的賦存環境、以及礦山的開采技術條件。這樣才能因地制宜地選出最為合適的采礦方法，也能有效減少礦山開采過程中的資源浪費現象。在今后的礦業發展過程中，我國的金屬礦山開采方式將朝著自動化、智能化的方向發展，開采深度也將越來越深，從而實現開采水平的不斷提高。