探究采礦方法的分類及其適用條件

席建東

（甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 酒泉 735000）

礦產(chǎn)資源是一個區(qū)域，甚至是一個國家持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的主要支撐。我國擁有960萬平方公里的國土面積，蘊含著非常豐富在礦產(chǎn)資源，但不同地區(qū)地質(zhì)結構、礦床成因、成礦規(guī)律等方面也不盡相同，因此，在具體開采和利用時需要采用與之相適的采礦方法，才能提高采礦的效率。但我國對此方面的研究還不夠深入，所以，本文基于理論實踐，對采礦方法的分類及其適用條件做了如下探究。

1 采礦方法分類的需求

在實際應用過程中，為最大限度上提升采礦方法分類的實用價值，滿足礦床開采方法分類對合理性和科學性的需求，在具體分類過程中，必須切實滿足以下幾點要求：①不同類別之間應當存在較為明顯的差別，避免發(fā)生界限不明引發(fā)混淆問題，同類別之間不能出現(xiàn)任何交集。②在確定類別名稱時，要能夠真實、有效、準確的反映出分類的特點，在充分體現(xiàn)分類本質(zhì)的基礎上，考慮采礦方法的分類依據(jù)，以便在后期使用過程中，只要通過名稱，就可以快速聯(lián)想到相應的采礦方法，不至于發(fā)生模棱兩可的現(xiàn)象[1]。③在進行具體分類時，要充分遵循分類依據(jù)，盡量以簡潔明了的模式開展，把比較相似的項都納入一類當中，避免發(fā)生比較龐大的類別體系。除此之外，各種類別還要具有未來實用價值，在制定分類系統(tǒng)時，不但要充分滿足國家采礦業(yè)的規(guī)范和標準，還要能夠充分適用目前我國采礦業(yè)的發(fā)展趨勢。

2 采礦方法分類的主要依據(jù)

就我國目前采礦發(fā)展現(xiàn)狀而言，采礦方法的分類有很多中，各有其所取用的根據(jù)，通常情況下，以會采過程中采礦區(qū)的地壓管理方法為主要的分類依據(jù)。地壓管理方法的本質(zhì)是基于礦石和圍巖的物理力學性質(zhì)進行分類，主要原因是礦石和圍巖的物理力學是決定采礦方法適用條件、結構參數(shù)、回采方法、技術經(jīng)濟指數(shù)的主要因素[2]。應用實例表明，按照此種方法進行分類，不但可以真實有效的反映各類采礦方法的基本特征，而且還能明確劃定各類采礦方法之間的根本界限，同時對采礦方法對比、選擇、評價和改進也非常方便。

3 采礦方法的適用條件

根據(jù)采礦區(qū)域地壓管理方法的不同，可以把現(xiàn)有的采礦方法分為三大類，包括：空場法、崩落法、充填法。

3.1 空場法適用條件

空場法指的是把礦塊劃分為礦房和礦柱，然后分兩步進行回采，先對礦房進行開采，再對礦柱進行開采，通過礦床周圍圍巖自身的強度和礦柱來支撐采空區(qū)的頂板，因此，在采用此種采礦方法時，礦體和圍巖的穩(wěn)定性是其應用的基本條件。根據(jù)具體應用情況的不同，空才采礦法可以分為以下幾種。

①全面采礦法，適用條件為：礦巖比較穩(wěn)定，且礦體傾角在30°以上，且厚度一般在5m以上。②房柱采礦法，使用條件為：礦巖比較穩(wěn)定，礦體呈水平或者緩傾斜發(fā)展，礦體厚度普遍3m以上。③留礦法，適用條件為：礦巖非常穩(wěn)固，礦體屬于急傾斜，薄或者中厚礦體，礦體沒有發(fā)生結塊，并且沒有被氧化。④分段采礦法，適用條件為：礦巖比較穩(wěn)定，礦體的傾斜度在5°～20°之間，厚度為中厚或者較厚礦體。⑤階段采礦法，適用條件為：礦巖比較穩(wěn)定，礦體為傾斜或者緩慢傾斜礦體，比較適用于較厚或者極厚礦體開采中。

3.2 崩落法適用條件

崩落法指的是一步回采，根據(jù)回采面開采情況，同時崩落周圍圍巖并充滿整個采礦區(qū)，進行統(tǒng)一控制和管理，圍巖崩落以后，勢必引起一定范圍內(nèi)的地表塌陷。因此，圍巖能夠崩落，地表允許塌陷，乃是使用本類方法的基本條件。即使周圍的圍巖不穩(wěn)定，也可以采用崩落法進行開采。根據(jù)崩落方式的不同，崩落采礦法大體上可以分為以下幾種。①單層崩落法。適用條件為：礦產(chǎn)資源周圍圍巖極其不穩(wěn)定性，但礦石比較穩(wěn)定，礦體呈現(xiàn)緩慢傾斜，礦體比較薄或者極薄的礦產(chǎn)資源價值比較高，且地表允許陷落的礦產(chǎn)開采中。②分層崩落。適用條件為：地表允許陷落，礦巖不穩(wěn)固的急傾斜中厚礦體，且礦石比較貴重，價值比較高的礦產(chǎn)資源開采中。③無底柱發(fā)生分段崩落法，具體的適用條件為：周圍地表允許發(fā)生陷落，礦體為中等穩(wěn)固，但圍巖不穩(wěn)定的中厚到至厚礦體資源開采中。④階段性崩落法，適用條件為：礦床周圍地表允許發(fā)生陷落，而且礦體總體結構為中等穩(wěn)固，且圍巖不穩(wěn)定的厚礦體或者極厚礦體開采中。

3.3 充填法適用條件

充填法可分為兩步回采，在進行第一步回采時，隨著回采工作面的推進，通過填充材料充填采空區(qū)，避免法發(fā)生礦巖冒落，無論礦巖是否穩(wěn)固都可以采用此種方法。根據(jù)填充方法的不同，填充采礦法大體上可以分為以下幾種。①干式填充法，適用條件為：礦體圍巖不穩(wěn)定的傾斜或者急傾斜的薄和中厚礦體開采中。②水力填充法，適用條件為：上向水平分層填充法比較適用于中厚或者較厚礦體，且礦石比較穩(wěn)定，價值比較高昂的礦產(chǎn)資源開采中。而下向水平分層填充法則比較適用于礦巖均不穩(wěn)定，但礦產(chǎn)資源比較貴重，稀有金屬礦產(chǎn)資源開采中。③膠結填充法，適用條件為：圍巖極其不穩(wěn)定，而且地表不允許發(fā)生陷落的貴重金屬礦體開采中。從上述分析中可以看出，不同種類的采礦方法，其應用范圍也不盡相同，在具體應用時，要根據(jù)礦床的實際情況，選擇與之相適的采礦方法，才能最大限度上提升采礦的質(zhì)量和效率。近年來，隨著我國對采礦方法研究的不斷深入，為提升采礦的效率和安全性，經(jīng)常會選擇跨越類別之間的組合式采礦方法，比如：把空場法和崩落法相互結合使用的分段礦屋崩落組合式采礦法，可以充分汲取空場法和崩落法自身的優(yōu)點，可實現(xiàn)優(yōu)點共享，缺點互補的目的，而且其適用范圍也得到了極大的擴大，屬于一種比較先進的采礦方式，具有很大的發(fā)展空間。

4 結語

綜上所述，本文結合理論實踐，深入探究了采礦方法的分類及其適用條件，探究結果表明，在礦產(chǎn)資源開采時，選擇與之相適的采礦方法，不但可以大幅度提升采礦的效率，而且還能保證采礦的安全性，值得大范圍推廣應用。

[1]劉程城,付春杰.關于金屬礦床地下采礦方法分類的探討[J].山東工業(yè)技術 ,2016(11)：263-263.

[2]李芹濤.關于金屬礦床地下采礦方法分類探討[J].工程技術：全文版,2016(10)：00313-00313.