銅礦地下采礦方法及技術(shù)選擇策略研究

譚崇明，張振平

（江西省九江市瑞昌市白楊鎮(zhèn)武山銅礦，江西 瑞昌 332204）

銅礦資源是人們社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要資源，廣泛應(yīng)用于人們的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，在現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展中占據(jù)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(shù)與發(fā)達(dá)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(chǎn)需求，選擇科學(xué)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(wù)。在銅礦開采初期，多數(shù)為露天開采，受地質(zhì)條件的影響，礦床深度逐漸加深，地下開采逐漸成為主導(dǎo)，取代露天開采，因此我國開采企業(yè)多數(shù)對地下開采的開采技術(shù)進(jìn)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(xué)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(wěn)定性，判定銅礦的開采條件，根據(jù)開采技術(shù)做出相應(yīng)的選擇，這就要求開采人員在開采前了解開采區(qū)域周邊的地質(zhì)情況；作用于銅礦地下巖體或周邊的主要力量是導(dǎo)致圍巖變形的地應(yīng)力，地應(yīng)力對開采有重要的影響，開采前通過預(yù)測礦區(qū)周邊的地應(yīng)力，加強實際測量，確定巷道開挖的步驟和需要的支護(hù)方式，特別是對支護(hù)方式的選擇，避免因地應(yīng)力影響而造成的支護(hù)問題，為保障安全可靠的開采提供保障。

（2）銅礦的質(zhì)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(dǎo)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(qū)的破碎圍巖過多，降低了礦體的穩(wěn)定性，礦區(qū)地應(yīng)力的影響提高了低溫，加上空氣密度小，通風(fēng)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(zhì)巖和砂巖的構(gòu)造內(nèi)，礦體及頂板多為堅硬巖組合，在井下實際施工后，采場內(nèi)圍巖均為中硬度巖石，為不穩(wěn)定的礦體類型，地質(zhì)災(zāi)害發(fā)展較弱；采礦方法的選擇主要根據(jù)主礦體的開采深入研究，從采礦技術(shù)角度考慮，針對礦巖穩(wěn)定性較差或礦巖裂隙發(fā)育差的適合采用崩落開采發(fā)，銅礦開采時開采人員根據(jù)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(shù)人員根據(jù)設(shè)計在采礦過程中留取一部分的采空區(qū)，通過技術(shù)手段對礦柱進(jìn)行加固處理，以確保整個開采銅礦資源的過程都有采空區(qū)，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(zhǔn)確找到采空區(qū)的核心，保障開采工作的順利進(jìn)行，并在礦房中向采空區(qū)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(wěn)定性差的圍巖，地表開采條件復(fù)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(dāng)?shù)V區(qū)圍巖崩落時，地下開采技術(shù)采用區(qū)開采法，在礦石發(fā)生崩落時對圍巖填入采空的礦區(qū)，對地壓進(jìn)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(dāng)巖層周圍泵落后，及時處理巖層，合理控制采空區(qū)，控制圍巖的不穩(wěn)定狀態(tài)；崩落開采法利用技術(shù)手段，在銅礦區(qū)周圍巖石發(fā)生松動時，借助巖石實施開采，開采人員要采用專業(yè)技術(shù)手段控制周圍崩落的巖石，有效調(diào)整礦區(qū)地壓，該開采方法具有一定的危險性，技術(shù)人員開采前需要熟悉周邊地形，對采空區(qū)進(jìn)行填補作業(yè)，保障開采過程的順利進(jìn)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(tài)穩(wěn)定的采礦區(qū)，是對現(xiàn)場采出的銅礦石進(jìn)行存放和堆積，在礦方外對累積的銅礦礦石進(jìn)人工控制，人工作業(yè)可以在一定程度上通過回采和放置銅礦石，加固采空區(qū)的銅礦石，但該方式對礦體周圍環(huán)境要求較高，通過保養(yǎng)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(shù)深入礦體內(nèi)部，對采空區(qū)用填充物回填，深入礦體能加固采空區(qū)，提高采礦量。填充采礦在回采階段，礦區(qū)要建立填充料和人工加固等加固系統(tǒng)，對于價值較高的銅礦和回采率較高的采空區(qū)進(jìn)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(qū)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(chǎn)資源分布情況的分析研究對不斷采取的銅礦石進(jìn)行整理規(guī)劃，避免因為資源堆放影響后續(xù)的開采，因此為保障在開采過程中保障采礦區(qū)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，選擇定期專業(yè)人員進(jìn)行礦區(qū)安全檢查，降低安全隱患，保障作業(yè)的順利進(jìn)行。

3 采礦技術(shù)選擇和開采的主要注意事項

（1）科技的不斷進(jìn)步，不同的采礦技術(shù)適用于不同的開采區(qū)域，開采人員在開采前要根據(jù)銅礦自身的特性進(jìn)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(zhì)情況有詳細(xì)的了解，確定圍巖的穩(wěn)定程度，保障開采過程的安全穩(wěn)定，銅礦開采過程有容易導(dǎo)致圍巖變形的特性，因此開采時要注意地應(yīng)力的變化，通過科技手段及時掌握地應(yīng)力的實際情況，及時解決安全隱患，制定科學(xué)合理的采礦方案。因此在開采前，技術(shù)人員選擇開采價值較高的銅礦進(jìn)行開采作業(yè)，充分發(fā)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(fēng)作業(yè)，準(zhǔn)確的評估和開采預(yù)防措施，防止深度加深或溫度升高導(dǎo)致的人員安全問題。

（2）采礦條件的成熟和技術(shù)的發(fā)展，銅礦地下開采工作會取得良好的發(fā)展，通過加大對礦山的資金投入、設(shè)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(zhì)結(jié)構(gòu)和銅礦質(zhì)量，選擇合適的開采技術(shù)。

4 結(jié)語

銅礦的開采發(fā)展對開采技術(shù)的要求更高，科技的不斷進(jìn)步，專業(yè)的銅礦作業(yè)人員在開采前通過對周邊地質(zhì)條件的分析匯總，應(yīng)用到實際的操作中，可以有效的規(guī)避風(fēng)險，提高效益，為企業(yè)可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。