試述金屬礦山地下開采方法的選擇及其影響因素

張登宙

摘 要：隨著我國礦產(chǎn)事業(yè)的不斷發(fā)展，要想保證礦產(chǎn)資源的可持續(xù)發(fā)展，首要途徑就是利用先進(jìn)的技術(shù)，對(duì)礦山進(jìn)行深度的開采。只有這樣，才能達(dá)到高效、可持續(xù)開采的目的。對(duì)金屬礦山地下開采方法的選擇以及相關(guān)的影響因素進(jìn)行了簡要的分析，為提高采礦的技術(shù)和水平提供了一定的技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞：金屬礦山；礦體；采礦方法；影響因素

中圖分類號(hào)：TD853 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.11.119

隨著科技的不斷發(fā)展，金屬礦上的地下開采也逐漸向著高效率、高回采率的方向發(fā)展，但是開采的方法會(huì)直接影響采礦的效率，因此，為了提高地下礦開采的效率，同時(shí)大幅度減少采礦的損失，需要對(duì)地下礦開采的影響因素進(jìn)行分析，從而確定一個(gè)合理的采礦方案，以提高其生產(chǎn)效率。

1 采礦方法簡介

只有選擇合理的采礦方法，才能保證金屬礦山開采工作的安全、順利。由于各個(gè)礦山的經(jīng)濟(jì)條件都不同，所以要根據(jù)礦山的具體條件，選擇不同的采礦方法。常用的采礦方法主要包括以下幾種。

1.1 空場采礦法

所謂“空場采礦法”，是在回采的過程中為了支撐采空區(qū)殘留的礦柱，采空區(qū)始終保持空著的狀態(tài)。使用這種方法進(jìn)行采礦時(shí)，要求圍巖和礦石必須十分穩(wěn)固，在操作的時(shí)候，要先對(duì)礦房進(jìn)行開采，然后再對(duì)礦柱進(jìn)行開采。空場采礦法是一種比較簡單的方法，工人操作起來比較熟練，損失較少，效率較高，因此，在實(shí)際中應(yīng)用得比較廣泛。如果對(duì)該方法進(jìn)行細(xì)分，又可分為房柱采礦法、階段礦房采礦法、全面采礦法和留礦法等。

1.2 留礦采礦法

該方法主要適用于一些傾斜的、薄的或者中厚的礦體，它也要求圍巖和礦石特別穩(wěn)固，開采的時(shí)候工人將大部分礦石留在礦房中，然后踩著礦石堆進(jìn)行開采。其實(shí)，它就是空場采礦法的一種，在實(shí)際中應(yīng)用得比較多。

1.3 崩落采礦法

該方法適用于一些圍巖不穩(wěn)定的礦體，采用該方法開采的時(shí)候，會(huì)有很多礦石陷落，因此，需要開采的地表要允許礦石陷落。在實(shí)際開采中，可使用一些特殊的方法將礦石崩落，然后用崩落的礦石將采空區(qū)填滿，填滿的采空區(qū)需要有人及時(shí)進(jìn)行處理。該方法又可細(xì)分為單層、分層、分段、階段崩落法等。

1.4 充填采礦法

該方法主要適用于一些復(fù)雜地形的開采，要求地表不能有礦石陷落，礦石的回收率與價(jià)值都比較高。使用該方法開采的時(shí)候，需要選擇一些方便的材料對(duì)采空區(qū)進(jìn)行填充，這樣，在回采的時(shí)候，就能夠依靠這些材料的支撐以及支柱與填充材料之間的配合，形成人工支撐的采空區(qū)。

2 采礦方法的選擇及其影響因素

開采金屬礦的時(shí)候，會(huì)受到很多因素的影響，例如工程地質(zhì)條件、地應(yīng)力的狀態(tài)、礦體的種類等，都對(duì)礦石的開采起著至關(guān)重要的作用。因此，在選擇礦石開采的方法時(shí)，要充分考慮這方面的因素。

2.1 礦體的質(zhì)量和種類的影響

根據(jù)礦石的顏色，主要將其分成三類，黑色金屬礦、有色金屬礦和貴金屬礦，黑色金屬礦主要是以鐵礦為主，有色金屬礦則包括鋁、銅、鉗、鋅等，貴金屬礦主要是指金、銀。礦體的種類不同，采取的開采方法也不一樣。一般鐵礦采取的是崩落采礦法和空場采礦法，因?yàn)殍F礦的價(jià)值本身就比較低，如果采用填充采礦法，則會(huì)增加成本，填充物本身的價(jià)值可能就會(huì)高于鐵礦，因此不適用；而對(duì)于有色金屬礦和重金屬礦來說，本身的價(jià)值比較高，如果采用崩落法或者空場采礦法，就會(huì)造成大量的損失，只有采用填充采礦法才能提高回收率，降低采礦的損失，從而提高采礦的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 地應(yīng)力狀態(tài)的影響

地應(yīng)力對(duì)礦石開采的影響很大，因此，在開采礦石之前，要充分了解地應(yīng)力狀況和礦石的分布情況，進(jìn)而確定采礦的方法。地應(yīng)力狀態(tài)能夠引起采礦結(jié)構(gòu)的變化和破壞，因此，它對(duì)采礦方法的選擇至關(guān)重要。在實(shí)際的開采工作中，如果巷道和采場的斷面是橢圓，則是最佳的開采狀態(tài)。在開采的時(shí)候，要注意保持橢圓水平和垂直方向兩個(gè)半軸之比與斷面水平應(yīng)力和垂直應(yīng)力之比盡量一致。在這種狀態(tài)下進(jìn)行開采，就能夠保證巷道與采場之間穩(wěn)定的受力狀態(tài)，使圍巖處于穩(wěn)定的狀態(tài)。這樣能夠增加礦石的開采量，從而提高礦石開采的經(jīng)濟(jì)效益。

2.3 工程地質(zhì)條件的影響

在開采之前，要充分考察工程地質(zhì)條件以及巖石的物理力學(xué)性質(zhì)，這會(huì)對(duì)礦體的穩(wěn)定產(chǎn)生直接的影響。只有充分了解礦山的工程地質(zhì)條件，才能進(jìn)一步確定采場的構(gòu)成要素和采礦的具體方法。對(duì)礦山的工程地質(zhì)條件進(jìn)行考察的時(shí)候，主要考慮的因素包括巖體的結(jié)構(gòu)、分布、斷層、裂縫、地下水等。這些都會(huì)影響到采礦方法的選擇。

2.4 礦體賦存狀況的影響

礦體的賦存狀況主要是指圍巖的穩(wěn)定性以及與礦體的接觸狀況，而礦體與圍巖的穩(wěn)定性受到礦體掩埋深度的影響——掩埋的越深，則礦體和圍巖的穩(wěn)定性越差。另外，礦體的厚度也會(huì)直接影響到采礦方法的選擇，對(duì)于較厚的礦體，選擇的采礦方法要具備一定的強(qiáng)度，以提高生產(chǎn)的能力。此外，礦體的厚度還影響到采場的布置，在選擇采礦方法的時(shí)候，要充分的考慮到這些因素。

2.5 開采環(huán)境以及技術(shù)的影響

首先，開采的環(huán)境會(huì)直接影響到開采方法的選擇，有的地表允許塌陷，就可以采用崩落采礦法，有的地表不允許塌陷，則不能采用崩落采礦法，只能采用空場采礦法和填充采礦法。其次，開采時(shí)使用的技術(shù)設(shè)備會(huì)直接影響開采的過程、工藝以及最后的效果。在開采之前，要對(duì)地質(zhì)條件做好充分的考察工作，進(jìn)而選擇科學(xué)、合理的設(shè)備，制訂可行的開采方案。再次，開采的效果還受到技術(shù)管理水平的影響，對(duì)于一些對(duì)技術(shù)要求較低的小型礦山，可以采用工人熟悉的方法進(jìn)行開采，管理起來也比較簡單。而對(duì)于一些地質(zhì)復(fù)雜，要求較高的礦山，就要提高相應(yīng)的技術(shù)管理水平，才能達(dá)到預(yù)期的效果。

3 結(jié)束語

采礦方法的選擇直接影響到礦山開采的經(jīng)濟(jì)效益，因此，在選擇采礦方法的時(shí)候，要充分考慮到礦山的地質(zhì)條件、礦體的賦存狀況、地應(yīng)力狀態(tài)以及技術(shù)的影響等，這樣才能不斷提高開采的效率，促進(jìn)我國礦業(yè)開采的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]徐雪華.試論金屬礦山地下開采方法選擇[J].建材發(fā)展導(dǎo)向，2014（2）：186-187.

[2]陸敏輝.金屬礦山地下開采方法選擇及其影響因素探討[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2014（19）：980.

[3]郭滕飛，宋丙劍.金屬礦山地下開采方法選擇及其影響因素探討[J].黑龍江科技信息，2010（23）：36.

〔編輯：王霞〕