緩傾斜復(fù)雜礦體開采方法探討和安全保障措施綜述

張浩法，彭 森，馬小麗

（1.山東黃金礦業(yè)（鑫匯）有限公司，山東 青島 266700；2.山東黃金歸來(lái)莊礦業(yè)有限公司，山東 臨沂 273306）

我國(guó)金礦開采的歷史悠久，但是大規(guī)模開采的時(shí)間較短，所以在技術(shù)、設(shè)備、管理等方面，都和發(fā)達(dá)國(guó)家存在一定的差距。而隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，我們對(duì)于開采技術(shù)的要求也有了提高，不僅要求低消耗，而且要求高效、環(huán)保，而緩傾斜復(fù)雜礦體采礦法就是一種很好的方法。

1 我國(guó)金礦資源及開采情況簡(jiǎn)介

（1）我國(guó)金礦資源簡(jiǎn)介。我國(guó)的金礦種類繁多，有一大部分是1伴生礦[1]，資源分布的范圍非常廣，但是儲(chǔ)量卻相對(duì)集中，而且小型礦比較多，品位大多處于中等。黃金屬于貴重金屬，而在金礦開采的過程中，不可避免的存在著礦石損失率，為了提高企業(yè)收益，在礦石開采的過程中，我們要進(jìn)行綜合考慮，選擇合理的開采方法。

（2）金礦開采的常用方法?；诩夹g(shù)的發(fā)展，和生產(chǎn)能力的提高，在現(xiàn)代的礦體開采中，大多數(shù)企業(yè)選擇充填法，和崩落法進(jìn)行開采。充填法在我國(guó)的使用時(shí)間比較長(zhǎng)，在使用過程中，逐漸受到了礦業(yè)和黃金部門的喜愛[2]，其中的淺孔留礦法，更是占據(jù)了近一半的生產(chǎn)市場(chǎng)。對(duì)于大體穩(wěn)定但局部不穩(wěn)定的急傾斜礦體，是非常合適的操作方法，在實(shí)際開采的過程中，淺眼留礦法不需要復(fù)雜的機(jī)械設(shè)備支持，技術(shù)工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，且對(duì)于坑木的消耗比較少，而且由于礦石比較小，所以工人的勞動(dòng)效率非常高，出礦率也就相對(duì)提高了。對(duì)于中小型礦業(yè)來(lái)說(shuō)，這種投資少見效快的生產(chǎn)方式，有著強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)。但是它也有自身存在的弊端，由于沒有設(shè)備支撐，所以工人的勞動(dòng)力非常大，且工作環(huán)境存在隱患，對(duì)頂板支護(hù)的要求非常高。并且不利于機(jī)械化生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn)，回采過程的出礦率低，使得投資成本不能及時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，限制企業(yè)的發(fā)展。而崩落采礦法，就是讓礦山圍巖人為或是自然崩落，將采空區(qū)進(jìn)行填充的開采方法。分層崩落法具有損失率低的優(yōu)點(diǎn)，但是它的工作場(chǎng)地安全性低，需要支護(hù)投入，而且產(chǎn)出量小，生產(chǎn)效率低，工藝技術(shù)復(fù)雜。而階段崩落的方法，具有生產(chǎn)效率高，產(chǎn)量大的優(yōu)點(diǎn)，但是由于使用爆破或者深孔的方式進(jìn)行礦體崩落，而且礦巖容易陷落，所以損失率高。而崩落采礦法最大的限制，就是對(duì)施工場(chǎng)地要求較高，因?yàn)榈V體要落在地表上，所以有河流、電線、淤泥、鐵路公路等的地面，就不能使用崩落法了。

2 緩傾斜復(fù)雜礦體的開采

2.1 緩傾斜復(fù)雜礦體的定義和開采原則

“緩傾斜復(fù)雜礦體”是指礦體傾斜在30°以下，礦體厚度變化較大，而且礦巖穩(wěn)定性前后數(shù)值不一樣的礦體[3]。在急傾斜、傾斜和緩傾斜三種開采技術(shù)劃分中，緩傾斜礦體的開采難度最大。因?yàn)槠露忍^平緩，礦石不能自己從坡上滾落，而且礦巖厚度和穩(wěn)定性不均勻，所以需要使用機(jī)械進(jìn)行作業(yè)；而礦井的空頂高度比較大，所以對(duì)于日常的頂板維護(hù)，和施工過程的監(jiān)測(cè)，都有較大的要求。

安全、高效、環(huán)保，是礦產(chǎn)開采的基本原則，所以，在保證安全環(huán)保的前提下，進(jìn)行高效的開采，和礦產(chǎn)資源的回收利用，是一個(gè)重要的目標(biāo)。

2.2 緩傾斜復(fù)雜礦體的開采方法選擇

我們常用的礦體開采方式，都有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和缺陷，所以對(duì)于不同的礦體情況，我們要選擇不同的開采方法，而對(duì)于緩傾斜復(fù)雜礦體的開采，我們更要先進(jìn)行具體的分析，才能制定合適的方法。首先，我們要把復(fù)雜礦體進(jìn)行類別劃分，按照礦體的不同厚度，區(qū)域礦巖的穩(wěn)定性，分成不同的類別，根據(jù)具體情況，制定開采過程的具體設(shè)計(jì)，并且采取有針對(duì)性的支護(hù)措施。

由于黃金是貴重金屬，所以我們?cè)谥贫ㄩ_采方案的時(shí)候，要充分計(jì)算考慮礦石的消耗和損失[4]，以及達(dá)到的經(jīng)濟(jì)效益，還要研究計(jì)劃的可行性，以及開采過程中可能會(huì)遇到的問題。

3 緩傾斜復(fù)雜礦體開采的安全保障措施

3.1 緩傾斜復(fù)雜礦體的礦巖穩(wěn)定性分級(jí)

對(duì)于金礦開采的安全環(huán)保，是現(xiàn)代資源開采的必然要求，要做好安全保障措施，首先就要確定好礦巖的穩(wěn)定性，光靠測(cè)量巖石的硬度是不夠的，現(xiàn)在常用的是ShapeMetrix 3D非接觸節(jié)理裂隙掃描系統(tǒng)、RMR和BQ等分級(jí)手段進(jìn)行測(cè)評(píng)[5]，通過試驗(yàn)計(jì)算，不僅能夠確定礦巖的強(qiáng)度，而且能夠讓我們了解斷層和裂隙等造成的影響，結(jié)果更加全面和準(zhǔn)確，可以幫助我們制定合理的頂板支護(hù)手段，保證地下開采的過程中，不會(huì)因?yàn)橹ёo(hù)不足造成坍塌，發(fā)生嚴(yán)重的礦山事故，影響工作人員的安全。

3.2 礦巖的頂板支護(hù)措施

在開采的過程中，支護(hù)礦巖的穩(wěn)定性是保證安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，對(duì)于不同穩(wěn)定性的礦巖，我們要采取不同的頂板支護(hù)方式,比如水壓支柱支護(hù)、錨桿支護(hù)等。通過對(duì)礦巖的穩(wěn)定性分級(jí)，以及計(jì)算、情況模擬等，我們可以合理的選擇頂板支護(hù)的類型，并且調(diào)整網(wǎng)度參數(shù)。這不僅有利于我們開采工作的安全進(jìn)行，還能夠把支護(hù)部分的成本降到最低。

3.3 緩傾斜復(fù)雜礦體的地壓監(jiān)測(cè)網(wǎng)

結(jié)合頂板離層儀、應(yīng)力計(jì)以及微震監(jiān)測(cè)等設(shè)備[6]，我們可以對(duì)開采過程有全面精準(zhǔn)的把控，對(duì)于頂板變形等情況也可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)，這對(duì)于工人的開采工作，以及井下的機(jī)械設(shè)備運(yùn)行，可以起到保障安全的重要作用。

3.4 采空區(qū)的處理辦法

在開采工作結(jié)束后，會(huì)形成很大的空洞，也就是我們說(shuō)的采空區(qū)。采空區(qū)如果不進(jìn)行合理的治理，就會(huì)形成嚴(yán)重的安全隱患，很容易導(dǎo)致塌陷的問題。所以，在緩傾斜復(fù)雜礦體的開采工作結(jié)束之后，我們要注意將采空區(qū)進(jìn)行封閉。但最好的辦法，就是把開采過程中剩下的廢石、廢砂等，都填充到開采出的空洞里，讓采空區(qū)避免坍塌，這樣可以減少?gòu)U石出坑的成本，而且可以消除采空區(qū)的安全隱患，一舉兩得。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，緩傾斜復(fù)雜礦體開采技術(shù)的應(yīng)用，可以提高我國(guó)礦產(chǎn)資源的開采效率，減少安全事故發(fā)生的概率，對(duì)于我國(guó)礦業(yè)的發(fā)展，有著十分積極的作用。礦體的開采方法是靈活的，我們?cè)陂_采的過程中，要對(duì)各種主客觀因素進(jìn)行綜合分析，采取合理的開采方案，保證工程的高效環(huán)保。