探究采礦方法的分類及其適用條件

常奇

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，采礦技術(shù)也在不斷的創(chuàng)新，本文主要闡述采礦方法分類的要求的基礎(chǔ)上，分析了采礦方法的分類依據(jù)，并提出不同采礦方法的使用條件。得出不同地質(zhì)條件，需要采用與之相適的采礦方法，才能提高采礦效率和準(zhǔn)確性的結(jié)論，希望對相關(guān)單位有一定幫助。

關(guān)鍵詞：礦產(chǎn)資源;采礦方法;分類;適用條件

引言

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，社會的運(yùn)行和人們?nèi)粘Ｉ畹恼＿\(yùn)行離不開各種資源的供應(yīng)。采礦業(yè)是一個天然的高風(fēng)險行業(yè)，容易發(fā)生各種事故。因此，礦業(yè)企業(yè)應(yīng)該深入了解礦業(yè)技術(shù)，了解技術(shù)特點和類型，掌握技術(shù)關(guān)鍵點。只有這樣，才能保證最大程度的采礦安全，實現(xiàn)工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，成為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動力。

1采礦技術(shù)的分類

1.1機(jī)械化采礦技術(shù)

機(jī)械化采煤技術(shù)是最常用的采礦技術(shù)。根據(jù)其工作模式，可分為露天開采和地下開采。采用前者時，第一步是去除礦體表面上方的巖石和泥土。然后機(jī)器從上到下被開采。填充膠結(jié)充填采礦法是一種新型的綠色采礦技術(shù)。其優(yōu)點是處理污染尾礦，從而減少對自然環(huán)境的破壞。

1.2特殊的采礦技術(shù)

由于采礦條件非常不同，實際采礦過程中使用的技術(shù)也非常不同。在處理一些特殊的挖掘工作時，由于成本，效率和安全性，通常需要采用一些相對特殊的采礦技術(shù)?；瘜W(xué)和物理采礦方法具有相同的特性，需要特殊的化學(xué)解決方案。

1.3充填采礦技術(shù)

在選擇充填技術(shù)中的充填物時，應(yīng)當(dāng)將充填物的物理性質(zhì)作為主要考慮的問題，也就是對其骨料的構(gòu)成和組成膠結(jié)的材料進(jìn)行選擇，通常情況下會考慮以下幾點：濕度、粒度、孔隙率、抗壓能力、深水度以及壓縮性能。在進(jìn)行開采的過程中，充填物的相關(guān)物理性質(zhì)能夠?qū)Σ煽諈^(qū)的地表穩(wěn)定性產(chǎn)生直接的影響，在對開采安全性進(jìn)行保障的過程中，其是重要的環(huán)節(jié)之一。在進(jìn)行研發(fā)充填材料的過程中，要對材料的成本進(jìn)行節(jié)省，使其同時具備高強(qiáng)度和一定的經(jīng)濟(jì)性及環(huán)保性。①采用掘進(jìn)廢石、充填井破間和擴(kuò)喇叭口廢石作為充填料，膠結(jié)充填法需在上部電耙道進(jìn)行廢石與水泥的攪拌;②充填后必須進(jìn)行人工平場，充填層坡度須保持一致，坡度角控制在10°左右;③平場后充填層表面離頂板高度控制在2.0米;④不得以礦石充填人行天井、放礦天井周邊，且必須用廢石密實充填;⑤以竹片做隔離層時，竹片間隔不大于30cm。采用干式半膠結(jié)充填作間離層，膠結(jié)層厚度不低30cm，素混凝土強(qiáng)度為C10。

2采礦技術(shù)特點

①針對性。經(jīng)過多年的理論和實踐，中國擁有豐富的采礦技術(shù)。不同的礦區(qū)具有不同的特征，因此企業(yè)必須根據(jù)礦區(qū)的特點選擇最安全，最合適的開采方式。②復(fù)雜性。采礦環(huán)境復(fù)雜。采礦工藝的諸多要求使得采礦技術(shù)的應(yīng)用具有復(fù)雜的特點。③風(fēng)險性。無論采用何種采礦技術(shù)，實際運(yùn)行過程中都存在一定的風(fēng)險。如果實際采礦技術(shù)選擇不當(dāng)或技術(shù)應(yīng)用不當(dāng)，可能導(dǎo)致采礦安全事故的發(fā)生。④精細(xì)化。為適應(yīng)新時期經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，礦業(yè)技術(shù)管理呈現(xiàn)出細(xì)化的特點。

3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(xué)性質(zhì)進(jìn)行分類，主要原因是礦石和圍巖的物理力學(xué)是決定采礦方法適用條件、結(jié)構(gòu)參數(shù)、回采方法、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指數(shù)的主要因素。應(yīng)用實例表明，按照此種方法進(jìn)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(jìn)也非常方便。

4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。

4.1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(jìn)行回采，先對礦房進(jìn)行開采，再對礦柱進(jìn)行開采，通過礦床周圍圍巖自身的強(qiáng)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(yīng)用的基本條件。根據(jù)具體應(yīng)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(jié)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。

4.2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(jìn)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(jìn)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(jié)構(gòu)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。

4.3充填法適用條件

充填法可分為兩步回采，在進(jìn)行第一步回采時，隨著回采工作面的推進(jìn)，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(jié)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(yīng)用范圍也不盡相同，在具體應(yīng)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(jié)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(bǔ)的目的，而且其適用范圍也得到了極大的擴(kuò)大，屬于一種比較先進(jìn)的采礦方式，具有很大的發(fā)展空間。

結(jié)語

礦業(yè)是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和民生的重要資源。目前，采礦的主要形式是地下開采。礦山工程安全事故多發(fā)，社會影響較差。礦山企業(yè)要高度重視礦山技術(shù)創(chuàng)新和施工安全管理。

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