淺談金屬礦山地下開采方法選擇及其影響因素

羅建峰

【摘? 要】伴隨現(xiàn)今社會不斷發(fā)展，我國對于礦產(chǎn)資源的需求也越來越大了。但是，在開采過程中，合適的開采方法是比較重要的，不僅會影響到礦產(chǎn)資源的可持續(xù)發(fā)展，同時還會影響礦產(chǎn)資源的開采技術(shù)含量。就目前的開采情況來分析，在金屬的開采礦山的過程中，還存在著很大的局限性，需要采礦技術(shù)人員對開采方法的選擇進(jìn)行不斷的改進(jìn)，探索出科學(xué)的開采方法。本文就金屬礦山的地下開采方法的選擇及其影響因素作了研究，希望能有效指導(dǎo)金屬礦山地下開采，從而提高礦山安全高效開采。

【關(guān)鍵詞】金屬礦山;地下開采;方法選擇;影響因素

引言：

當(dāng)下，我國的金屬礦山地下開采工作其本身的回采率與效率雖然已經(jīng)在不斷的提升，不過在這一提升的過程中，很多的開采技術(shù)人員并不懂得結(jié)合金屬礦山的具體環(huán)境等采用合理的開采方法，并沒有意識到不同開采的方法會對金屬礦山的采礦帶來影響。導(dǎo)致在礦山的采礦過程中，大量的破壞了自然生態(tài)環(huán)境，同時，也無法有效保證金屬礦山地下開采的效率、安全性、回采率，為此，工作需要針對金屬礦山的地下開采方法的選擇及其影響因素進(jìn)行進(jìn)一步的探討。

一、常見的金屬采礦方法

（一）充填采礦法

在開采過程中，同時可以利用廢石、廢渣、膠結(jié)料等填充物，對采空區(qū)進(jìn)行回填的采礦方法。該方法的主要特點是在采礦過程中進(jìn)行填充，逼近回采率高且有利于地壓控制。作業(yè)人員是在充填體上或充填體周邊進(jìn)行作業(yè)，這樣人工可以控制礦體的支撐，在完成科學(xué)開采的同時，又能實現(xiàn)力學(xué)的控制，使得在開采中保證工作人員的安全。這種開采方法一般會適用在一些開采價值比較高的礦體中，還可以解決回采高價值礦體、地表不允許塌陷的情況。同時，充填采礦法也適用于礦體賦存條件比較復(fù)雜的方法。

（二）留礦采礦法

將采下的大部分礦石暫留礦房內(nèi)，工人站在礦石堆上作業(yè)，主要用于開采圍巖和礦石都穩(wěn)固的急傾斜薄及中厚礦體，其特點是在回采過程中，采空區(qū)內(nèi)暫時存留部分采下來的礦石，借以配合礦柱支承采空區(qū)，一般在礦石較穩(wěn)固，且??氧化、體圍巖中等穩(wěn)固的條件下采用。

（三）崩落采礦法

是通過對周圍的礦石、圍巖進(jìn)行崩落來進(jìn)行地下巖石的控制的采礦方法，即隨著對礦石的崩落，帶動周圍的巖石的崩落，用周圍的巖石或者廢礦物質(zhì)來充填采空區(qū)，這樣既能對礦石進(jìn)行開采又能對地下壓力進(jìn)行很好的控制，崩落采礦法特點是對礦石進(jìn)行開采過程中，既能對礦體進(jìn)行高效回采又能對地下應(yīng)力進(jìn)行控制還可以用崩落的巖石進(jìn)行充填采空區(qū)。崩落采礦法可以及時對地下應(yīng)力進(jìn)行控制，崩落采礦法一般使用在礦體圍巖不穩(wěn)固和地表允許陷落的條件下進(jìn)行選用。崩落采礦法按照崩落方式可以分為集中崩落法、分離崩落法、區(qū)域崩落法、支撐崩落法。

（四）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，要求圍巖和礦石必須十分穩(wěn)固，在操作的時候，要先對礦房進(jìn)行開采，然后再對礦柱進(jìn)行開采?？請霾傻V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，在實際中應(yīng)用得比較廣泛。如果對該方法進(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。

二、方案選擇的主要影響因素

（一）礦體種類與質(zhì)量

在金屬礦體中通過有黑色金屬礦、有色金屬礦、貴金屬和鈾礦這三種。不同種類的礦體，在開采時方法也是不同的。比如鐵礦，由于其價值比較低，但是卻埋藏在較深的山下，所以必須要進(jìn)行地下開采，在開采時可以采用崩落法或空場法。而充填法一般可以運用在開采有色金屬或貴重金屬礦的開采中，這樣可以有效降低礦石在開采過程中的損失率。另外需要注意的是，在采礦工程中，一定要根據(jù)礦石的質(zhì)量來決定具體開采方案，結(jié)合礦石的品位高低、雜質(zhì)數(shù)量等等來考慮。

（二）工程地質(zhì)

在進(jìn)行方案選擇時，首先要考慮的地質(zhì)條件。第一，地質(zhì)的穩(wěn)定程度，勘察礦層周圍巖石的穩(wěn)定性，當(dāng)?shù)刭|(zhì)穩(wěn)定條件較好時可以考慮選用空場法，如果不穩(wěn)定的情況下，需要采用充填法。第二，要考慮到礦層的傾斜角，厚度和形狀。礦層傾斜角會影響到巷道的布置和運礦方法，而厚度會決定落礦的方式，最后是礦層形狀，決定了開采方法的選擇。第三，礦體條件。對于礦體條件的考慮應(yīng)當(dāng)包括礦石價值、品位和雜質(zhì)含量等，例如在開采價值不高的鐵礦時，一般選擇空場法或崩落法，主要目的在于降低開采成本;而對于有色金屬的開采，則更加注重礦石的損失率和貧化率，因此多選用充填法。

（三）地應(yīng)?狀態(tài)

地應(yīng)?是引起采礦巖體和地下采礦結(jié)構(gòu)變形和破壞的根本作用?。只有掌握了具體工程區(qū)域的地應(yīng)?條件，才能合?確定礦山總體分布，選取適當(dāng)?shù)牟傻V方法，確定巷道和采場的斷面尺寸、開挖步驟、支護(hù)形式、支柱斷面形狀、支護(hù)時間等，從而在保證圍巖結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的前提下，最大限度的增加礦石產(chǎn)?，提高礦山經(jīng)濟(jì)效益。如根據(jù)彈性?學(xué)?論，巷道和采場的最佳形狀主要由周邊應(yīng)?集中現(xiàn)象，它們最?想的斷面形狀是橢圓，而這個橢圓在水平和垂直方向的兩個半軸的長度之比應(yīng)與斷面水平應(yīng)?和垂直應(yīng)?之比等。在此條件下，巷道和采場周邊處于均勻等壓?狀態(tài)，這是一種最穩(wěn)定在確定巷道和采場走向時，的受?狀態(tài)。同樣，也應(yīng)該考慮地應(yīng)?狀態(tài)最?想的走向是最大的當(dāng)然，實際工程中的采場和主應(yīng)?方向相平?。巷道走向和斷面形狀還要綜合考慮工程需要、經(jīng)濟(jì)性和其他條件來決定的。

（四）礦體所處的環(huán)境狀況

所謂礦體的環(huán)境狀況，主要指圍巖與礦體接觸的情況、埋藏的深度、圍巖的穩(wěn)定性等。礦體賦存的條件與其埋藏的深度之間有著很深的聯(lián)系。一般情況下，如果埋藏的深度不斷增加，圍巖以及礦體也會隨著深度的增加慢慢變得破碎，穩(wěn)定性也會變?nèi)?。如果時候深部的溫度和地應(yīng)力也開始增加，隨著通風(fēng)條件的惡化，會極大的增加金屬礦山的地下開采的成本。另外，礦體傾斜度也會影響到對應(yīng)的采場布置以及開采的方法，會出現(xiàn)很大的差異。比如一些中厚以上的礦體，需要采用有助于提高采場的生產(chǎn)能力和開采的強(qiáng)度的方法，且要適應(yīng)機(jī)械化的作業(yè)方式。因此課件，礦體的厚體不同，采場布置所采用的方式也要改變。

（五）經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

在礦產(chǎn)資源進(jìn)行開采過程中，會存在一定的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。這些經(jīng)濟(jì)指標(biāo)主要包括：礦山的綜合開采率、設(shè)備實際的生產(chǎn)效率、礦石的加工利用率等，礦石消耗率和礦石殘渣利用率是主要影響成本計算的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的選擇關(guān)系到礦山開采公司的運行經(jīng)營效益。根據(jù)不同的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，采礦效率和加工方式也不同。礦山的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)作為礦山開采與生產(chǎn)的重要參數(shù)，能夠?qū)τ诘V產(chǎn)開采生產(chǎn)能力以及條件進(jìn)行反映，有利于促進(jìn)礦產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展以及綜合效益的提升，具有積極作用和意義。

三、結(jié)束語

綜上所述，采礦方法的選擇的恰當(dāng)與否，會直接影響到礦山開采的經(jīng)濟(jì)效益，因此，礦山開采人員在選擇采礦方法的時候，一定要結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件、礦山所處的環(huán)境以及其所賦存的狀況、地應(yīng)力狀態(tài)等影響等，同時，還要在保證不破壞環(huán)境的情況下去開采，使得開采效率得到明顯的提高，促進(jìn)我國礦業(yè)開采的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]李東闖.淺談金屬礦山地下開采方法選擇及其影響因素[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2017（27）.

[2]宋書楊，楊啟鑫.金屬礦山地下開采方法選擇及其影響因素探討[J].商品與質(zhì)量，2017，000（018）：184.

[3]滕茂文.金屬礦山開采方法選擇與影響因素分析[J].大科技，2020，000（003）：176-177.

[4]楊鴻章.金屬礦山開采方法選擇與影響因素分析[J].工程技術(shù)研究，2018，No.27（11）：240-241.