金屬礦山井下開采方法分析

王龍浩

（西藏華泰龍礦業(yè)開發(fā)有限公司，西藏 拉薩 850000）

近些年來在可持續(xù)發(fā)展理念的逐步落實過程中，在金屬礦山井下開采方面較之以往已經(jīng)有所進步，但從其實際工作開展情況來看，仍面臨著諸多不利因素，制約著開采效率的提升，基于此，有必要對其展開深層次研究。

1 金屬礦山采礦現(xiàn)狀與技術特點分析

1.1 現(xiàn)狀

（1）缺少優(yōu)質(zhì)礦源。從目前來看，我國在金屬礦山采礦方面普遍面臨著缺少優(yōu)質(zhì)礦源的問題，與此同時，國家礦產(chǎn)資源上有著中型金屬礦比重較大的特點，而小型的礦源也相對較多，但大型的金屬礦源則比較少，絕大部分的礦產(chǎn)開發(fā)企業(yè)在采礦期間過于側(cè)重其所能夠取得的經(jīng)濟效益，這便使得國家礦產(chǎn)資源面臨著整體耗費嚴重的現(xiàn)象，突出了資源能源消耗的各方面問題，未能實現(xiàn)最大限度的開采以及利用。

（2）采礦技術落后。我國地域遼闊，各地區(qū)自然條件以及政策條件之間的不同導致各地區(qū)在經(jīng)濟發(fā)展方面存在一定的差異性，與此同時，在經(jīng)濟發(fā)展的過程中同外界條件之間也存在較為明顯的不同。礦業(yè)本身具有特殊性，若是該地區(qū)有著豐富的礦產(chǎn)資源，其在采礦技術上相比其他地區(qū)也會比較先進和成熟。然而相關調(diào)查表明，我國的部分偏遠地區(qū)沒有完全掌握當下新型的采礦技術，這樣一來便會增加其實際采礦中所要投入的成本，還會呈現(xiàn)出效率較低的局限性，在這種條件的限制下，礦產(chǎn)單位所獲得的經(jīng)濟效益會有所降低，難以實現(xiàn)持續(xù)平穩(wěn)發(fā)展的目標。

（3）環(huán)境破壞嚴重。在開展金屬礦山采礦工作的過程中，若是受到外界不利影響或者是未能規(guī)范操作，便會產(chǎn)生地形變化以及坍塌問題，最終導致該地區(qū)出現(xiàn)嚴重的環(huán)境破壞。環(huán)境污染容度本身是有限度的，當在進行金屬礦山采礦的時候，相關人員沒有從其長遠發(fā)展的角度著手，進而采取針對性的措施，便極有可能會增加出現(xiàn)大自然反噬的概率，這不僅不利于金屬礦山采礦的可持續(xù)發(fā)展，還會對社會的正常發(fā)展起到負面影響[1]。

1.2 技術特點

（1）針對性強。在實際應用金屬礦山井下開采采礦技術的時候，其本身存在著針對性強的技術特點，不同地區(qū)所具有的礦產(chǎn)資源存在性質(zhì)上的差異性，基于此，采礦技術人員應當嚴格遵循因地制宜的原則，展開具體的井下開采操作，優(yōu)化選用與該地區(qū)條件相適應的技術工藝，以實現(xiàn)地下礦產(chǎn)資源開采效率與質(zhì)量的提升。

（2）準備較多。通常情況下，金屬礦山井下開采的環(huán)境條件相對較差，所以往往在采礦效率方面會比較差，下井作業(yè)人員需要在進行正式下井操作之前做好充足的事先準備工作，既要切實確保自身的生命安全，同時還要為工作效率的提升奠定基礎。

（3）創(chuàng)新性強。現(xiàn)如今，我國社會發(fā)展水平逐漸提升，國民經(jīng)濟穩(wěn)步發(fā)展，在該時代背景下，礦產(chǎn)資源是其至關重要的保障，近些年來我國積極開展對于井下采礦技術的研發(fā)與創(chuàng)新，使得各種井下新型采礦技術層出不窮，其中部分技術已經(jīng)在當前的金屬礦山井下開采作業(yè)中得到了有效運用，并取得了良好的實踐成果。

2 金屬礦山井下開采方法以及應用要點分析

2.1 采礦方法

（1）充填開采。當進行金屬礦山采礦作業(yè)的時候，原本的采空區(qū)有極大可能性會出現(xiàn)圍巖崩落的問題，所以工作人員需要使用充填法在原本的采空區(qū)中填入填充料，這樣一來便能夠有效規(guī)避潛在的采空區(qū)崩落的問題，對于后續(xù)礦山工作的高質(zhì)量開展有著保障作用。在開展稀缺礦體開挖的過程中，若是發(fā)現(xiàn)其礦山存在圍巖不可靠的問題，便可以靈活應用充填開采的措施，通常情況下，充填開采的方法較多應用于開采條件相對復雜的區(qū)域，比如：受到外界水源、火災以及交通等因素干擾嚴重等地區(qū)。充填開采方法的高效應用能夠在原有的基礎上實現(xiàn)金屬礦山井下采礦安全性的提升，與此同時，其本身具有環(huán)保性能，環(huán)境污染較小，符合可持續(xù)發(fā)展的要求。一般來說，可以根據(jù)填充料運輸方式以及材料的不同將其劃分成三種類型。

其一便是干式充填，該方法常用于經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)，具體是指在機械以及風力基礎上將砂石材料運送至礦區(qū)。然而現(xiàn)如今我國開采技術已經(jīng)實現(xiàn)了更新升級，該方式本身具有成本高、操作復雜等局限性，難以同新時代發(fā)展相適應。其二便是水力充填，該方法主要是指充分將填充料與水拌和，進而形成砂漿，然后再用泵壓實現(xiàn)砂漿填充料向采空區(qū)的運送，當填充料完成之后便可以為采空區(qū)提供較為堅硬的載體。其三則為膠結充填，該方法是目前絕大部分礦產(chǎn)開發(fā)企業(yè)最廣泛應用的方法，具體是指在將碎石、砂子、石灰以及水泥混合起來之后，利用管道將其送到采空區(qū)中。該方式在應用上優(yōu)勢較強，不僅效率高而且流程簡便方便操作[2]。

（2）空場開采。除了充填開采以外，空場開采也是較為重要的采礦方法之一，該方法主要指的是在回采的過程中需要在原有的基礎上將采場一分為二，按照礦房和礦柱的順序逐一進行操作，空場開采方法的應用可以根據(jù)其回采操作、框壁構造的差異性劃分為全面開采、階段性開采以及房柱開采幾種類型。工作人員在對是否留設礦柱以及空場礦柱布置形式進行確定的過程中應當先對其具體的采礦形式以及礦巖性質(zhì)進行分析。一般來說，該方法的應用對于環(huán)境的要求相對較高，只能夠作用于礦石以及圍巖相對穩(wěn)定的環(huán)境中。該方法在實際應用的時候存在較高危險性，所以務必要加強對于各項安全處理措施的重視。

首先，工作人員需要強化進行頂板控制，深入了解頂板、圍巖、空間等在開采過程中存在的變化以及移動規(guī)律，這樣便能夠事先準備好對于風險的應對措施，切實提升作業(yè)設施以及作業(yè)人員的安全性與穩(wěn)定性。其次，工作人員需要結合礦體地質(zhì)、巖石力學以及相應的監(jiān)測信息，在此基礎上對回采順序以及爆破形式進行確定，盡可能降低冒落所帶來的危險性。此外，工作人員還要科學開展對于礦柱和巖柱的管理工作。最后，作業(yè)人員在回采礦房的過程中切忌不能對頂板產(chǎn)生損壞，進行深孔爆破的時候應當對炮眼的方位以及深度展開嚴格控制，嚴禁穿過暫不回采的礦柱。

（3）深井開采。現(xiàn)如今，我國淺層金屬礦山資源逐年減少，在該背景下，相關企業(yè)開始將開采方向延伸到了我國的大地深處，在我國礦山開采處理中通常會將深度在1000m以上的礦山稱為深井。當實際開展金屬礦山井下采礦作業(yè)的時候，應當加強對于深井采礦的重視，該類型的采礦工作本身難度較大，與此同時，其在作業(yè)順序方面也呈現(xiàn)出較為繁瑣的特點。除此以外，作業(yè)人員在正式展開深井采礦作業(yè)時不僅要優(yōu)化處理相關高低壓與礦井高溫等問題，同時還要在作業(yè)過程中針對運輸以及開采場地地壓等問題采取嚴格的控制措施。

（4）崩落開采。崩落開采方法的應用要點，主要便在于對地面狀況的嚴格管理，該方法絕大多數(shù)情況下會應用于地面狀況相對穩(wěn)定以及礦體圍巖不穩(wěn)固的條件。但要注意，在實際應用該開采方法之前，應當事先完成方案計劃的制定，并將其嚴格落實在實際操作過程中，嚴格從預期規(guī)劃的步驟出發(fā)采取優(yōu)化處理措施，盡可能降低安全事故出現(xiàn)的概率。當圍巖崩落之后，相關工作人員需要第一時間對礦石展開運輸，將充填體填滿采空區(qū)，此外，工作人員還應當加強對圍巖支護操作科學性以及合理性的重視，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)金屬礦山采礦質(zhì)量的提升[3]。

2.2 安全管控措施

（1）優(yōu)化方法的選用。從目前來看，采空區(qū)是金屬礦山開采過程中最為重要的安全隱患之一，在采礦過程中需要將礦塊開采出來，這樣一來便會出現(xiàn)一定的空洞，而這些空洞在結構上存在嚴重的不足，再加上后續(xù)各種采礦操作的持續(xù)進行，導致整體采礦區(qū)域的結構穩(wěn)定性有所降低?；诖?，相關工作人員務必要針對實際情況采取相應的安全防護手段，以此保障方法選用的科學性與針對性，為開采作業(yè)的持續(xù)平穩(wěn)運行奠定堅實的基礎。

（2）開展安全評價工作。工作人員需要在作業(yè)前詳細分析開采區(qū)域的應力，與此同時還要綜合考慮當下開采隊伍以及所選用技術方法的實際情況，做出高質(zhì)量的風險預估以及安全評價，進而在此基礎上形成可行性較強的方案。除此以外，應當強化開展對于采礦技術人員的井下專業(yè)技能以及安全技能的培訓工作，敦促其時時刻刻保持警惕，全方位觀察井下的環(huán)境條件，以便于及時掌握各種不安全因素，采取針對性的應對措施，切實保障操作人員的人身安全。

（3）實時更新技術。設備和技術是確保金屬礦山生產(chǎn)高效推進的重要基礎，同時也是提升開采工作穩(wěn)定性以及安全性的重要保障。基于此，相關技術人員在實際下井操作之前需要先開展開采設備的安全評價，盡可能降低由于設備故障和技術問題導致工作受阻的概率。從目前我國所具有的技術環(huán)境來看，相關技術人員需要積極開展自動化系統(tǒng)布置，并及時更新相應的采礦設備，此舉能夠切實提升井下生產(chǎn)工作所具有的機械化水平，以此保障操作人員的人身安全[4]。

（4）形成安全管理機制。現(xiàn)如今我國的采礦技術水平正在逐漸提升，與此同時機械化程度也在不斷加深，所以，在金屬礦山采礦生產(chǎn)的過程中需要形成科學合理的安全管控機制。與此同時，還應當在原有的基礎上構建起能夠滿足金屬礦山生產(chǎn)所需要的相關信息平臺，為后續(xù)礦山勘察、采礦生產(chǎn)以及后期保障等信息匯總與分析工作的高質(zhì)量開展創(chuàng)造良好的環(huán)境條件。特別要注意統(tǒng)一管控礦山采礦井下作業(yè)情況的各方面監(jiān)測信息，以便于井下操作過程中能夠基于此對相關技術措施展開實時的優(yōu)化調(diào)整與完善。

3 結論

綜上所述，優(yōu)化采用科學合理的采礦方法能夠在極大程度上提高金屬礦山生產(chǎn)效率，對于其社會效益以及經(jīng)濟效益的提升有著積極的促進作用。因此相關人員務必要積極探索先進的開采技術，同時落實好崗位責任意識，在保障工作質(zhì)量的同時，提升工作的安全性。