金屬礦山開采方法選擇與影響因素分析

李鈺潔

（河南省冶金規(guī)劃設(shè)計研究院有限責(zé)任公司，河南 鄭州 450053）

我國的金屬礦山資源分布較為分散，金屬礦山在不同的地理區(qū)域均有分布，自然條件和氣候各異，這也導(dǎo)致了各類金屬礦山的開采條件也不盡相同。在金屬礦山的開采過程中，我們要充分考察礦山周圍的地質(zhì)條件，因地制宜選擇合適的開采方式，這樣才能選出正確、合理的開采方法，從而能夠有效提高金屬礦山的開采效率，減少礦山開采過程中的資源浪費現(xiàn)象。因地制宜地選擇采礦方式，不僅能夠盡量避免外部因素對開采的影響，也能最大程度保障采礦作業(yè)安全。以下對金屬礦山開采過程中常見的開采方法進(jìn)行分析。

1 金屬礦山采礦方法的分析

不同地區(qū)的金屬礦山有著不同的地質(zhì)條件，要想確保礦山開采的安全性，就要充分考慮自然地理條件、地形地質(zhì)條件等因素，選擇合適的采礦方式。以下對幾種常見的金屬礦山采礦方法的特點進(jìn)行分析。

1.1 充填采礦法

充填采礦法在金屬礦山的開采過程中應(yīng)用范圍十分廣泛，尤其是在地形條件較為復(fù)雜的采礦區(qū)。與其他幾種采礦方法相比，充填采礦法的礦石回收率較高，可以有效降低金屬礦山開采過程中的礦石損失貧化率。在充填采礦法的實際運用過程中，需要選擇合適的充填材料對采空區(qū)進(jìn)行回填，從而形成人工充填體，起到支撐的采空區(qū)的作用，控制或減緩采礦活動引起的地應(yīng)力變化和地表陷落，最終達(dá)到保護(hù)地表設(shè)施、保障采礦作業(yè)安全的目的[1]。

1.2 留礦采礦法

留礦采礦法一般應(yīng)用于圍巖及礦體較穩(wěn)固且礦石被采下后不易結(jié)塊的礦山。留礦采礦法是將部分礦石暫留于礦塊內(nèi)，采礦人員在礦石堆上進(jìn)行作業(yè)。這樣一來，可以一方面利用暫留的礦石堆作業(yè)回采礦石的作業(yè)平臺，另一方面還可以憑借留存下來的礦石對采空區(qū)起到承載作用進(jìn)行采場地壓管理。

1.3 空場采礦法

空場采礦法一般應(yīng)用于圍巖性質(zhì)較為穩(wěn)固的礦山，在空場采礦法的應(yīng)用過程中，要永久保留礦山開采區(qū)域的支撐體，尤其是在采空區(qū)要預(yù)留支撐體，多數(shù)情況下甚至需要留下一部分礦石作為支撐體（礦柱）來維護(hù)采空區(qū)的穩(wěn)定。在空場采礦法的實際應(yīng)用過程中，要根據(jù)礦塊的結(jié)構(gòu)來選擇回采作業(yè)的方式，盡可能的少留礦柱，提高礦石的回收利用率。

1.4 崩落采礦法

崩落采礦法可以應(yīng)用于圍巖性質(zhì)不穩(wěn)固的礦山，崩落采礦法會導(dǎo)致在礦山開采的過程中出現(xiàn)礦石陷落，因此要保證采礦區(qū)域地表的空曠性。在崩落采礦法的應(yīng)用過程中，需要借助爆破等方式將巖石崩落，崩落采礦法又可以分為單層和分層崩落法。崩落采礦法可以優(yōu)化采礦工藝，一些井礦巷道也有多種用途，既可以用來采礦也可以用來運輸，從而實現(xiàn)了采礦效率的提高。不僅如此，崩落采礦法還能縮減礦石的采掘比，不需要對采空區(qū)進(jìn)行處理，采礦作業(yè)步驟也較為簡單。因此與其他采礦方法相比，崩落采礦法采礦效率更高，成本投入相對較低，采礦作業(yè)也較為靈活。

2 影響金屬礦山開采方法的因素分析

2.1 采礦區(qū)的地質(zhì)條件

地質(zhì)條件是對金屬礦山開采方法影響最大的因素，因此在金屬礦山開采之前，我們要充分考察采礦區(qū)的地質(zhì)條件。要著重考慮礦巖的穩(wěn)定性以及礦石的價值，倘若礦巖穩(wěn)定性不夠理想且礦石的價值較低，我們可以選擇效率較高的崩落采礦法。對于礦巖穩(wěn)定性較好、價值較高的金屬礦山，我們可以采用充填采礦法和留礦采礦法，這樣可以有效降低金屬礦山開采過程中的礦石損失貧化率，能夠減少金屬礦產(chǎn)資源的浪費。此外，礦山開采單位還要根據(jù)采礦區(qū)的地形條件，選擇合理的開拓系統(tǒng)、以及合適的采礦設(shè)備[2]。

2.2 地應(yīng)力的影響

在地下金屬礦山的開采過程中，我們要充分考慮地應(yīng)力的影響，地應(yīng)力會使得巖體和地下采場結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。因此在地下礦山的開采過程中，我們要根據(jù)礦脈的走向以及礦體的分布情況，合理地選擇采礦方法，以及確定采礦巷道的形狀、斷面規(guī)格。在井礦巷道的掘進(jìn)過程中，還要采取相應(yīng)的支護(hù)措施，確保巷道在使用期限內(nèi)的的穩(wěn)定性，這樣才能保證采礦作業(yè)安全。

2.3 礦體的賦存環(huán)境

在金屬礦山開采之前，我們還要充分了解礦體的賦存條件，要掌握圍巖與礦體的接觸情況，判斷出圍巖的狀態(tài)。礦體的賦存條件與礦石的埋藏深度息息相關(guān)，一般來說，礦石的埋藏深度越深，圍巖的穩(wěn)定性也越差。此外，礦體的傾斜方向、傾斜角度和礦石厚度，也會影響到礦體的賦存狀況。在選擇礦山開采方式時，我們要根據(jù)礦體的厚薄程度以及礦體傾斜度的大小，來選擇合適的采礦方法。

2.4 開采技術(shù)條件

開采技術(shù)條件也會對金屬礦山的開采方式造成影響，在礦山開采之前，我們要根據(jù)采礦場的環(huán)境條件以及礦山開采單位的技術(shù)設(shè)備供應(yīng)情況，選擇合理的采礦工藝，實現(xiàn)開采方法的優(yōu)化。在礦山開采過程中，礦山開采單位要掌握采礦設(shè)備和材料供應(yīng)情況，并以此為基礎(chǔ)，來安排金屬礦山的開采方案。對于規(guī)模較小的中小型礦山以及地方礦山，應(yīng)該采取工藝簡單、技術(shù)含量較低、管理起來較為容易的采礦方法，這樣才能確實保證礦山開采的安全性。

2.5 經(jīng)濟(jì)條件的影響

在選擇金屬礦山的采礦方法時，我們也要考慮礦山開采單位的經(jīng)濟(jì)條件，要根據(jù)采礦場的生產(chǎn)能力，合理安排人力資源和設(shè)備的投入，盡量減少礦石損失貧化率，減少材料的消耗和礦山的開采成本。對于規(guī)模較大、裝備和經(jīng)濟(jì)條件較好的礦山開采單位來說，可以采取崩落采礦法、充填采礦法等技術(shù)管理水平要求較高的開采方法[3]。

3 金屬礦山開采方式的發(fā)展前景分析

3.1 朝自動化方向發(fā)展

隨著互聯(lián)網(wǎng)時代的到來以及金屬礦山開采水平的提高，今后的金屬礦山開采自動化水平將越來越高，我國的礦山開采也將實現(xiàn)半自動化。在礦山開采過程中，大型的智能化設(shè)備將得到應(yīng)用。由此可見，在未來金屬礦山開采將朝著自動化發(fā)展，自動化和智能化也將成為未來礦山開采的發(fā)展方向。

3.2 開采深度的增加

我國大部分金屬礦產(chǎn)資源埋藏于地下，目前開采的深度還十分有限，今后我國的金屬礦山開采將朝深部采礦發(fā)展，礦山開采深度將越來越深。在地下礦山的開采過程中，充填、支護(hù)、排水等技術(shù)，也將越來越完善[4]。

4 結(jié)束語

我國對金屬礦產(chǎn)資源的需求量較大，近年來我國金屬礦山的開采效率有所提高，金屬礦山開采方法也逐漸多樣化。目前常見的金屬礦山采礦方法包括：留礦采礦法、空場采礦法、充填采礦法、崩落采礦法。由于不同礦區(qū)的地質(zhì)環(huán)境以及礦石的賦存情況不一樣，在選擇礦山采礦方法時，我們要充分考慮采礦區(qū)的地質(zhì)條件、地應(yīng)力、礦體的賦存環(huán)境、以及礦山的開采技術(shù)條件。這樣才能因地制宜地選出最為合適的采礦方法，也能有效減少礦山開采過程中的資源浪費現(xiàn)象。在今后的礦業(yè)發(fā)展過程中，我國的金屬礦山開采方式將朝著自動化、智能化的方向發(fā)展，開采深度也將越來越深，從而實現(xiàn)開采水平的不斷提高。