浅谈金属矿山地下开采方法选择及其影响因素获奖科研报告

浅谈金属矿山地下开采方法选择及其影响因素获奖科研报告【摘

要】伴随现今社会不断发展，我国对于矿产资源的需求也越来越大了。但是，在开采过程中，合适的开采方法是比较重要的，不仅会影响到矿产资源的可持续发展，同时还会影响矿产资源的开采技术含量。就目前的开采情况来分析，在金属的开采矿山的过程中，还存在着很大的局限性，需要采矿技术人员对开采方法的选择进行不断的改进，探索出科学的开采方法。本文就金属矿山的地下開采方法的选择及其影响因素作了研究，希望能有效指导金属矿山地下开采，从而提高矿山安全高效开采。

【关键词】金属矿山;地下开采;方法选择;影响因素

引言：

当下，我国的金属矿山地下开采工作其本身的回采率与效率虽然已经在不断的提升，不过在这一提升的过程中，很多的开采技术人员并不懂得结合金属矿山的具体环境等采用合理的开采方法，并没有意识到不同开采的方法会对金属矿山的采矿带来影响。导致在矿山的采矿过程中，大量的破坏了自然生态环境，同时，也无法有效保证金属矿山地下开采的效率、安全性、回采率，为此，工作需要针对金属矿山的地下开采方法的选择及其影响因素进行进一步的探讨。

一、常见的金属采矿方法

（一）充填采矿法

在开采过程中，同时可以利用废石、废渣、胶结料等填充物，对采空区进行回填的采矿方法。该方法的主要特点是在采矿过程中进行填充，逼近回采率高且有利于地压控制。作业人员是在充填体上或充填体周边进行作业，这样人工可以控制矿体的支撑，在完成科学开采的同时，又能实现力学的控制，使得在开采中保证工作人员的安全。这种开采方法一般会适用在一些开采价值比较高的矿体中，还可以解决回采高价值矿体、地表不允许塌陷的情况。同时，充填采矿法也适用于矿体赋存条件比较复杂的方法。

（二）留矿采矿法

将采下的大部分矿石暂留矿房内，工人站在矿石堆上作业，主要用于开采围岩和矿石都稳固的急倾斜薄及中厚矿体，其特点是在回采过程中，采空区内暂时存留部分采下来的矿石，借以配合矿柱支承采空区，一般在矿石较稳固，且??氧化、体围岩中等稳固的条件下采用。

（三）崩落采矿法

是通过对周围的矿石、围岩进行崩落来进行地下岩石的控制的采矿方法，即随着对矿石的崩落，带动周围的岩石的崩落，用周围的岩石或者废矿物质来充填采空区，这样既能对矿石进行开采又能对地下压力进行很好的控制，崩落采矿法特点是对矿石进行开采过程中，既能对矿体进行高效回采又能对地下应力进行控制还可以用崩落的岩石进行充填采空区。崩落采矿法可以及时对地下应力进行控制，崩落采矿法一般使用在矿体围岩不稳固和地表允许陷落的条件下进行选用。崩落采矿法按照崩落方式可以分为集中崩落法、分离崩落法、区域崩落法、支撑崩落法。

（四）空场采矿法

所谓“空场采矿法”，是在回采的过程中为了支撑采空区残留的矿柱，采空区始终保持空着的状态。使用这种方法进行采矿时，要求围岩和矿石必须十分稳固，在操作的时候，要先对矿房进行开采，然后再对矿柱进行开采。空场采矿法是一种比较简单的方法，工人操作起来比较熟练，损失较少，效率较高，因此，在实际中应用得比较广泛。如果对该方法进行细分，又可分为房柱采矿法、阶段矿房采矿法、全面采矿法和留矿法等。

二、方案选择的主要影响因素

（一）矿体种类与质量

在金属矿体中通过有黑色金属矿、有色金属矿、贵金属和铀矿这三种。不同种类的矿体，在开采时方法也是不同的。比如铁矿，由于其价值比较低，但是却埋藏在较深的山下，所以必须要进行地下开采，在开采时可以采用崩落法或空场法。而充填法一般可以运用在开采有色金属或贵重金属矿的开采中，这样可以有效降低矿石在开采过程中的损失率。另外需要注意的是，在采矿工程中，一定要根据矿石的质量来决定具体开采方案，结合矿石的品位高低、杂质数量等等来考虑。

（二）工程地质

在进行方案选择时，首先要考虑的地质条件。第一，地质的稳定程度，勘察矿层周围岩石的稳定性，当地质稳定条件较好时可以考虑选用空场法，如果不稳定的情况下，需要采用充填法。第二，要考虑到矿层的倾斜角，厚度和形状。矿层倾斜角会影响到巷道的布置和运矿方法，而厚度会决定落矿的方式，最后是矿层形状，决定了开采方法的选择。第三，矿体条件。对于矿体条件的考虑应当包括矿石价值、品位和杂质含量等，例如在开采价值不高的铁矿时，一般选择空场法或崩落法，主要目的在于降低开采成本;而对于有色金属的开采，则更加注重矿石的损失率和贫化率，因此多选用充填法。

（三）地应?状态

地应?是引起采矿岩体和地下采矿结构变形和破坏的根本作用?。只有掌握了具体工程区域的地应?条件，才能合?确定矿山总体分布，选取适当的采矿方法，确定巷道和采场的断面尺寸、开挖步骤、支护形式、支柱断面形状、支护时间等，从而在保证围岩结构稳定性的前提下，最大限度的增加矿石产?，提高矿山经济效益。如根据弹性?学?论，巷道和采场的最佳形状主要由周边应?集中现象，它们最?想的断面形状是椭圆，而这个椭圆在水平和垂直方向的两个半轴的长度之比应与断面水平应?和垂直应?之比等。在此条件下，巷道和采场周边处于均匀等压?状态，这是一种最稳定在确定巷道和采场走向时，的受?状态。同样，也应该考虑地应?状态最?想的走向是最大的当然，实际工程中的采场和主应?方向相平?。巷道走向和断面形状还要综合考虑工程需要、经济性和其他条件来决定的。

（四）矿体所处的环境状况

所谓矿体的环境状况，主要指围岩与矿体接触的情况、埋藏的深度、围岩的稳定性等。矿体赋存的条件与其埋藏的深度之间有着很深的联系。一般情况下，如果埋藏的深度不断增加，围岩以及矿体也会随着深度的增加慢慢变得破碎，稳定性也会变弱。如果时候深部的温度和地应力也开始增加，随着通风条件的恶化，会极大的增加金属矿山的地下开采的成本。另外，矿体倾斜度也会影响到对应的采场布置以及开采的方法，会出现很大的差异。比如一些中厚以上的矿体，需要采用有助于提高采场的生产能力和开采的强度的方法，且要适应机械化的作业方式。因此课件，矿体的厚体不同，采场布置所采用的方式也要改变。

（五）经济指标

在矿产资源进行开采过程中，会存在一定的经济指标。这些经济指标主要包括：矿山的综合开采率、设备实际的生产效率、矿石的加工利用率等，矿石消耗率和矿石残渣利用率是主要影响成本计算的经济指标，经济指标的选择关系到矿山开采公司的运行经营效益。根据不同的经济指标，采矿效率和加工方式也不同。矿山的经济指标作为矿山开采与生产的重要参数，能够对于矿产开采生产能力以及条件进行反映，有利于促进矿产企业生产发展以及综合效益的提升，具有积极作用和意义。

三、结束语