時間：2023-09-24 10:36:13
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關鍵詞：金屬礦床；大水礦床；類型；地下采礦
中圖分類號：TD43 文獻標識碼：A 文章編號：
大水礦床的主要特征就是涌水量每日可以達到數萬立方米，而我國此類礦床分布較為廣泛，一部分因為開采難度大、經濟效益差等原因而關閉或是緩建，還有一部分因為防水措施處理不好而很難開采，但是大部分還是可以通過運用科學合理的方法，能夠順利開采。
一、我國大水礦床充水類型
大水礦產充水條件一般較為復雜，充水的水源呈多樣化態勢。有多種水源共同補給礦坑，例如孔隙、巖溶水、裂隙水、大氣降水以及地表水等；有以孔隙水、巖溶水作為主要充水水源的礦床；有以一般季節性巖溶水為主，到了雨季以降雨匯聚的地表水為主要充水水源的礦床。總而言之，大致可以分成兩大類，即以孔隙含水層充水為主要來源的礦床和以巖溶含水層充水為主要來源的礦床。如香化嶺鉛鋅礦；覆蓋類型具有統一的含水層與地下水位，由于存在嚴重的地面塌陷，井下存有泥沙，其地下水較大而影響正常生產。礦坑的含水量特點上，所補給的水量充沛，補給量比較穩定；埋藏類型也具有統一的含水層與地下水位，由于豐富的高壓巖溶水以及礦層頂、底板突水，使得部分地面塌陷、井下泥沙成為生產過程中常見的危險，礦坑的含水量特點上，補給的水流充沛且儲存量大，補給穩定。
二、我國大水礦床采礦方法演變
我國大水礦床的采礦方法演變如下：進行留設隔水礦柱之房柱法，其生產能力大，例如業莊礦區以及泗頂鉛鋅礦等；到空場嗣后充填采礦法，利于進行地壓的有效控制，例如草樓鐵礦、南河鐵礦等等；點柱式的充填采礦法，例如三山島金礦、南京鉛鋅銀礦、白象山鐵礦等。
地下開采主要的三種開采方式。鐵礦礦產的地下開采法的分類也很多，通?？梢苑譃橐韵氯悾阂皇亲匀恢ёo采礦法，主要是依賴周圍巖石本身的穩固性和礦柱的支撐能力來支撐回采過程中形成的采礦空區，這種回采方式較為簡單，便于機械操作，采礦的成本也較低。但是由于這種方式需要保留大量的礦柱，造成鐵礦石的回采率較低；二是人工支護采礦法，該方法主要依賴充填的方式來維護采空區域，適用于周圍巖體不穩定的鐵礦礦產，人工支護采礦法的優點是適應性強，回采率高，作業安全，但是工藝較為復雜，成本高；三是崩落采礦法，這種開采技術是隨著開采工作面的不斷推進，有順序的崩落周圍巖體來填充采空區的方式，適用于地表允許坍塌的鐵礦礦產。無底柱的分段崩落法，是我國現在鐵礦地下開采中最主要的方法。
無底柱分段崩落法。對于鐵礦產地下礦床的開采，具體采用什么方式要根據礦產的情況而定，每個采礦技術都有其最佳使用條件。無底柱分段崩落法的使用條件為：地表和圍巖允許崩落；鐵礦石中等以上穩固；鐵礦石礦體急傾斜厚；鐵礦石中需要剔除夾石。每個開采技術其本身都有完善和不完善的一面，無底柱分段崩落采礦法，跟其他的方法相比，也同樣如此。無底柱分段崩落法的優點：安全性好；結構簡單，回采工藝簡單；適用高效無軌設備、機械化程度高；可以實現鐵礦石的分級出礦。無底柱分段崩落法的缺點：回采通道的通風困難；鐵礦石的損失貧化大。任何一個技術都是需要不斷改進和不斷的完善的，對于無底柱分段崩落法的缺點，我認為應該做以下的完善。在具體的采礦實踐中主要應該做好以下幾個方面：要加強通道的支護。保持通道的穩定安全是該法運用的重要前提，而且在開采礦產的時候還要根據鐵礦的具體巖層特征，決定使用光面爆破、縮短通道存續時間長等多種方式來維護通道的穩定性。要擴大炮孔的直徑。炮孔的變形問題也是無底柱分段崩落法的一個重要技術難題，金山店鐵礦、大冶鐵礦的尖林山采區原來所用的都是直徑50～60mm的中孔，結果出現了很嚴重的錯孔現象，無法進行正常的爆破。炮孔的擴大，大大減少了炮孔的錯堵現象，提高了爆破效果。
（一）點柱式充填采礦法實例
第一，采場的結構參數以及回采工藝。某個礦床位于一個海灣，礦體從陸地向著太平洋而傾斜延伸，全礦由上而下被若干個的斷層切成3個主要礦區A、B、C。正在開采中的C段，其海底和礦的最近的距離為45米，延深垂高為350米，走向全長350—450米，厚度為10—50米，傾角在30°—45°之間。礦體賦存在矽卡巖當中,圍巖為大理巖與角頁巖，礦體的直接頂板處有一條寬度比較大的主斷層，礦體與圍巖的節理發育較好,屬于中等穩固。整個礦井的地下涌水不大，和海水不存在直接的水力聯系。上述礦源起初采取露天開采，到了上世紀70年代后轉為坑內開采，并基本上實現了全無軌化的開采。
第二，采場的系統與特點。不進行運輸階段與溜礦井設置。無回采分段平巷，直接采用露天礦用鏟運機進行改裝，進而和裝載量為35—40噸的卡車直接進入到采場裝車并運輸至地表的卸礦站。階段高為75米，每一個階段都只作為回采初始的切割分層，而非運輸水平。
第三，采場的構成要素。海床底部留有60米高的護頂柱;采場的尺寸以及分割后礦體自然的尺寸，通常長為50—100米,寬為10—50米;方形的點柱斷面為6米×6米,基本上不留間柱。回采10年之后，則將點柱斷面改為5米×5米。點柱和點柱之間的凈寬為8—10米,點柱的中心距為14米;階段頂底柱為15—20米，段高為75米。
第四，回采工作?；夭刹襟E從斜坡道的采場聯絡道起，第一層回采的切割層高為4—5米，充填高為3米，留有1—2米的空頂，作為下一個分層回采的通風與出礦用。第二層回采的切割層高為3.5米，充填高為3米，留有1—2米的空頂。在正常的生產期間，所有的采場都可以同時鑿巖與出礦，日出礦石在1500噸上下。鑿巖設備主要為雙臂臺車,在礦體較比較薄的小采場則采用手持式鑿巖機。
第五，經濟技術指標。礦產的掌子面工人，其平均工班的勞動生產率在48噸左右。采場的平均生產能力為300—600噸，通過計算點柱礦石的損失率理論上為18.5%。
（二）點柱式充填采礦法使用條件分析
首先，需要一定數量礦柱用來支撐上盤，保護海底免于遭受破壞，從而防止海水滲到坑內。其次，機械化的程度與勞動生產率高，可采取生產靈活便捷的無軌設備，保證海水一旦滲入到井下，可隨時的撤離設備。最后，采場內部可以進行分選，以靈活控制開采礦石品位，穩定或經過加固的點柱受制于三維方向的充填體，受力狀況得到改善，能安全牢固地支撐住頂板，對于保護海底防止沉降過大十分有幫助。為保證生產安全，對礦石進行構造地質學的分類，且采取相應的措施支護。此外，存有比較大的斷裂構造區域，或者存有節理的裂隙發育區域，采取長錨索進行加固，使得礦體在回采時冒落情況大大地減少，回收率得到提升，貧化現象也大大降低。
三、結論
隨著經濟快速增長，對資源的需求量不斷加大。防治水技術以及采礦技術不斷發展進步，特別是填充技術取得新進展，使得大水礦床的地下開采采礦方法逐漸成熟。根據趨勢，大水礦床的地下開采采礦方法將基本上演變成充填采礦法,則點柱式充填法是重要的發展方向。
參考文獻:
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[關鍵詞] 金屬礦山 地下開采 采礦方法
中圖分類號：F407.4
中圖分類號：
隨著礦山開采業技術的不斷進步，國際與國內進行金屬礦山地下開采的工藝技術也有著新的突破與發展，不斷向著開采效率高、機械化程度高和回采率高的程度發展，在礦產開采現場的綜合生產能力以及勞動生產率都出現了較大幅度的提升，貧化指標與損失指標都出現了較大幅度的減小，為了在金屬礦山地下開采采礦中選擇最為合適的采礦方法，制定出最為合適的工藝流程，本文中對近年來我國金屬礦山地下開采采用的主要采礦方法進行了分析研究。
一、常見金屬礦山地下開采采礦方法
采礦方法指的是如何通過安全、經濟的手段把位于礦塊、礦柱以及礦房內的礦石開采出來的方法，主要包括對礦塊進行的采準切割、礦石的回采以及對采空區的處理等多個方面的工作。
依照在對礦石進行回采過程中對采場進行管理的方法的差異，金屬與非金屬礦山的地下開采方法基本有以下幾種類型。
1. 空場采礦法。這種采礦方法的主要特點就是在進行回采的過程當中，對采空區采用暫時留存或者是永久留存的礦柱進行技術性的支撐加固，采空區始終處于一種空著的狀態。根據礦壁與礦塊表現出來的實際結構差異以及進行回采作業的工作特點，該采礦法又能夠劃分成全面采礦方法、階段性礦房采礦方法以及房柱采礦方法。
2. 崩落采礦法。這種采礦方法是通過崩落圍巖的辦法來使地壓管理得到實現的采礦方法，也就是在崩落礦石的過程中，通過強制或者是自然的方式把圍巖崩落以用來填充采空區域，通過這種方法來實現對地壓的管理與控制。該采礦方法的特點就是在礦石陸續采出之后，通過有計劃、有步驟的方式利用崩落的礦體中存在的上下盤巖石以及覆蓋巖層來對采空區進行合理的填充，通過這種方法及時地實現對采空區地壓的控制，妥善地處理好采空區，通常情況下是在礦體圍巖處于一種不穩定的狀態、地表情況可以承受陷落的情況下采用該種采礦方法。具體的方法包括單層、分層、分段以及階段性崩落法。
3. 留礦采礦法。這種采礦方法是把采下的很大一部分礦石暫時留存在礦房中，采礦工人以礦石堆為作業地點進行工作，主要的開采對象是礦石及其圍巖都比較穩定的中厚與急傾斜薄礦體。該采礦方法的特點就是在進行回采的過程當中，在采空區的位置暫時放置一些開采出來的礦石，借助這些礦石配合采空區的礦柱對采空區形成支撐作用，通常是在礦石條件比較穩定，不容易出現氧化、自燃以及粘連現象，且礦體的圍巖情況比較穩定的情況下采用。
4.充填采礦法。這種采礦方法是在回采工作面逐步進行推進的過程中，通過填充料對礦體采空區域進行填充的一種采礦方法。它的主要特點是進行回采的過程中，礦體采空區域依靠其內部填充的充填材料、支柱以及兩者配合而出現的人工支撐體對采空區進行支撐。這種采礦方法通常應用于開發具有較高價值礦石、具有較高回收率要求的礦石、能夠較方便的獲取充填料、地表不能夠出現陷落情況以及地質情況較為復雜特殊的礦體。
從具體的統計數據來看，目前鐵礦山地下開采主要仍把崩落采礦法作為主要的采礦方法，有色金屬與黃金礦體的地下開采則以充填采礦法以及空場采礦法作為主要方法。
二、對采礦方法以及技術產生影響的主要因素
對采礦方法的合理選擇指的是能夠根據實際的地質條件，提高對礦山開采工作進行安全管理的力度，盡量降低人員傷亡事故的出現。要根據實際情況合理的選擇合適的采礦方法，制定出適合當前的工藝流程，要做到這些，必要依據當前開采礦體的具體規模、價值以及賦存的具體條件來進行詳細的研究，從而系統的掌握礦山地下開采的具體技術條件。
1. 金屬礦山工程地質條件以及礦石的物理力學特征
金屬礦山工程地質條件以及礦石的物理力學特征能夠較為完整的反映出礦石巖體整體的穩定性。它能夠對采礦現場的構成要素以及地壓管理中包含的重要元素產生直接的影響，對采礦方案的確定以及采礦工藝的確定發揮非常重要的作用。
具體的工程地質條件主要有礦山巖體的結構、具體的巖性分布情況、破碎帶的位置、斷層情況、節理情況、裂隙的分布情況以及地下水的情況等等。礦體的物理力學特征主要有容重情況、實際抗拉強度值、實際抗剪強度值、空隙程度、產生聲波的實際傳播速度、單軸與三軸的具體抗壓強度以及強度條件等等。
2. 地應力狀態
這里提到的地應力指的是導致地下采礦結構以及采礦巖體出現變形以及被破壞的最為根本的一種作用力?？梢哉f，只要在掌握了金屬礦山開采工程地區的具體地應力情況之后，才能夠對礦山區域整體的分布有完整的認識，確定出適合當前工程條件的礦山開采方法，通過技術觀測，確定出金屬礦山采場以及巷道的最合理的斷面形狀與尺寸、礦體開挖的具體步驟、進行支護的具體形式、支護結構的具體參數以及形成支護時間等等，在確保圍巖具有穩定性的前提下，極可能多的提高礦石的開采量，增加礦山開采的經濟效益與收益。例如根據物理學上的彈性力學理論，礦山采場與巷道的最為理想的形狀是由四周應力集中在一起形成的一種現象，最合理的斷面形狀呈現為橢圓，并且該橢圓形在位于垂直與水平兩個方向上的兩個半軸具有的長度的比值應該等同于斷面水平方向的應力與垂直方向的應力的比值。在這種條件下，礦體的采場及巷道周邊位置處于一種均勻等壓力的狀況之下，可以說這是最為穩定的一種受力狀態。此外，在確定出礦體采場以及巷道具體的走向之后，同樣要考慮地應力最好的走向應該同最大主應力所處的方向相平行。此外，在實際的采礦工作中，采場及巷道具體走向以及斷面具體形狀的選擇仍要與工程需求相結合，并綜合考慮經濟性以及其他方面的條件。
3. 礦體的具體種類與質量
金屬礦的種類主要有三種，第一種黑色金屬礦，主要代表有鐵礦等；第二種是有色金屬礦，主要代表有銅、鉛、鋅、鎢、鉬、鋁、鎳等；第三種是貴金屬礦（主要代表有金、銀等）與鈾礦。因為鐵礦的價值相對比較低，通常情況下只能選擇露天開采的方法，即便因為礦體埋藏過深需要進行地下開采，這時候也只能采取空場采礦法或崩落采礦法。如果通過膠結充填法進行鐵礦的開采，那么所產生充填與回采成本可能比礦石自身的價值還要高，從經濟角度來講是不可行的。相反，在進行有色金屬礦山以及貴重金屬礦山的開采工作時，則很多采用了充填開采法，通過這種采礦方法才能盡可能的降低礦石的貧化率與損失率，這主要是因為有色金屬礦與貴重金屬礦自身所具備的價值已經遠遠超過了進行充填的成本。此外，還要看金屬礦石的質量，不僅要看礦石品位的高低，還要看礦石雜質的數量。
4. 礦體賦存的環境與狀況
這里所提到的礦體的賦存環境指的是礦體同圍巖的具體接觸情況、穩定情況與具體的埋藏深度。
金屬礦體的埋藏深度同礦體具體的賦存條件有著非常巨大的關系，通常情況下，在礦體埋藏深度不斷增加的情況下，礦體與圍巖的破碎程度會越來越嚴重，同樣，其具有的穩定性也會不斷降低，再加上越深的位置地應力越大、溫度越高，工作面以及通風條件都在不斷的惡化，導致了開采困難程度出現了很大的提高。這些實際情況全部對處于較深位置開采設計的通風降溫、減小生產的成本以及控制地壓等各個方面提出了更為嚴峻的要求。
礦體的具體賦存情況有礦體的具體厚度與傾向?？梢哉f，厚度和傾向不相同的礦體選擇的開采方法以及布置的采場都是有差異的。例如針對厚底很小的礦脈，進行采礦方法選擇時要尤其關注礦石方面的變化情況。而針對厚度中上的礦體，進行采礦方法的選擇時要保證能夠提升礦石開采的力度與礦廠的實際生產能力，并使機械化作業方便展開。金屬礦體的厚度存在差別，進行采場布置方式的選擇時同樣存在差異，通常情況下，針對厚底較低的礦體，采場一般沿著礦體的走向方向進行布置，而針對厚度較大的礦體，進行采場布置時一般垂直走向方向進行布置，這是由于厚礦體的最大應力通常是一種垂直走向，所以采場進行垂直方向的布置，這樣就保證了采場長軸所呈現的方向同最大應力所呈現的方向是相同的，這樣有利于礦體采場的穩定。
5. 礦山地下開采的技術條件與經濟指標
（1） 礦山地下開采的技術條件
首先，環境條件，例如地表能不能允許塌陷情況出現，如果允許塌陷，那么就可以采取崩落采礦法；如果不允許塌陷，那么就可以采取充填采礦法或空場采礦法。礦體開采的具體技術裝備條件以及材料的供應情況會對采礦方法的整個過程產生直接的制約作用，進而對采礦工藝具體實施過程產生影響，影響礦石開采設計優化目標的順利實現。所以金屬礦山的開采設計當中需要根據具體的技術條件與材料實際供應狀況做出最為合理的礦體采礦方案。最后，技術管理的具體水平條件。當前技術管理的實際水平能不能符合采礦方法規定的技術管理的具體水平對能不能達到礦體采礦方法中所列出的目標有著非常大的關系。例如針對規模中小型的礦山、地方性的礦山，進行開采方法的選擇時應注重選擇技術上簡單，能方便工人掌握，以及方便管理的礦體開采方法。長時間的時間證明：要做好一個金屬礦山，不但要靠技術，也要靠管理，兩者都很重要，缺一不可。因此，努力提升當前礦山開采的技術管理水平，毫無疑問的已經成為了實現金屬礦山進行設計優化的最為關鍵的一個環節。
（2）經濟指標
礦山開采的經濟指標主要有：采場的實際生產能力，金屬礦石的貧化率與損失率，采礦工人及礦區機械設備的勞動生產率，材料的消耗以及礦石的具體成本。經濟指標的差異將決定礦體開采方法與工藝的差異。
總結：
在礦山開采業技術不斷進步的過程中，國際與國內進行金屬礦山地下開采的工藝技術也有著新的突破與發展，不斷向著開采效率高、機械化程度高和回采率高的程度發展，在礦產開采現場的綜合生產能力以及勞動生產率都出現了較大幅度的提升，貧化指標與損失指標都出現了較大幅度的減小。本文介紹了四種我國金屬礦山常用的地下采礦方法：空場采礦法、崩落采礦法、留礦采礦法、充填采礦法，并重點從金屬礦體的整體規模、價值、賦存的具體條件與狀況等幾個方面來進行分析，希望對大家有所幫助。
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關鍵詞：地下礦山；采礦方法；采礦技術；發展
中圖分類號：TD853 文獻標識碼：A
我國不僅礦產資源豐富，而且礦產使用量也比較大，其對于國家經濟發展具有重要作用。在科學技術進步的支持下，地下礦山采礦作業越來越普遍，目前已經出現了多種開采技術，要求企業根據工程實際情況進行選擇，并對其進行改進和完善，從而保證井下作業的安全性，實現礦產開采目標。
1.地下礦山開采作業概述
隨著人們對于礦產資源需求的增加，采礦業的范圍也從地表擴展到地下，地下礦山開采作業期間，要求工作人員注意兩個方面，一是安全性，二是整潔性，以便創建一個健康衛生的井下環境。要發揮地下礦山開采的優勢，必須做到以下幾點：第一，開采成本低且效益高；第二，機械設備使用率高；第三，開采技術方案的應用具有靈活性，不僅適應性強，而且對于環境的破壞程度小，甚至能夠起到保護環境的效果。
2.常見地下礦山采礦方法及發展趨勢
按照對回采過程中空區的不同處理方法，地下開采的采礦方法主要有3種。
2.1 空場采礦法
空場采礦法將礦塊分為礦房和礦柱兩部分，兩步回采。對回采過程中所產生的空區，利用礦柱或人工支柱進行支撐，以控制地壓保證回采。
依據礦房、礦柱結構的不同和回采工藝的區別，空場采礦法主要有淺孔留礦法、全面法、房柱法和分段空場法等。
由于空場法回采后會產生大量空區，近年來在礦山中采用的比例有所下降。其發展趨勢主要是無軌回采設備的應用和大型設備的應用。無軌設備可以極大地提高開采的機械化程度。大型設備提高了出礦能力和生產效率，降低了出礦成本。
2.2 崩落采礦法
崩落采礦法采用一步驟回采。通過自然或強制崩落頂板圍巖，充填回采過程中所產生的空區，以控制地壓保證回采。
崩落采礦法主要有分層崩落法、有底柱分段崩落法、無底柱分段崩落法、自然崩落法及階段崩落法等。
其中的無底柱分段崩落法近年來向高分段、大間距的方向發展，產生了“大間距集中化無底柱采礦新工藝”。通過采用高效的地下中深孔氣液聯動設備，形成與大尺寸結構參數相匹配的集中化、高強度、大規模采礦技術和管理模式，提高了作業安全性和采礦強度。
2.3 充填采礦法
充填采礦法在回采過程中用充填料充填采空區，以控制地壓保證回采。
充填采礦法主要有分層充填法、進路充填法、削壁充填法、嗣后充填法等。
隨著無軌設備在回采中的應用和充填工藝及管道技術的發展，充填工藝實現了機械化、自動化，生產能力顯著提高，礦石的損失、貧化顯著降低，開采成本也相應降低。由于環保的要求，土地使用的限制，膠結充填又能防止地面沉降，充填采礦法的應用越來越廣泛。
3.地下礦山采礦技術的應用發展
近年來地下礦山采礦技術不斷發展，取得了很多進步，其中地下連續開采技術和深井開采技術的發展較為突出：
3.1 地下連續開采技術
地下連續開采技術是地下采礦的未來發展趨勢。主要有兩種主要方式，一是當礦體硬度較小時，開采時各個工序連續平行進行施工。二是當礦體硬度大時，開采時分成若干個施工段，不同施工段的各個工序連續平行進行施工。
近年來地下連續開采取得了重大進展，多項地下連續開采技術已經應用在礦山中。地下連續開采的采礦裝備系列齊全，配套完整，機械化程度也高，從鑿巖、裝藥到轉運，全部實現了機械化配套作業，各道工序無須手工體力操作，無繁重體力勞動，裝備無軌化、液壓化、自動化程度較高。完全實現了無軌化、液壓化。在自動化方面，已成功地應用了無人駕駛、機器人作業等新技術。特別是地下連續開采無礦柱法的出現，解決了以往地下連續開采技術的諸多問題。該方法將礦體劃分成礦段，不留礦柱，將切割槽布置在礦段中部，底部結構布置振動機出礦。崩礦過程中同時進行回填，平行進行采切、回采、充填的作業，使采礦工作連續不間斷的施工。解決了礦柱回收困難的問題，采礦速度大大優于傳統采礦方法，避免了資源的浪費，提高了地下采礦的經濟效益。
3.2 深井開采技術
隨著礦產資源的不斷開發，開采深度也自然隨之加深，同時也對開采技術提出了更高的要求。
深井開采首先面臨的就是巖爆問題，國內外對巖爆的發生機理和防止方面取得了一系列的成果。通過對巖石的微觀結構和聲發射特征，可以劃定巖爆可能性等級，結合巖石所處的應力條件，可以判定巖爆是否會產生。通過有限元法計算采場頂柱及及其周圍巖體應力分布，優化回采順序、采場的結構參數，調整礦柱規格，可以避免應力集中和能量聚集，預防巖爆出現、削弱巖爆強度。
在地壓監測方面，除了采用現場觀測、巖性測試、位移和應力測量等方法外，還可以建立深井的力學模型，采用有限元分析軟件對回采工作影響下的巖體、地表和井巷位移和應力變化進行動態和定量分析，對其發展趨勢、穩定性進行預測評價，并制定相應的安全措施。
礦山開采中尾礦和廢石的處理問題一直制約著礦山的發展。在深井開采中，將尾礦和廢石全部充填到井下采空區，既可以解決深井開采的地壓和巖爆問題，同時還可以不占或少占土地，減少建設投資，解決環境污染的問題，實現無廢開采。
深井開采中的地下涌水也是一項重大問題。地下采礦引起的地下水災害包括地下突水和地下水位下降兩個方面，以及由此造成的淹井事故、地表沉降塌陷和地表生態破壞等問題，深井開采由于開采深度大，上述災害的嚴重性更大，為此國內外在深井地下水害治理與研究方面開展了一系列的研究工作。目前在深井地下水災害領域研究成果主要有：采礦過程中地下水的運移規律分析、突水機理分析、工作面及礦井涌水量預測、老窿與巖溶水探測設備與技術、裂隙或構造帶涌水通道堵截技術及材料等。
深井開采中的高溫也是一項重大問題。嚴重影響開采工作的安全及效率。最新的高溫防護技術通過對深井的高溫產生機理進行研究，結合目標礦山的實際情況，采用鉆孔法測定井下溫度，分析其變化的規律，監測井下環境溫度，通過實際觀測和熱交換數值分析法相結合，可以解讀井巷溫度的變化規律，從而制定可行的井下降溫措施。降溫措施包括：空氣遇冷降胤?、局部衷u浼際?、个体逢@ぜ際醯取？掌遇冷降溫法是將采礦區的恒溫帶空氣引入采場來降低工作面溫度，通過熱平衡及熱交換計算及風路網絡優化，尋求井下地溫風流和高溫風流混合，采用空氣預冷降溫機理的方法。局部制冷包括冷水逆流噴淋降溫、人工降溫制冷，對礦井入口風流部分或全部采用冷水或制冷機進行降溫。個體防護是采用冷卻服（冰背心）改善個體舒適度。
結語
綜上所述，地下礦山采礦是我國目前礦產開采的重要途徑之一，影響開采效率和質量的因素較多，因此應該選擇合適的開采方法和技術。本文闡述了地下開采作業的簡單概況，并對目前一些較為先進的開采方法、開采技術進行了介紹，希望為實際開采工作提供一些經驗和參考。
參考文獻
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關鍵詞：國內；金屬礦山開采；發展方向
隨著我國經濟的快速發展，礦產資源的需求量也隨之增加。然而在采礦的過程中，不僅產生了很多廢物，還破壞了自然環境。因此，我國提出要建設礦山，積極尋求安全、低成本、高效的采礦技術，實現經濟的可持續發展。
一、國內地下金屬礦山采礦技術的現狀
（一）國內金屬礦產資源嚴重缺乏
不僅富礦少，貧礦多，而且大型和特大型礦比較少。很多礦山為了獲得更多的經濟利益，往往采富棄貧，使礦產資源出現嚴重的浪費現象。
（二）國內的采礦技術發展不平衡
我國幅員遼闊，但是全國各地的經濟發展水平具有很大的差別，礦業的發展水平也具有很大的差異。在某些發達的地區，其采礦技術已經達到了國際化的先進水平，然而在經濟發展比較落后的地區，其采礦技術也非常落后，采礦設備也不齊全，而且采礦的貧化率比較高，從而導致礦山開采的效率變低。
（三）國內的資源回收率和綜合利用率較低
近年來，國際上很多國家都越來越重視對金屬礦山資源的回收利用。發達國家對金屬的綜合利用以及回收利用的技術已經達到很高的水平，而我國對金屬的綜合利用以及回收利用的技術還比較落后，目前，我國的礦產資源綜合利用率還不到20%，礦產資源的回收率僅為30%。
（四）地下開采造成嚴重的環境問題
地下開采導致地面塌陷，破壞地形與地貌的景觀，破壞地下水資源。隨著礦產的開發以及礦山地質環境的日趨惡化，環境容量之間有限的壓力也在增加。目前，國內礦山環境問題比較嚴重，還不能很好的適應我國經濟社會發展的新要求。
二、國內地下金屬礦山采礦技術發展方向
我國金屬礦山采礦技術研究已經取得了一定的成績，但是總體的采礦技術發展水平還比較低。為了提高采礦的技術水平，降低采礦的成本，實現經濟效益，今后采礦技術的發展方向被定為：精細開采技術、大規模采礦技術、無廢開采技術、無人化開采技術等。
（一）精細開采技術
隨著我國科學技術的不斷發展，社會分工也變得越來越精細，金屬礦產開采的專業化程度也越來越高，采掘業開始進入精細生產時代。實現邊坡開挖量、礦巖運輸功、維護工作量、露天采礦環境破壞等方面的最小化，以達到露天礦精細開采的目的。同時不斷的改善精細開采的工藝，配合精細額生產管理，獲得更好的礦山開采經濟效益，社會效益以及環境效益。
（二）大規模采礦技術
大規模采礦技術的核心是大直徑深孔崩礦技術。大規模開采的方法主要有分段空場法、VCR法、嗣后填充法、分段崩落法、階段空場法、階段崩落法等。我國崩落采礦技術的發展主要表現在無軌出礦的高階段自然崩落法、高分段大間距的無底柱分段崩落法。隨著階段高度以及分段高度的不斷加大，采礦的強度得到提高，采礦的成本也一定程度上降低，讓礦山開采企業獲得了較好的經濟效益。為了更好的實現自動化和機械化開采，今后要廣泛的應用大規模采礦技術。
（三）無廢開采技術
無廢開采指的是最大程度的減少廢料的排放和產出，有效提高資源綜合利用率，降低礦產資源開發的負面影響的工藝技術。我國在無廢開采方面已經取得了一些進展，無廢開采技術將在今后的礦產開采中應用得更加廣泛。
（四）難采礦床采礦技術
隨著地表資源不斷的消耗，采礦逐漸向深部發展，不斷的增加低溫低壓，特別是高應力礦區增高采場突發失穩等風險，加大了其潛在危害。對采礦進行深部充填，可以解決采場的不均衡應力。充填法對深部礦床，構筑物下礦床，水下、建筑物下礦床以及自然傾向礦床的開采具有重要的作用。目前，我國主要是采用充填系統自動化技術、高分層落礦以及無軌設備等技術，降低充填采礦法的采礦成本，大幅度的提高采場生產能力和勞動生產率。
（五）低品位礦床采礦技術
我國的礦產資源富礦少，貧礦多。用傳統的方法開采低品位的礦床，不僅經濟效益低，而且采礦成本高。溶浸采礦技術是結合選、采、冶等技術，直接從地下采集金屬的開采工藝。對于傳統常規開采方法不能回收的難選礦石、難采礦體、低品位礦石以及廢石中有用的成分，采用溶浸采礦能夠很好的進行回收，從而使地下礦產資源的可利用范圍變寬，增加礦石儲量，滿足了我國礦石產品日趨增長的需求。
（六）無人化開采技術
目前，我國的大部分金屬礦山開采還處于輔助操作控制和半自動化狀態。我國采礦設備不斷向智能化、遙控技術化、大型化和自動化技術發展，為無人化開采技術研究奠定了良好的技術保障。今后，無人化開采技術將持續發展下去。
三、結束語
綜上所述，我國地下金屬礦山采礦技術還存在一些問題，如國內金屬礦產資源嚴重缺乏，國內的采礦技術發展不平衡，國內的資源回收率和綜合利用率較低，地下開采導致地面塌陷，破壞地形與地貌的景觀，破壞地下水資源等。筆者通過深入研究，總結出了國內地下金屬礦山采礦技術發展方向，如精細開采技術、大規模采礦技術、無廢開采技術、難采礦床采礦技術、低品位礦床采礦技術以及無人化開采技術。
參考文獻
[1]郭金峰.國內地下金屬礦山采礦技術進展和發展方向[A].中國金屬學會.2005中國鋼鐵年會論文集（第2卷）[C].中國金屬學會：，2010：12（05）：72-73.
【關鍵詞】復雜地質條件；采煤方法；采煤工藝；安全開采技術
1 整合礦區采煤方法、回采工藝與安全開采技術淺析
1.1 整合礦區的開采地質條件
肥城礦業集團張家口能源公司所整合的蔚縣35家煤礦均為生產能力在6萬噸/年以下的小煤礦，原煤礦均為個體戶開采，生產規模小，采用殘柱式采煤，巷道支護形式均為木棚支護，梯形斷面。井下采用畜力拉車運輸，開采技術落后，生產方式簡單，井下存在著亂采亂掘的現象，原開采方式均破壞了煤層的整體性，造成現井下采空區多，而且技術資料不全，原開采情況掌握不清，地質條件復雜，煤層斷層多，局部賦存不穩定，存有雞窩煤狀，給巷道掘進和工作面回采帶來困難，蔚縣礦區沒有可借鑒的其它采煤方法與回采工藝。
1.2 整合礦區的采煤方法與回采工藝的選擇
1.2.1 采煤方法選擇的原則
選擇采煤方法應當結合具體的礦山地質和技術條件，所選擇的采煤方法必須符合安全生產、經濟合理、煤炭回采率高的基本原則。
1.2.2 整合礦區安全開采選擇的采煤方法與回采工藝
根據蔚縣礦區的地質條件、煤層賦存情況、開采技術條件，選擇單一走向長壁采煤法，回采工藝選擇高檔普采與炮采相結合，最大限度的回收煤炭資源，確保取得較好的安全與經濟效益。
2 蔚縣整合礦區的安全開采關鍵技術
2.1 選擇科學合理采煤方法與回采工藝、科學合理組織生產是實現復雜地質條件安全高效開采的前提
針對蔚縣礦區的實際，首先要查清地質情況，對煤層的賦存情況、地質構造，采空區情況進行掌握，采取物探、鉆探等手段，對煤層賦存進行探查，對工作面巷道要進一步優化，掘進要及時搜集資料，為選擇回采工藝奠定基礎。加強現場生產組織管理，特別是加強技術管理，針對較為復雜的現場地質條件，必須及時采取科學的技術措施。
2.2 根據回采工藝選擇科學合理的支護方式、支護密度，抓好支護質量，保證支護強度，及時進行科學的監測監控，是實現復雜地質條件安全高效開采的保證
根據回采工藝，選擇科學合理的支護方式，對于普采和炮采工藝，一般采用單體液壓支柱配合金屬鉸接頂梁齊梁齊柱或錯梁錯柱的支護方式，嚴格支護密度（支護強度）的驗算，針對沒有可參考的礦壓觀測資料，對每個工作面進行科學合理的支護設計計算，選取支護參數時適當增大安全系數，在工作面推采時，并根據該工作面的礦壓觀測情況，及時修改補充支護設計，保證了支護設計的科學合理，滿足了現場要求。抓好工作面的支護質量，及時科學的監測監，加強采煤工作面兩個質量（支柱維修質量和支架支設質量）、三個環節（泵站壓力達到18MPa；新支設的支柱必須進行二次注液，達到初撐力；支柱必須穿鐵鞋）的管理。
2.3 嚴格落實礦壓觀測及三量觀測的有關內容，做好初壓預測預報工作，及時分析掌握礦壓顯現規律，加強工作面老頂初次來壓與周期來壓時的頂板管理，確保工作面特殊時期的安全回采
加強工作面三量觀測和礦壓觀測，收集礦壓資料，對于每一煤層的首采區首采工作面、每個初采工作面都必須進行三量觀測，收集整理三量觀測資料，及時進行初壓預測預報工作。堅持支護質量與頂板動態監測，掌握老頂活動規律、初次來壓和周期來壓步距，適當加大工作面支護強度。加強控頂區內的頂板控制，防止控頂區內頂板產生斷裂，支架變形。
2.4 加強工作面過老巷、老空區面前頂板管理，抓好堅硬頂板的強制放頂是頂板管理的關鍵之一
加強工作面過老巷、老空區的頂板管理，編寫專項安全技術措施，采取假設木垛，間套鋼梁、支設傾斜抬棚、增支叢柱等加強支護的方式，必須對面前進行嚴密背頂，支柱初撐力達到規定的要求，盡量縮小工作面的端面距，并及時支護，防止出現面前漏頂和臺階下沉，工作面推采要盡量加快推進速度。抓好堅硬頂板的人工強制放頂，確保安全回采，面后懸頂的管理是采煤工作面安全管理的最重要環節之一，必須及時對面后懸定進行人工強制放頂。
2.5 加強“一通三防”管理，抓好瓦斯等有害氣體的治理和防滅火管理是實現安全回采的重要措施
加強工作面老巷、老空的探查工作，確保工作面過老巷、老空時瓦斯等有害氣體符合煤礦安全規程的規定，鑒于工作面采煤時探查老空、老巷時比較困難，影響生產，因此，在掘進巷道布置工作面時，就要充分考慮工作面回采時有關過老巷、老空的探查工作，工作面上、下兩巷掘進時必須探查清楚工作面內的地質情況，工作面設計面長不易過長，科學合理長度為80-100m，這樣掘進是就能對整個工作面內的老巷、老空探查清楚，及時上圖，在工作面回采是進一步超前探放其瓦斯等有害氣體情況，探查時編制有關安全技術措施，并按照措施要求進行處理。
2.6 加強防治水管理，抓好老空積水探放是實現工作面安全生產的重點環節
工作面老空積水包括兩方面：一個是，頂板老空積水，即上覆煤層的老空積水；另一個就是，本煤層內的老空積水，必須對上述積水全部疏放完畢，工作面方可回采。
2.7 根據現場地質條件實際，科學合理設計工作面長度，加強生產組織和安撤工作面的管理，杜絕兩個工作面同時按撤，盡最大限度的減少因搬家撤面而影響礦井的產量。
1機械化開采法
機械化方法開采是當前我國礦產資源開采中應用最為廣泛的方法。機械化的開采方法能夠分為兩大類，分別是露天開采和地下開采。露天開采的原理是將礦體表層覆蓋的巖土層崩落或剝離，而后按照從上到下的順序進行開采。露天開采的礦產資源大部分于地表上，十分有利于機械化的開采方法，不僅采礦作業的安全系數較高，且相其礦石貧化率低、礦石損失率小、開采成本費用更少。在進行地下礦產資源開采時，若是遇上礦體賦存深度深、厚度小、巖土剝離量大的情況，其經濟效益必定會遠低于露天開采。近年來，隨著環保、節能理念的提出，在地下采礦作業中所采用的采礦工藝技術也逐漸向這方面發展，尾砂膠結充填采礦法就是現階段地下采礦作業中最為常用的采礦工藝技術，該工藝技術能夠有效處理尾礦污染，進一步保護采礦區域的環境。
2特殊采礦法
不同地質、地層的礦產資源，所選用的采礦方法也不盡相同，在一些特殊情況下應針對情況采取特殊的采礦方法，例如物理化學采礦、海洋采礦等。其中物理化學采礦主要是利用溶浸液溶解出礦體中的有用成分，并將這些有用成分從地下舉升道地面，而后采取相應的方法進行提取。物理化學采礦法具有投資小、效益高、工作條件好的特點，但是也存在一定的局限，即只能適用于銅、鈾等金屬礦物以及鹽、堿、硫等。除了陸地中蘊藏各種礦產資源外，在濱海大陸架上和海洋底同樣蘊藏豐富的礦產資源，但是由于海洋采礦具有投資大、見效慢、工作條件差、危險系數高的特點，因而，海洋采礦法應用極少。這也是目前我國主要在陸地進行開采的主要原因，但是隨著資源的不斷開采，未來在海洋中加強礦產資源的開發將成為必然趨勢，因而作為采礦企業必須緊密結合時展的需要，切實掌握各種特殊采礦技術嗎，才能更好地確保采礦作業安全進行。
3填充法
填充采礦技術是一種人工支護采礦技術，其原理是緊隨回采工作面進行推進，同時將填充材料輸送給已經采空的區域，從而使得回采作業得到充填體的保護，以此確保采礦的安全、效率以及經濟效益。填充采礦技術屬于新型采礦技術，主要適用于深度較深的礦井，具有適應性強、采礦效率高、開采安全性好等特點。因此，在實際應用過程中，作為采礦作業人員應切實掌握填充采礦技術的特點和原理，才能確保應用成效的提升。
4結論
【關鍵詞】采礦；采礦方法；創新；應用
采礦主要是為人們的生產和生活提供必要的礦產資源，具有非常重要的地位和作用。隨著當今科學技術和社會經濟的發展，新技術、新工藝和新設備層出不窮，促使采礦方法也有了新的變化和進步?，F今有很多的采礦方法，我們需要結合地質的條件和要求，創造性地提出可行的采礦方法。采礦方法的創新，倡導科學采礦，這是對采礦工業發展規律認識的深化，是促進采礦工業健康發展的重要驅動力。自20世紀70年代開始，我國就結合礦山開展了非常多的采礦方法的試驗研究，取得了不錯的成績。
1.空場采礦法
空場采礦法，主要是指在回采的過程中，采空區始終是空著的，主要是依靠一些不規則礦柱或者人工支柱進行支撐。使用這種采礦方法，必然要對礦石和圍巖的穩固性提出較高的要求，否則就有可能出現意外情況，造成一定的經濟損失。這就要求，在最終確定使用空場采礦法之前，一定要提高礦床地質資料的準確性與完整性，對礦山地質條件進行非常深入的研究，有充分的把握或者實驗成功以后才能最終選定采礦方法。
空場采礦法具有很多的優點，比如大采場、空場、深孔、階段出礦等等，可以在其中直接使用大型的裝載運輸設備，使得采礦的強度得到大幅度的提高，從而使得出礦的成本相對地降低下來。因此，空場采礦法在地下采礦過程中，利用率非常高，尤其是在如加拿大、南非等國家和地區有著絕對的優勢。
空場采礦法在我國礦業應用的開先河之作，就是20世紀50年代首次在華銅銅礦試用中深孔分段空場法?？請霾傻V方法真正成為礦山的重要采礦方法，最主要的原因是因為大直徑深孔采礦法在凡口鉛鋅礦的試驗成功、推廣應用，實現了高效率、高效益的采礦。
2.崩落采礦法
崩落采礦法適用于采場結構非常簡單，是單步驟、按一定的順序進行連續回采，不需要將采區劃分為礦房和礦柱兩步驟回采。崩落采礦法是以崩落圍巖來實現地壓管理，也就是說，在礦石采出的同時或者稍后，有計劃地強制或者自然崩落礦體上部的圍巖，用來充填采空區。當然，前提必須是上部的地表允許崩落，沒有水體和流沙，不會造成太大損失。這樣，采用崩落采礦法，一來可以避免回采礦柱，以免影響工作人員的人身安全和遺留礦石的損失，二來可以避免處理采空區，節約了生產成本，提高了采礦效率。因此，崩落采礦法在礦業生產實踐中，使用比較廣泛。崩落采礦法最主要的有以下幾種：
（1）有底柱分段崩落法：礦房留有底柱，將整個開采過程劃分為若干個分段，自上而下地逐段地進行回采，底柱隨同下一分段的礦石一起采出。頂部的圍巖應自然崩落，如若不能自行崩落，應及時進行強制崩落，或者用充填料進行充填。
（2）無底柱分段崩落法：使用這種采礦方法，簡化了采區的結構，取消了結構復雜的底柱，增大了進路間距，提高了工人的勞動生產率，降低了成本，提高了采礦的強度。因此，它是一種非常安全、高效的采礦方法，在實際應用中所占據的比例非常高。
（3）階段崩落法：階段崩落法與分段崩落法非常接近，不同之處就在于階段底部布置底部結構。根據圍巖落礦方式的不同，階段崩落法分為階段自然崩落法和階段強制崩落法兩種。
3.充填采礦法
現在各地經常出現由于采礦出現的地表下沉、地面陷落等現象。因此，需要在采礦作業后，對采空區進行充填，以防止地表下沉或者上部圍巖的崩落。這種用充填料對采空區進行逐步充填的采礦方法，就是充填采礦法。它可以實現機械化和設備大型化，不但能夠防止圍巖崩落和地表下沉，還能夠為回采工作創造一定的便利條件，并能夠預防因自燃性礦石而引起的火災等。隨著綠色開采、生態礦山概念的不斷推廣，充填技術逐步趨于成熟，使得我國采礦工業的局面得到了改善，一些采礦沉陷區得到了有效的治理。根據充填料的不同和輸送充填料的方式不同，充填采礦法可以分為以下三種：
（1）干式充填采礦法：這是一種最早的充填采礦方法，利用地面或井下的干式充填料（砂石、廢石等等，要求有一定強度、化學性質穩定），隨著回采工作的進行，自下而上地逐層充填采空區。干式充填采礦法，可以維護圍巖，也可以形成繼續上采的工作平臺。但是隨著充填技術的日益進步，干式充填法暴露出了越來越多的缺點，比如生產率較低、礦石貧化率高、充填時間長等，在實踐中的使用率逐年下降。
（2）水力充填采礦法：將碎石砂石、爐渣、尾砂等混合水，借助管道輸送到井下，作為充填料對采空區進行充填。充填水從礦房滲透出經濾水井流出，充填料則留下來充填采空區。充填料盡可能地選取加工運輸比較方便、價格比較便宜的材料，爭取做到就地取材，同時充填料還應該不溶于水，顆粒度不能過大或過小。隨著采礦技術的發展，可以實現低濃度泵壓或自流輸送的水力充填采礦。
（3）膠結充填采礦法：在水力充填采礦法的基礎上，為了更好地解決回采礦柱和防止地表下沉，創設了膠結充填采礦法。采用膠結充填采礦法，將采區劃分為礦房和礦柱，開采后用膠結充填料充填形成人工礦柱，再回采礦柱。膠結充填料主要包括骨料和膠結劑兩部分，骨料一般采用廢石、尾砂、碎石、混凝土等。隨著材料科學的不斷進步、充填采礦工藝和技術的日益成熟，膠結充填料品種更加多樣化，盡量減少廢料，提高了廢石和尾礦的利用率，實現全尾礦充填、高濃度尾礦料的制備和輸送、高分層充填采礦、高階段大直徑深孔崩礦嗣后充填法工藝、盤區機械化充填等工藝和技術的重大進展。
4.原地溶浸采礦法
關鍵詞：金屬礦山 高吊礦體 回采方法 總結
中圖分類號：TD231.6 文獻標識碼：A 文章編號1674-098X（2013）03（a）-00-02
1 礦體的地質概況
該礦床為中低溫熱液充填礦床。是賦存于燕山期斑狀花崗巖之中，主體受構造裂隙控制，成礦溫度約在165 ℃左右。其圍巖主要是花崗斑巖，礦體的形態為透鏡狀、脈狀為主，伴有黃鐵礦化，螢石礦化等。礦石顯堿性。
2 采礦方法的選擇
根據礦體賦存的主要地質情況及開采技術條件，可選擇的較適合采礦方法為水平分層充填法和淺孔留礦法。由于礦井充填系統不完善，充填系統處于癱瘓狀態。根據礦體賦存條件，本著安全上可靠、技術上可行的原則，采用淺孔留礦法回采該礦體。
4 采切工程
4.1 采準工程
（1）采用電耙道的底部結構，布置電耙道、砂巷、溜礦井、斗穿與斗頸工程。
（2）利用-58-11-6-2#天井作為通風天井，該天井已通-8 m中段-8-22-8-8沿脈內。
4.2 切割工程
5 回采工藝
6 安全、技術措施
（1）提前將-8-22-8-8采空區底斗封口，保證采場回采至-8 m標高時的安全。
（2）加強回采過程的技術跟班，及時指導回采作業，嚴格控制采幅，降低采場的貧化，提高出礦品位。
（3）人行格一定要按設計規格進行架設，放炮前應架設好超前順路井，放炮后應及時打開，確保兩個順路井暢通。
（4）放礦結束后，-58-11-6沿脈的人行井、溜礦井用軌道加圓木進行封口。采空區采用嗣后充填，充填料利用-8-22-8-8沿脈運輸。
7 電耙道底部結構運用效果
缺點：由于采用電耙道底部結構系統復雜，施工難度較大，施工時通風條件差。其次斗穿與斗頸的最佳位置確定不易控制，從而影響采場礦石溜至電耙道的礦量難以控制到理論要求。因此施工精度必須按照設計嚴格施工進行方能保證后續采場的正常上采。其次是采用自然底柱底部結構的留礦法采場放礦效率較低，且電耙的實際操作難度大，電耙工的能力很大程度上制約了采場出礦效率。
參考文獻
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