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關鍵詞：現代鐵礦；地下開采；技術方法；
一、現代鐵礦的地下采礦
現代鐵礦的經營理念包括： 國內國外；地上地下；高技術，高機械化，高產能；高性能和高可靠性；更多關注最終產品的成本而不是設備價格；自動化系統。過程控制，連續物流；全球范圍內與供應商建立合作伙伴美系；性能基與價格構成?，F代鐵礦的地下采礦逐漸向高機械化，高生產力發展。地下鐵礦的開采方法和技術要求：適于厚大礦體的大量采礦法；不留礦柱；高生產率；霹復性作業；機械化自動化。方法：無底柱分段崩蒂法；自然崩落；盤區崩落。
二、鐵礦井下開采技術
（一）充填開采技術。
充填采礦法在有色礦山應用得相當普遍，如金川鎳礦，凡口鉛鋅礦，銅陵有色金屬公司冬瓜山銅礦和安慶銅礦，大冶有色金屬公司的銅綠山銅鐵礦，山東的大部分金礦如尹格莊金礦、三山島金礦、河東金礦等。
充填法開采的特點。1）避免農田損壞和地表建筑物的搬遷。采空區充填后，地表基本不會出現塌陷。2）減少了尾礦庫的建設投資和復墾費用。尾礦回填采空區，少排或不排尾礦，尾礦庫容鼉減小甚至可以小建。可減少土地使用量。3）礦山環境得到保護。地表不會塌陷，尾礦庫占地或污染大為減少。4）資源得以安全和充分地利用。經濟合理地開發因大水、地表等條件復雜難以利用的礦產資源，并能大大降低突水淹井的風險，提高開采的安全性。
充填采礦工藝。在充填工藝上，目前傳統的自流輸送仍然占主導地位。膏體泵送工藝也已逐步推廣，如金川的二礦區、云南的會澤鉛鋅礦等采用了膏體泵送工藝。立式砂倉放出高濃度砂漿也取得了較大的進步，如中國恩菲工程技術有限公司研發的立式砂倉放砂工藝使砂倉放砂濃度達到78%～82%。
充填采礦成本。在充填法礦山，充填采礦的成本主要受水泥耗暈影響較大，在不加水泥或加少量水泥的情況下。其直接成本比無底柱分段崩落法多10元/t左右。在礦石的損失貧化方面，無底柱分段崩落法的貧化率在 15%～25%之間，損失率在 20%～28%之間；而充填法的貧化率均在 5%～12%之間，損失率在 5%～15%之間。在地表處理尾礦的費用上，充填法則無明顯的優勢，如采用無底柱分段崩落法，則尾礦需全部輸送到尾礦庫，由于輸送距離遠，其輸送費用一般高于將其輸送到充填站的費用；在尾礦庫占地費用上則要比充填法所需費用多得多。在排水費用上，如采用崩落法，由于地表塌陷，井下的排水設施需加大，增加了基建投資，同時也帶來更大的安全風險，加大了安全方面的投入。在環保方面，充填法較好地保護地表，地表村莊等不需搬遷或較少搬遷，反之如采用崩落法。
（二） 深孔爆破技術。
中深孔爆破技術能夠針對不同生產規模的礦山地形地貌，同時能夠與其它開采技術和鑿巖打孔設備相結合，采用多段微差爆破方式進行開采。這樣不但提高了礦山開采的安全生產條件，減少了生產事故的發生，而且改善了作業條件，加大了開采力度，提高了生產效率，縮短了爆破周期，減少爆破飛石的產生，綜合效益明顯提高。
井下開采中深孔爆破參數：
炮孔直徑和炮孔深度。中深孔爆破炮孔直徑D主要取決于巖石性質和鉆機的類型。工程中深孔鉆機的直徑通常為80～200mm。通常情況下，當鉆機的型號確定以后，其孔徑就可以確定了，目前國內常用的中深孔孔徑有 45mm、80mm、100mm、150mm 等。然而對于井下鐵礦開采，炮孔直徑一般選擇的比較小，通常在80～100mm。
最小抵抗線。最小抵抗線W 是影響中深孔爆破效果又一重要參數。工程實踐表明，炮孔前排抵抗線過大爆破后整個炮區推不出去，后沖現象明顯，拉裂厲害，同時會出現大量的底根，大塊率高，影響下次爆破作業的進度；相反，抵抗線過小，不僅浪費炸藥、加大鉆孔作業時間，影響了工程的進度，同時還會產生飛石危害。
炮孔間距和排距。通常說的炮孔間距a 指相同排的中深孔相鄰兩個炮孔之間的距離。孔距可以按經驗公式計算：即a=mW，式中的m為炮孔的密集系數，一般地它的值都大于 1.0，在較大的孔徑爆破中 m取3～4或者是更大。炮孔排距b是指相鄰兩排炮孔之間的距離。排距的確定方法和確定最小抵抗線的原理相似。
（三）光面爆破技術。
光面爆破技術是巷道掘進中另外的一種爆破技術。此方法首先應用在瑞典，并廣泛利用在巷道掘進中來控制深度。該爆破技術的顯著特征是確保開挖的作業面平整光滑，基本上不破壞周圍巖石的穩定性。在巷道掘進中，光面爆破眼通常是最后才會起爆，這樣做是能夠使巖石徹底的崩落，最大限度的為巷道的成形提供卸載。在進行光面爆破前的預留巖層可以自由的移動，這樣就對周圍巖石的破壞就大大降低了。光面爆破主要是形成巷道的輪廓，因此我們通常也稱其為輪廓爆破或成型爆破。
光面爆破就是在巷道四周巖石上布置炮孔間距比較小且相互平行的炮眼。裝藥時要嚴格控制每個炮孔的藥量，可以選擇不連續裝藥或者是爆速比較低的炸藥，并與其他炮孔一起起爆，從而在巖石四周形成巷道輪廓，也就是巷道掘進中周邊孔的作用。光面爆破的爆破機理，學術界有不同的觀點，但是大家都比較贊同沖擊波和爆炸產生氣體共同作用理論。
光面爆破要取得好的爆破效果，需要采取以下措施：采用連續裝藥，控制藥量；炸藥選用密度比較小或者是爆炸速度比較低；要合理布置周邊孔的數目，不要太密也不要太稀疏；必須與其它炮孔一起起爆，從而獲得良好的爆破效果。通過光面爆破，使巷道的輪廓線比較清楚，能符合工程的需要，同時使巷道四周巖石壁比較穩固，不會出現塌方等等。
三、結論
在我國，無論是已建礦山的露天轉地下開采，還是新勘探開發礦山，開采深度已逐步向下延伸，地下開采、天轉地下開采勢在必行。地下開采與露天開采相比有很大的差別，地下開采要比露天開采復雜得多。只有掌握了各類地下開采的技術方法，才能保證生產效率的不斷提高。
參考文獻
[1] 郭滕飛，韋庫明. 我國金屬礦山開采方法及發展前景研究[J]. 黑龍江科技信息. 2010（22）
鐵路橋涵臺背填土的組成及壓實指標應按設計文件及施工規范要求進行分層填筑壓實，其檢測是按相應的規范、規程及標準在施工過程中完成。由于臺背回填區域施工空間狹窄，大型壓實機具的使用受到限制，施工中往往采用小型夯實機具進行施作，很難達到壓實指標要求；另外，由于填土施工過快，沒有嚴格按分層填筑、碾壓、檢測進行施工，造成壓實指標達不到標準要求；最終導致回填區域填土不穩定，工后超限沉降大，且不均勻。臺背回填區域填土屬于隱蔽工程，對于發生超限沉降及變形問題，責任方較難認定。
對已施工完成的回填區域填土的檢測，目前尚無統一的規范、規程及標準可循。本文按照或參照現行有效的國家及行業勘察、土工試驗規范、規程及標準，采用勘察方法，對已施工完成且發生嚴重不均勻超限沉降的橋涵臺背填土進行檢測，定性地評價回填區域填土狀況，為加固處理方案提供指導依據。
二、勘察執行的主要規范、規程及標準
1.《鐵路工程巖土分類標準》TB 10077-2001、J123-2001
2.《鐵路工程地質勘察規范》TB 10012-2007、J124-2007
3.《鐵路工程地質原位測試規程》 TB 10018-2003、J261-2003
4.《鐵路工程地質鉆探規程》TB 10014-2012、J1413-2012
5.《鐵路工程土工試驗規程》TB 10102-2004
6.《鐵路路基設計規范》 TB10001-2005
7.《鐵路工程地基處理技術規程》TB10106-2010 、J1078-2010
8.《巖土工程勘察規范》（2009年版）GB 50021-2001
9.《高速鐵路設計規范》（試行）TB10621-2009及《新建時速200～250公里客運專線鐵路設計暫行規定》鐵建設（2005）140號文過渡段相關要求
三、勘察方法
根據橋涵臺背回填區域填土設計及施工采用分層填筑級配碎石（水泥摻入量5%）至橋涵混凝土結構頂齊平（地基系數K30≥150MPa/m，孔隙率n=28%），其上為三七灰土（28天抗壓強度不小于0.7MPa），采用與之相適宜的勘察方法如下：
1．鉆探：采用油壓XY-130型鉆機。用于鑒定填土名稱、顏色、組成、密實程度、塑性狀態、充填物等情況；采取原狀土樣和擾動土樣、進行孔內重型（N63.5）動力觸探及標準（N63.5）貫入試驗原位測試等。
2．原位測試
1）重型（N63.5）動力觸探試驗：試驗設備主要由觸探頭、觸探桿和穿心錘三部分組成；采用自動落錘裝置，穿心錘重63.5kg，自由落距76cm，探桿直徑42mm，探頭直徑74mm，錐角60度。用于對級配碎石填料進行重型（N63.5）動力觸探試驗測試，采用連續貫入的方法，每貫入10cm記錄其相應的擊數。
2）標準（N63.5）貫入試驗：試驗設備主要由刃口型的貫入器靴、對開圓筒式貫入器身和貫入器頭三部分組成；采用自動落錘裝置，穿心錘重63.5kg，自由落距76cm，探桿直徑42mm。用于對灰土填料進行標準（N63.5）貫入試驗測試，采用每次貫入45cm的方法，預貫入15cm后，再記錄貫入30cm相應的擊數。
3．室內試驗：依據《鐵路工程土工試驗規程》TB10102-2004、《高速鐵路設計規范》（試行）TB10621-2009及《新建時速200～250公里客運專線鐵路設計暫行規定》鐵建設（2005）140號文過渡段相關要求進行試驗。
四、勘探工作量布置及完成情況
在橋涵臺背兩側回填區域各布置鉆探4孔，鉆孔間距5m，孔深至填土底以下1m。完成的勘探工作量見下表：
完成的勘探工作量
工作
內容 鉆探（m/孔） 標準貫入試驗（處） 重型動力觸探（處） 室內試驗
擾樣（個）
（級配碎石） 原狀土樣（組）
（灰土）
工作量 90.7m/8孔 11 77 5 7
五、級配碎石參數力學指標統計
級配碎石參數力學指標統計是按《鐵路工程地質勘察規范》B10012-2007、J124-2007有關公式進行數理統計。通過對單孔同層級配碎石參數力學指標分類匯總、對比、分析數據離散原因、剔除異常數據進行數理統計。統計個數不足6個時，統計結果給出統計個數、最大值、最小值、平均值及推薦值；統計個數為6個及以上時，統計結果給出統計個數、最大值、最小值、平均值、標準值、變異系數、修正系數、推薦值。
六、級配碎石密實程度確定
本次勘察分別采用《鐵路工程巖土分類標準》及《巖土工程勘察規范》（2009年版）對碎石類土（級配碎石）密實程度的劃分及分類原則，通過對現場采集的重型（N63.5）動力觸探原位測試數據結合鉆探情況分析對比，綜合確定級配碎石的密實程度。
依據《鐵路工程巖土分類標準》TB10077-2001、J123-2001“碎石類土密實程度的劃分”對碎石類土（級配碎石）密實程度進行劃分。其碎石類土密實程度是按結構特征、天然坡和開挖情況、鉆探情況劃分為松散、稍密、中密及密實四種程度。按結構特征分析，骨架顆粒交錯愈緊密、愈連續接觸、孔隙愈填滿，密實程度愈趨于密實；按天然坡和開挖情況分析，邊坡愈穩定、鎬挖掘愈困難，密實程度愈趨于密實；按鉆探情況分析，鉆進愈困難，密實程度愈趨于密實，反之，密實程度愈趨于松散。
依據《巖土工程勘察規范》（2009年版）GB 50021-2001“碎石土密實度按N63.5分類”（見下表），對碎石土（級配碎石）密實程度進行分類。
碎石土密實度按N63.5分類
重型動力觸探錘擊數N63.5 ≤5 5 ＜N63.5≤ 10 10 ＜N63.5≤ 20 ＞20
密實度 松散 稍密 中密 密實
碎石土密實度是按重型（N63.5）動力觸探（修正后）錘擊數分類為松散、稍密、中密及密實四種密實度。從表中數值分析，重型（N63.5）動力觸探錘擊數愈大，密實度愈趨于密實，反之，密實度愈趨于松散。
《鐵路工程巖土分類標準》與《巖土工程勘察規范》（2009年版）對碎石類土密實程度的劃分及分類，盡管內容有所不同，但兩者的劃分及分類對碎石類土密實程度的確定趨勢是一致的。
本次在鉆孔內不同深度對級配碎石共進行77處重型（N63.5）動力觸探原位測試，根據測試結果確定級配碎石密實程度：稍密47處（占61%）、中密23處（占30%）、密實7處（占9%）；與鉆進難易程度確定的級配碎石密實程度分布范圍基本相符。
七、灰土塑性狀態確定
塑性狀態是反映黏性土在不同含水量時的表現狀態。由于目前對灰土塑性狀態的劃分沒有規范、標準可循，考慮灰土與黏性土性質相近，本次檢測參照《鐵路工程地質原位測試規程》TB10018-2003、J261-2003“黏性土的塑性狀態”（見下表），對灰土塑性狀態進行劃分。
黏性土的塑性狀態劃分
N(擊/30cm) ≤2 2＜N≤ 8 8 ＜N≤ 32 ＞32
塑性狀態 流塑 軟塑 硬塑 堅硬
塑性狀態根據標準（N63.5）貫入試驗錘擊數劃分為流塑、軟塑、硬塑、堅硬狀態。從表中數值分析，標準（N63.5）貫入試驗錘擊數愈大，塑性狀態愈趨于堅硬；反之，塑性狀態愈趨于流塑。
本次在鉆孔內不同深度對灰進行11處標準（N63.5）貫入試驗原位測試，根據測試結果確定灰土塑性狀態：軟塑7處（占64%）、硬塑3處（占27%）、堅硬1處（占0.9%）。
八、室內試驗
1.級配碎石試驗
1）級配碎石顆粒組成
本次對鉆孔內采取的5個級配碎石擾動土樣按過渡段碎石粒徑級配相關要求進行顆粒組成試驗，其結果見“過渡段碎石粒徑級配范圍匯總對比表”如下：
過渡段碎石粒徑級配范圍匯總對比表
勘探孔編號：ZD-01取樣深度：2~5m
級配 編號 通過篩孔（mm）質量百分率（%）
50 40 30 25 20 10 5 2.5 0.5 0.075
1 100
(100) 90～100
(98.6) ―
―
60～90
(71.4) ―
30～65
(51.2) 20～50
(41.2) 10～30
(28.3) 2～10
(21.7)
2 ― 100
(98.6) 95～100
(90.4) ―
60～90
(71.4) ―
30～65
(51.2) 20～50
(41.2) 10～30
(28.3) 2～10
(21.7)
3 ―
―
100
(90.4) 95～100
(78.3) ―
50～80
(59) 30～65
(51.2) 20～50
(41.2) 10～30
(28.3) 2～10
(21.7)
注：括號內數據為試驗室顆粒組成含量數據。
過渡段碎石粒徑級配范圍匯總對比表
勘探孔編號：ZD-03取樣深度：5~8m
級配編號 通過篩孔（mm）質量百分率（%）
50 40 30 25 20 10 5 2.5 0.5 0.075
1 100
90～100
(100) ―
―
60～90
(73.8) ―
30～65
(50.2) 20～50
(42.5) 10～30
(28.9) 2～10
(21.4)
2 ―
100
(100) 95～100
(91.1) ―
60～90
(73.8) ―
30～65
(50.2) 20～50
(42.5) 10～30
(28.9) 2～10
(21.4)
3 ―
―
100
(91.1) 95～100
(81.1) ―
50～80
(58.5) 30～65
(50.2) 20～50
(42.5) 10～30
(28.9) 2～10
(21.4)
注：括號內數據為試驗室顆粒組成含量數據。
過渡段碎石粒徑級配范圍匯總對比表
勘探孔編號：ZD-05取樣深度：2~6m
級配編號 通過篩孔（mm）質量百分率（%）
50 40 30 25 20 10 5 2.5 0.5 0.075
1 100
(100) 90～100
(96.8) ―
―
60～90
(70.6) ―
30～65
(48.9) 20～50
(38.5) 10～30
(25.2) 2～10
(18.8)
2 ―
100
(96.8) 95～100
(83.3) ―
60～90
(70.6) ―
30～65
(48.9) 20～50
(38.5) 10～30
(25.2) 2～10
(18.8)
3 ―
―
100
(83.3) 95～100
(78.1) ―
50～80
(57.9) 30～65
(48.9) 20～50
(38.5) 10～30
(25.2) 2～10
(18.8)
注：括號內數據為試驗室顆粒組成含量數據。
過渡段碎石粒徑級配范圍匯總對比表
勘探孔編號：ZD-07 取樣深度：6~10m
級配編號 通過篩孔（mm）質量百分率（%）
50 40 30 25 20 10 5 2.5 0.5 0.075
1 100
(100) 90～100
(97.9) ―
―
60～90
(75.2) ―
30～65
(56.3) 20～50
(44.2) 10～30
(29.9) 2～10
(22.8)
2 ―
100
(97.9) 95～100
(90.2) ―
60～90
(75.2) ―
30～65
(56.3) 20～50
(44.2) 10～30
(29.9) 2～10
(22.8)
3 ― ―
100
(90.2) 95～100
(82.1) ― 50～80
(64.0) 30～65
(56.3) 20～50
(44.2) 10～30
(29.9) 2～10
(22.8)
注：括號內數據為試驗室顆粒組成含量數據。
過渡段碎石粒徑級配范圍匯總對比表
勘探孔編號：ZD-08 取樣深度：6~11m
級配編號 通過篩孔（mm）質量百分率（%）
50 40 30 25 20 10 5 2.5 0.5 0.075
1 100
90～100
(100) ―
―
60～90
(89.6) ―
30～65
(71.4) 20～50
(57.6) 10～30
(37.3) 2～10
(27.1)
2 ―
100
(100) 95～100
(97.4) ―
60～90
(89.6) ―
30～65
(71.4) 20～50
(57.6) 10～30
(37.3) 2～10
(27.1)
3 ―
―
100
(97.4) 95～100
(91.7) ―
50～80
(85.4) 30～65
(71.4) 20～50
(57.6) 10～30
(37.3) 2～10
(27.1)
注：括號內數據為試驗室顆粒組成含量數據。
從以上表中對比數值可以看出，5個級配碎石樣品部分粒徑級配均超出范圍，特別是≤0.075 mm粒徑級配超標嚴重，屬級配不良，不符合相關要求。
2）級配碎石顆粒中針狀及片狀碎石含量試驗
本次對鉆孔內采取的5個級配碎石擾動土樣進行顆粒中針狀及片狀碎石含量試驗，其結果見“顆粒中針狀及片狀碎石含量匯總表”如下：
顆粒中針狀、片狀碎石含量匯總表
勘探孔編號 ZD-01 ZD-03 ZD-05 ZD-07 ZDz-08
取樣深度（m） 2～5 5～8 2～6 6～10 6～11
針片狀含量（%） 0.3 0 0 0.3 1.5
從表中數值可以看出，5個級配碎石樣品顆粒中針狀、片狀碎石含量試驗結果為0.0~3.0%，滿足規范要求的顆粒中針狀、片狀碎石含量不大于20%。
3）級配碎石粘土團含量試驗
本次對鉆孔內采取的5個級配碎石樣品進行粘土團含量試驗，其結果見“粘土團含量匯總表”如下：
粘土團含量匯總表
勘探孔編號 ZD-01 ZD-03 ZD-05 ZD-07 ZD-08
取樣深度（m） 2～5 5～8 2～6 6～10 6～11
粘土團含量（%） 10.1 7.9 9.3 17.4 23.7
從表中數值可以看出，5個級配碎石樣品粘土團含量試驗結果為7.9~23.7%，均超過規范要求的粘土團含量不得超過2%。
2.灰土試驗
本次在鉆孔內共采取7組灰土原狀土樣進行無側限抗壓強度試驗，其結果見“灰土無側限抗壓強度匯總表”如下：
灰土無側限抗壓強度匯總表
勘探孔編號 ZD-01 ZD-02 ZD-03 ZD-04 ZDz-05 ZD-07 ZD-08
取樣深度（m） 0.5 0.9 0.7 1.2 0.6 1.5 1.7
抗壓強度（MPa） 0.1 0.07 0.08 0.27 0.09 0.22 0.24
從表中數值可以看出，7組灰土原狀土樣無側限抗壓強度值為0.07~0.24MPa，均低于設計（抗壓強度值不小于0.7MPa）要求；與標準（N63.5）貫入試驗錘擊數確定的灰土塑性狀態分布的范圍基本相符。
九、結論及建議
1．結論：根據鉆探、原位測試及室內試驗結果，橋涵臺背回填區域級配碎石填料屬于級配不良、密實程度差，灰土整體強度低，主要檢測項目不能滿足設計及相關規范、規程及標準要求。由于回填區域土體結構不穩定、強度小、壓縮變形大，是造成不均勻超限沉降的直接原因。
2．建議：對橋涵臺背回填區域進行注漿加固處理。加固處理后的回填區域仍按此檢測方法進行復檢，目的是檢測注漿加固效果。
十、幾點說明
1．盡管級配碎石填料壓實指標地基系數K30及孔隙率n與重型（N63.5）動力觸探原位測試確定的級配碎石密實程度之間沒有關系式可循，但其反映土體密實程度的趨勢是一致的，即地基系數K30愈大及孔隙率n愈小，密實程度也就愈趨于密實。
Abstract： This paper analyzes the mining technical conditions of V1， V2， V3 ore bodies in a iron mine， and obtains the conditions of the good stability of the ore rock and the condition of the ore body to meet the low-angle dip to dip thin ore body. According to the mining of the coal mine is difficult， the mining method is difficult to determine， mining management is difficult and other problems， a comprehensive mining method is proposed in which the mining face is arranged along the inclined direction or pseudo inclined direction of the ore body. Through the study of stope structure parameters， mining technology， ventilation lines， it is concluded that the comprehensive mining method is suitable for the mining of the low-angle dip to dip thin ore bodies.
關鍵詞： 緩傾斜至傾斜；薄礦體；全面采礦法；回采工藝；采場通風
Key words： low-angle dip to dip；thin ore body；breast stoping；stoping technology；stope ventilation
中圖分類號：TD863 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）09-0147-03
0 引言
礦體是礦物的聚合體，其是地質作用的結果，由于影響礦體形成的因素眾多，最終導致礦體的特征、賦存狀態、賦存環境存在差異。為確保安全開采，需根據礦床的開采技術條件選擇適宜的采礦方法，以便降低采礦成本，提高礦山經濟效益。不同類型、不同開采技術條件的礦體，其適宜的采礦方法也不同。礦巖穩固性較好時采用空場法進行開采，如阿爾登―拓普坎鉛鋅礦[1]、雷家寨銅多金屬礦[2]、謙比西銅礦[3]等；礦巖穩固性差時采用崩落法進行開采，如張家洼鐵礦[4]、銅坑礦[5]、羊耳山鐵礦[6]等；地表不允許塌陷或有需要保護的建筑物時采用充填法進行開采，如司家營鐵礦[7]、李官集鐵礦[8]、會寶嶺鐵礦[9]等；針對深部礦山，開采時還必須對深部巖石的力學特性進行研究，如冬瓜山銅礦開采時需研究深部巖石處于頻繁動態擾動狀態下的動力學特性[10-12]。
綜上所述，礦山開采時，尤其是地下礦山開采時，需要選擇適宜的采礦方法。緩傾斜至傾斜薄礦體開采時，常遇到出礦難度大、采礦方法難以確定、采礦管理難度大等問題，故以某鐵礦的緩傾斜至傾斜薄礦體為研究對象，研究適宜該特征礦體開采的采礦方法。
1 V山地質概況
為研究緩傾斜至傾斜薄礦床的采礦方法，選擇某鐵礦為研究對象，礦區內礦體滿足緩傾斜至傾斜薄礦床的條件。礦山地質是采礦方法選擇確定的前提條件，故對該鐵礦的礦山地質進行簡要介紹。礦區在區域構造上處于劍川-大理歹字型構造南段，褶皺、斷裂、擠壓帶構成了極其復雜的構造組合體，其中斷裂密集，以高角度壓性斷裂為主，張性和壓扭性斷裂次之，構造線總體呈北西向平行展布。礦區出露地層主要有三疊系上統祥云組（T3x）、馬鞍山組（T3m）和三疊系中統云南驛組（T3y）。礦區范圍內構造簡單，為單斜構造，且褶皺不發育。礦化強弱與巖石節理、裂隙發育程度成正相關系，當兩組節理、裂隙發育時，鐵礦呈似層狀和透鏡狀產出。
2 開采技術條件
2.1 礦體特征
該鐵礦床共圈定鐵礦體三個，其編號為V1、V2、V3號礦體，均以氧化礦為主，且呈透鏡狀分布。各礦體的具體特征如下：
①V1號礦體：位于礦區北東部，沿走向長180m，呈“弧”形狀。分布于三疊系上統馬鞍山組（T3m）的灰巖中，以塊狀及蜂窩狀褐鐵礦為主。主要以似層狀及透鏡狀形態產出。礦體呈北東走向，傾向80°～190°，傾角在20°～25°，平均23°，為緩傾斜礦體，且平均厚度為2.09m，為薄礦體。
②V2礦體：位于礦區中部，沿走向長250m，同樣分布于三疊系上統馬鞍山組（T3m）的灰巖中，以塊狀及蜂窩狀褐鐵礦為主。礦體的產出形態主要以似層狀和透鏡狀。礦體呈近南北走向，傾向85°～95°，傾角在35°～40°，平均37°，為傾斜礦體，且平均厚度為2.14m，為薄礦體。
③V3礦體：位于礦區中部，沿走向長50m，也分布于三疊系上統馬鞍山組（T3m）的灰巖中，以塊狀及蜂窩狀褐鐵礦為主。礦體的產出形態仍為似層狀和透鏡狀。礦體呈近南北走向，傾向85°～95°，傾角在32°～38°，平均35°，為傾斜礦體，且平均厚度為2.20m，為薄礦體。
2.2 礦巖穩固性
礦體圍巖及礦體頂底板均為厚層狀灰巖，硬度大，物理力學性質高，巖石的穩固性較好，有利于礦床開采，但在節理、裂隙發育區或采空區地段巖石破碎，穩定性差，可能塌方、冒落。該鐵礦礦體產于三疊系上統馬鞍山組（T3m）灰巖中，礦體上下盤亦主要為灰巖，礦體上下盤圍巖化學成分與該層段巖石化學成分無較大差別。由于礦體上下盤圍巖具有與礦體本身相同的鐵礦化，礦體與圍巖實際上呈過渡的漸變關系?？傮w來說礦體及圍巖的穩定性較好，礦床工程地質類型可劃為層狀結構堅硬-半堅硬巖類為主的中等類型。
3 緩傾斜至傾斜薄礦體開采存在的問題
以某鐵礦為基地研究緩傾斜至傾斜薄礦體的采礦方法，需以實際工程地質情況及礦體特征為前提進行探討。根據該鐵礦的實際生產經驗，可總結出緩傾斜至傾斜薄礦體開采過程中遇到的主要難題：
①礦體傾角較緩，崩落的礦石無法自行落礦，導致出礦難度大，增加采礦成本。
②由于礦體傾角處于緩傾斜至傾斜范圍內，導致采礦方法的選擇及回采工藝的確定難度大，如選擇多種采礦方法，則會造成礦山生產管理難度大。
③由于該鐵礦床存在多條礦體，對采礦方法的要求較高，造成采礦方法的設計難度大，實際開采過程中，需根據各礦體的具體特征調整采礦方法的結構及參數。
4 采礦方法探討
4.1 采礦方法選擇
不同特征的礦體需選擇相應的采礦方法進行開采，采礦方法的選擇是礦山開采的核心工作，其決定了礦山生產的安全性及經濟效益。礦床地質條件及礦體的開采技術條件是采礦方法選擇的前提，礦體的傾角、厚度，以及礦巖的穩固性等都是采礦方法選擇時必須考慮的因素。同時采礦方法的選擇還必須遵守安全、可靠；結構簡單、技術可行；工藝成熟、管理方便；損失率及貧化率較低；生產能力大，勞動生產率高；采礦成本低、經濟效益好等原則。由于緩傾斜至傾斜薄礦體開采時崩落礦石無法進行自溜放礦，同時作為研究對象的某鐵礦的礦巖穩固性較好，結合該鐵礦礦床實際的開采技術條件、經濟效益及礦山開采安全等，類比國內相似礦山，最終確定采用全面采礦法對緩傾斜至傾斜薄礦體進行回采。針對緩傾斜、傾斜兩種傾角的礦體通過調整回采工作面的布置形式確保安全生產，同時采用電耙輔助運礦的方式來解決礦石出礦難的問題。
4.2 緩傾斜薄礦體采礦方法探討
該鐵礦V1號礦體傾角在20°～25°，平均23°，即傾角小于30°，且礦體厚度為2.09m，同時礦巖穩固性都較好，故采用回采工作面沿礦體傾斜方面布置的方式進行開采。沿巖礦體走向布置礦塊，采場寬度設置為50m，根據礦體賦存標高，中段高度設置為25m，設置礦塊間柱寬2m、頂柱及底柱高2m，采場底部溜礦小井間距設置為12m。具體的采場結構參數詳見圖1。
4.3 傾斜薄礦體采礦方法探討
該鐵礦V2號礦體傾角為35°～40°，平均37°，平均厚度為2.14m；V3號礦體傾角為32°～38°，平均35°，平均厚度為2.20m，即V2、V2號礦體的傾角都大于30°，若回采工作面沿礦體傾斜方面布置，采場出礦的安全性得不到有效保障。結合礦山實際情況，同時借助類似礦山的生產經驗，設置回采工作面沿礦體偽傾斜方向布置，即確保工作面的真實傾角小于30°，圖2中傾角C便是設計回采工作面的真實傾角，經計算為25°，小于30°，滿足要求。
各采場回采工作面沿礦體偽傾斜方向布置，同時沿巖礦體走向布置礦塊，采場寬度同樣設置為50m，根據礦體賦存標高，中段高度同樣設置為25m，設置礦塊間柱寬2m、頂柱及底柱高2m，采場底部溜礦小井間距設置為12m。具體的采場結構參數詳見圖2。
4.4 采場回采及通風
①采準切割：礦塊沿礦體走向布置，同時為減少礦柱礦量和提高回采率，滿足生產能力及裝車運輸量的要求，中段運輸巷道采用脈外布置。首先自中段運輸平巷開掘人行材料通風井和放礦溜井，然后在礦房底部沿礦體底板（下盤）開鑿拉底平巷、接著開鑿采場上山（采場上山通地表或聯通上中段電耙道）。
②采場回采：礦塊回采的順序為后退式回采，同時根據礦體傾角大小，V1礦體的工作面沿礦體傾斜方向布置，V2、V3礦體的工作面沿礦體偽傾斜方向布置，采場內的回采順序為從采場一側向另一側全厚推進。采場內采用YTP26型鑿巖機進行鑿巖，鑿巖孔徑一般為36mm～44mm，孔深1.5m～2m，排距1.5m～2m。鉆孔鉆鑿完成后，采用人工裝藥的方式進行裝藥，采用非電毫秒導爆管起爆方式起爆2#巖石鑿巖進行爆破。爆破后待炮煙散凈，處理采場礦房頂、底板巖層及頂部松、浮石。最后采用2DPJ-22型電耙將崩落的礦石耙運至采場底部的溜礦小井，礦石經溜礦小井放入中段平巷內的0.7m3翻斗式礦車中，運出地表。
③采場通風：V1、V2、V3號礦體開采時的采礦方法都為全面采礦法，區別在于回采工作面布置的形式不同。在主風機形成風流的前提下，每個采場配制一臺JK55-2-N04型局扇輔助通風，便可確保采場的通風安全。新鮮風流經平硐口進入中段運輸巷，經人行通風井、拉底巷道及采場聯絡道進入采場，清洗工作面后，污風排至上中段回風平巷再抽出地表或直接排出地表。具體通風線路見圖3，圖中箭頭表示風流流向。
5 結論
以某鐵礦為研究對象，研究緩傾斜至傾斜薄礦床的采礦方法，針對礦床開采存在的問題，經研究得出如下結論：
①分析了某鐵礦的開采技術條件及礦巖的穩固性，得出礦體滿足緩傾斜至傾斜薄礦體的條件，同時得出礦巖穩固性較好，有利于礦床的開采。
②提出采用全面采礦法進行開采，通過布置回采工作面的形式及采用電耙輔助運礦，有效解決了運礦難及回采工藝難管理的難題。
③探討了適用于緩傾斜及傾斜薄礦體開采的全面采礦法的結構參數，同時分析了采場回采工藝及步驟、通風線路，得出全面采礦法適用于緩傾斜至傾斜薄礦體的開采。
參考文獻：
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關鍵詞：采礦方法改進；回采率提升；經濟技術指標
中圖分類號： TD43 文獻標識碼： A
1.工程概述
1.1概況
河南省盧氏縣北方礦業有限公司清南鐵礦是一個年采選60萬噸的中小型礦山，自1980年建成投產至今已有34年歷史，采礦方法主要為淺孔留礦法，一期工程850m至635m高度5個中段已經采空，目前進入二期工程，設計高度為588m至388m中段，礦山開拓方式為礦體兩翼布置717主斜井和719盲豎井。
1.2 礦體特征
清南鐵礦床是酸性巖漿巖與碳酸鹽巖接觸形成的多種金屬礦床，以鐵為主，次為共生硫鐵礦體，賦存在接觸帶內。據礦體在巖體的位置分為北礦帶、南礦帶和西礦帶，還有斑巖銅礦帶。
產于接觸帶上的礦體，嚴格受接觸帶的構造形態和產狀控制。南、北、西三面圍繞斑巖體分布，沿走向和傾向均呈舒緩波狀。+600標高之上傾向巖體中心，傾角70～80°。+600標高之下近于直立，總體形態呈一喇叭狀。
由于后期斷層破壞，上述三個礦帶并不連續。南礦帶最長達1250m，北礦帶居次，西礦帶最短僅600余m，傾向沿深略小于走向，一般700～800m。
礦體在各礦帶之中呈似層狀或大的連續透鏡體，一般由一個主礦體和1~2個次礦體組成。主礦體長620~930m，次礦體長200~300m，二者之間稍有間斷，局部尚有重疊。
礦體總體走向290°～110°，傾向20°，傾角60～90°，根據礦體空間產出位置，共圈出7個鐵礦體，其中，Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ號礦體均為褐鐵礦體，主要分布在650m以上，Ⅱ號、Ⅵ號礦體為磁鐵礦體，主要分布 650m～200m標高范圍內。
礦體基本特征一覽表 表一
礦體編號 礦石類型 礦體形態 延伸長度（m） 延伸寬度（m） 礦體
結構 賦存標高（m） 礦體厚度（m） 平均品位（%）
Ⅰ 褐鐵礦石 不規則透鏡狀 180 0～180 1～2層 810～600 1.80～12.77 41.20
Ⅱ 磁鐵礦石 透鏡狀 100 120～250 單層 690～555 3.85 27.90
Ⅲ 褐鐵礦石 似層狀 140 0～160 1～2層 820～640 1.23～6.10 38.69
Ⅳ 透鏡狀 70 0～80 單層 710～580 3.20～9.35 33.94
Ⅴ 似層狀 100 0～250 1～2層 800～530 1.88～11.53 31.48
Ⅵ 磁鐵礦石 似層狀 480 120～500 多層 700～200 1.40～11.62 38.99
Ⅶ 褐鐵礦石 似層狀 400 20～420 多層 842～400 1.21～12.98 37.74
1.3礦床開采技術條件
水文地質條件，本區屬侵蝕地形，礦區四周高，中間低，相對高差200~400m，坡度大，極利于大氣降水排泄，區內水文地質條件屬簡單類型。但隨著采礦逐步加深，低于地表水位線時坑道排水量有所增大；工程地質，礦帶的圍巖不同，頂板為鉀長花崗斑巖，底板為白云巖，在+400～+700標高的52線與1～3線間，有兩條頂板破碎帶，厚2.7～7.0m，呈斜列式排列，工程地質條件較差，白云巖在礦層底板，在接觸帶附近巖石受構造影響，較破碎，抗壓強度443 ~703kg/cm2，局部地段礦層底板為花崗斑巖，淺部不穩定；環境地質，區內多年來未發生過明顯的有感地震，礦區所在地區為地震烈度VI度區。
2、目前采礦方法存在的主要問題
隨著采礦深度的下降，礦床地質極其復雜，礦體不規則、連續性差，出現分支復合現象較多，工程布置難度大，安全系數降低，且淺孔留礦法的底柱、間柱、頂柱（簡稱“三柱”）留取后，因圍巖破碎，后期幾乎無法回收“三柱”，回采率僅僅達到67%，造成巨大浪費，縮短了礦山服務年限。
3、采礦方法選擇
礦山二期工程設計服務年限17年，二期工程控制的礦體仍然是復雜多變，急傾斜、薄礦體，礦巖接觸帶不穩固。經2012年補充深部勘探至—800米，深部尚有較大遠景儲量。
針對清南礦的礦巖條件，因礦體形態不規整，且規模較小，不適宜崩落法采礦，且崩落法貧化損失較高，充填采礦法適合本礦山，其貧化損失指標低，但采礦成本較高，對于深部平均工業品位在25%的清南鐵礦，應用充填法采礦顯然經濟上不合理。
類比國內外同類礦山，經過充分論證，繼續選擇淺孔留礦法，同時調整淺孔留礦法工程布置方式，在礦體下盤布置出礦進路，每8米布置一條，當礦體厚度大于15米時，在礦塊上、下盤同時布置出礦進路，采場底部不留底柱，采場兩端人行井布置礦體下盤脈外，間柱變更為連續性點柱（礦柱）留設，點柱間隔5m，規格4×4㎡。
3.1回采順序
中段回采順序自上而下，即588m到388米，采場內回采自下而上，保持階梯狀后退回采，或保持拱形狀從中間向兩端回采，局部礦體出現厚大時，垂直礦體走向留臺階式回采。
3.2礦塊結構參數
礦塊沿走向布置，中段高度50m，礦塊長度40—50m，礦塊寬度為礦體厚度，礦塊沿脈巷作為回采切割巷，巷道斷面為2.5×2.6㎡，因為礦床地質復雜，礦塊長度不宜過長，每個采場下盤布置4—6條出礦進路，長度5.5—7m之間。人行通風天井布置采場兩端下盤脈外，天井內每6m布置一條垂直于礦體走向的聯絡道，天井與聯絡道銜接處施工轉身平臺，聯道與采場成丁字形連接。
3.3鑿巖爆破
在進路與沿脈切割巷交匯處，用YT28鉆直接上挑鑿巖，孔徑40mm，垂直或平巷布孔，孔間距0.5-0.8m，孔深1.8—2.2m，導爆管雷管（秒管）起化炸藥爆破，當布孔較多時，用微差爆破，大塊率控制在5%以內。
3.4出礦
用Z30裝巖機在進路眉線口裝礦車，牽引車將裝好的礦車運至井底車場，提升出井，采場回采結束，各條進路眉線口要均衡、大規模連續放礦，防止圍巖冒落貧化加劇，出礦至截止品位，放礦結束。
3.5采場通風
新鮮風流由717地面斜井口進入中段石門，通過運輸平巷進入出礦進路，再進入采場，通過人行通風天井，將污風排至上中段通風井，最后由744主風機抽出地表，各裝礦進路無粉塵和炮煙現象，通風效果良好。
3.6主要經濟技術指標
主要經濟技術指標 表二
采場生產能力（t/d） 采礦工效（t/班） 回采率（%） 采礦損失率（%） 礦石貧化率（%) 炸藥消耗（kg/t） 采切比（m/kt）
100-150 80-100 88.5 8-15 9-11 0.4 10-15
4、結論
4.1將傳統淺孔留礦法變更為進路式無底部結構淺孔留礦法，達到減少礦柱壓礦的損失，回采率提高21.5%，延長了礦山服務年限，經濟意義顯著。
4.2采場不設底柱，不存在卡漏斗現象，也不出現高懸空現象，減少了二次解炮過程，大大提高了出礦人員的安全系數。
4.3出礦效率提高，后期放礦速度加快，大幅度提高采場出礦能力。
4.4該采礦方法的應用，中段工程密度增加，采準工程量有所上升，但是利遠遠大于弊，在同類礦山具有推廣價值。
參考文獻：
［1］《采礦設計手冊》編委會，中國建筑工業出版社，1989。
【關鍵詞】 分段鑿巖階段礦房法 淺孔留礦法 中深孔爆破
1 概況
建宇鐵礦礦體控制長度1017m，厚度1.97-21.91m，平均厚度10.84m。礦體產于黑云角閃斜長片麻巖中，呈脈狀或似層狀產出，形態總體不規則，沿走向傾向厚度變化較大，產狀323°∠80°。該礦在680米以上為露天開采，開采深度98m；下部采用豎井+斜坡道聯合開拓，采礦方法主要為平底結構淺孔留礦法。
2 開采技術條件
礦體圍巖為片麻巖，為層狀巖石結構，巖石質量為中等，據相關資料，此類巖石抗壓強度500～200MPa，抗拉強度5～20MPa。礦體圍巖因風化作用，近地表巖石裂隙發育，巖石力學性能降低，巖石穩定性差，深部巖石節理、裂隙不發育，巖石完整，致密堅硬，力學性能很高，巖石穩固性較好。礦體與圍巖均屬相同地質作用形成，礦體與圍巖的力學性具有統一性。多年采礦證實，絕大部分采礦工程未發生嚴重坍塌，冒頂等工程地質問題。
3 采礦方法選擇
因礦山擴大生產規模，選廠礦石處理量增大，井下采礦壓力大增。淺孔留礦法已不適合礦山發展形勢。井下急需解決的問題：（1）改善回采安全條件；（2）增大采場生產能力；（3）提高礦石的回采率。為此就需選擇低成本、高強度、高效率的采礦方法。
建宇鐵礦礦體傾角平均80度，屬于急傾斜礦體，且礦體和圍巖均較穩固，硬度系數f=8～14。對于這種穩固的急傾斜礦體適合的常用采礦方法有：充填法、空場法和崩落法。根據礦體賦存條件和開采技術條件，參考國內大中型礦山成功應用的采礦方法，選擇的采礦方法為分段鑿巖階段礦房法。
礦體厚度6～20m的塊段采用分段鑿巖階段礦房法回采，對于礦體厚度小于6m的局部塊段，沿用礦山原有的淺孔留礦采礦法。采空區嗣后充填處理。
4 分段鑿巖階段礦房采礦法
4.1 礦塊布置
礦塊沿礦體走向布置，礦塊長60-80m，礦塊寬為礦體厚度，礦塊高為中段高度60m，分段高度12m，間柱寬10m，底部結構由無軌運輸巷、出礦穿脈巷、集礦塹溝、裝車硐室等組成。
無軌運輸巷沿礦體走向下盤脈外布置，距下盤礦體12m，單塹溝受礦，集礦塹溝沿走向布置于礦體厚度中央，斜面傾角45°。出礦穿脈巷連接運輸巷與集礦塹溝，斜交布置，交角45°～50°左右，間距11～12m。
4.2 采準、切割工程
采準工作有脈外運輸巷、穿脈巷、通風人行天井、分段鑿巖巷、、出礦穿脈、裝載硐室、切割巷、切割天井等。
中段運輸平巷沿礦體走向布置于下盤脈外，穿脈運輸巷間距60-80m。礦塊即以穿脈運輸巷劃分，兩端穿脈運輸巷內設有脈內人行通風天井，貫通上下兩水平。從此天井底部水平開始，向上每隔一定距離（即分段高度12m）掘進一條分段鑿巖巷道，分段鑿巖巷道位于礦體厚度中央。裝運出礦水平的鑿巖巷道由上向扇形中深孔爆破形成集礦塹溝。切割天井的位置，位于礦體的上盤。
切割槽形成采用切割平巷與切割天井聯合拉槽法。切割立槽寬度為4m，以切割天井為自由面，采用中深孔爆破。
4.3 回采工作
切割立槽在礦房全高形成后，即可正式回采礦房。
落礦工作是以切割立槽為自由面，在分段巷道內用YGZ-90型鑿巖機鉆鑿垂直扇形中深孔，炮孔直徑65mm，排距1.6m，孔底距1.8～2.2m。分段微差爆破，非電導爆管起爆，自拉槽小補償空間逐排爆破落礦。爆破選用乳化巖石炸藥，裝藥機械選用BQF-100型裝藥器。
上下分段保持垂直工作面或上分段超前一排炮孔，以保證分段爆破作業的安全。
自各分段崩落的礦石借自重落入礦塊底部的集礦塹溝內，在出礦穿內采用zl-50裝載機將礦石裝運至運輸巷道，直接裝車，運到選廠。裝載機效率為350t/臺班（25×104t/臺年），大塊礦石在出礦穿內二次爆理。
4.4 采場通風
通風采用JK58―1№4.0型局扇加強通風，新鮮風流從中段平巷、天井、分段巷道進入作業面，污濁風流經作業面、切割天井、回風平巷排至上中段回風巷。
4.5 礦柱回采
間柱盡可能布置在礦體厚度較小的部位，做為永久礦柱保留。礦體較厚部位的間柱，待礦房出礦工作結束后，予以部分回采。在分段巷內鉆鑿上向扇形孔，采取一次性打眼，一次性爆破進行間柱的回收。
4.6 采空區處理
為減少礦柱損失，礦塊底部采用水泥尾砂比為1：4膠結充填，作為下中段礦塊的頂柱，充填高度8m，其它部分采用非膠結尾砂與廢石充填。
5 分段鑿巖階段礦房法應用效果
建宇鐵礦應用分段鑿巖階段礦房法代替淺孔留礦法解決了井下采場供礦不足和安全性差等問題，應用效果明顯。通過對兩種采礦方法的技術經濟指標對比，不難看出，相比淺孔留礦法，該方法鑿巖、爆破、裝運等作業均在巷道中進行，所以作業人員與所用設備一般不進入采空區，因而安全性好；由于礦房內同時作業的鑿巖工作面多，落礦與礦石的裝運作業可平行進行，中深孔爆破礦石量大，故礦房的生產能力大；應用無軌裝運設備，生產效率高，靈活性大，回采強度高等明顯優勢。
兩種采礦方法主要經濟技術指標對比（如表1）
【關鍵詞】水平分層；干式充填；采礦法；應用
1.分層干式充填采礦法優點
1.1黑金頂分礦特殊的地質、地理條件所決定
黑金頂分礦是一座超大型的含金礦山，礦石類型按礦物組合劃分主要為含金黃鐵礦脈型、含金黃鐵礦絹英巖型，及含金多金屬硫化物型；礦石中金屬礦物主要為黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、毒砂、菱鐵礦、黝銅礦、自然銀；非金屬礦物主要有石英、絹云母、方解石、鈉長石和微斜長石等。礦石結構主要為自形—半自形粒狀結構、碎裂充填結構、交代殘余結構以及包含結構；礦石構造主要為致密塊狀、細脈狀、條帶狀、浸染狀、角礫狀構造、團塊狀構造；礦石穩固性一般，圍巖主要為花崗閃長巖，穩固性較好。水文地質條件較為簡單，對施工影響不大。
1.2提高回收率，最大限度地利用資源
黑金頂分礦礦體總體產狀116o∠60o，礦體水平厚度0.97米，平均品位3.96g/t，賦存條件不規則，礦體變化大，采用一般的急傾斜礦井的采礦方法，回采率只有50％左右，大量寶貴的礦產資源丟在采空區，造成資源的浪費。
1.3提高采礦作業的安全性高
礦石結構主要為自形—半自形粒狀結構、碎裂充填結構、交代殘余結構以及包含結構，賦存不穩定，頂、底板巖性較差，遇水易膨脹、跨落，給礦山的安全開采帶來的影響極大。
2.上向水平分層干式充填采礦法
2.1基本設計
黑金頂分礦原來一直采用巷道采礦方式回采，采區回采率只有50％左右，資源浪費大，開采過程中容易自燃發火。為解決上述問題，黑金頂分礦工程技術人員經長達2年的研究、實驗、論證，摸索出一套適于在黑金頂分礦使用的采礦方法——“上向水平分層干式充填采礦法”。在對黑金頂分礦進行改造設計時，省采礦設計院、有色冶金設計院的有關專家及礦山工程技術人員對新擴建后的采礦方法進行了研討，經過對有色冶金設計院提出的水沙充填采礦方法、省煤炭設計院設計的掩護支架全部充填采礦方法及偽斜工作面走向長壁分層全部充填采礦法和黑金頂分礦設計的上向水平分層干式充填采礦法進行了論證比較，最終決定采用黑金頂分礦設計的上向水平分層干式充填采礦法，見圖1。
2.2實現方法
采礦的過程中，其前期井巷施工產生了大量的矸石，以往矸石只能尋找一處矸石山堆放，這一來，將占用大量的土地資源，并對其周邊環境造成污染。
黑金頂分礦利用塑料編織袋將掘進中開挖出來的矸石裝袋，運到回采工作面對采空區進行充填。回采順序為從下向上翻層，每個分層2－2.2m，充填層作為下一分層的底板，回采過程中，隨采隨充填，最大控頂距離3.2米，最小控頂距2.2米。為保證在下一階段不受采空區積水的影響，在每一個階段設一至兩層鋼筋混凝土隔水層，隔水層向一個方向傾斜，在下一階段將水排到水倉，經礦井排水系統排出井外。實施過程中，在條件允許的情況下，黑金頂分礦是在掘進工作面后方選擇一處堆放地點，直接在掘進現場裝袋后運到采場使用，這樣可減少充填料的運輸成本和工序。有一部分在礦井翻矸場裝袋后再運到采場。
3、應用效果分析
3.1上向水平分層干式充填采礦法采礦，在回采時采空區得到及時充填，采空區空間體積減少到最小，隔絕了礦石與空氣的接觸路徑，有效的延緩了礦石的氧化時間。
3.2采用上向水平分層干式封包充填采礦法后，回采率達到95％以上，并根據原有資料分析，利用下部充填區作繞道，進入上階段因品位較低而廢棄的塊段，采出含金礦近3萬噸，使寶貴的金礦資源的到最大限度的回收利用。
3.3采用水平分層充填采空區，采空區空頂距離縮小，暴露面積小，暴露時間短、加之充填及時，下沉量小，基本杜絕了冒頂事故發生。
4、結論
上向水平分層干式充填采礦法后提高了采區回采率，采區回采率達到95%以上，有效的利用了珍貴的礦產資源。極大的提高了在急傾斜、頂底板極端不穩定礦層回采的回采率。有效的保護了當地的生態環境。回采后基本控制了采空區的塌陷、下沉，保護了當地環境地貌不因采礦塌陷而破壞。礦井基建過程中產生大量的矸石，每年排矸量達到33600m3，上向水平分層干式充填采礦法后，每月充填用矸量平均2500m3，年充填用矸量30000m3，這還未包含采場在現場直接封包的量，減少了矸石排放量，減少了環境污染，可節省大筆環境治理費用。參考文獻
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關鍵詞：鐵礦采礦；工藝技術；探索
由于礦山中含有大量的金屬物質，而鐵礦又是在日常作業中，最常遇到的礦山，因此對于鐵礦采礦工藝技術的探討則顯得十分重要和必然，遇到地質條件復雜、含硫量高或者曾經歷過開采等問題后，我們要結合實際情況，探究出更加完整和系統的采礦工藝。
1.鐵礦采礦中可能出現的問題
位于新疆哈密的阿拉塔格鐵礦于1997建設，到2005年末，已經有了完整系統的開拓運輸和通風功能，為了協調開礦工程，又開采了4條豎井，隨著礦體的坡角逐漸變緩，礦山的厚度也慢慢變薄，開采工程量也逐漸變大，為了保證開采施工的順利進行，不得不放棄一直使用的淺孔留礦法，這在一定程度上就造成了開采成本的增高。隨著采礦技術的不斷發展，人們在采礦的同時，會對礦區環境造成程度不一的破壞，一般會表現在破壞了礦區山體地質構造的完整性，使礦區的空氣中顆粒粉塵和灰塵變多，破壞地表植被等，因此采取科學高效的鐵礦采礦工藝是對現如今采礦業提出的必然要求。
2.鐵礦采礦中的工藝流程
2.1.盡可能采用充填技術
我國采礦工藝中對于傾坡或者坡度較緩的礦山坡，常采用的有房柱法和分段空場等方法，為了實現采礦的高度機械化，我們常采用的是無軌化的開采模式，為了達到在有限的鐵礦開采資源中獲取到更多的回報，對該類礦體無論采取何種采礦方法都需要達到生產能力高、安全程度高和采礦功效高等要求，多采用容易掌握、施工簡單的采礦方法，對于坡度較小的鐵礦礦山，我們往往建議采取爆力運搬后一次充填法，這樣既能降低采切比和采礦成本，還能在較短的時間內完成作業。
在現代的鐵礦采礦工藝中，充填采礦也克服了傳統采礦工藝中土地資源受到破壞、固體礦山垃圾隨意堆放等缺點。在科學發展觀的指導下，清潔生產也成了采礦業中的重要戰略舉措，而綠色采礦模式正是極大程度上地減少了廢舊材料的生產，提高了資源的綜合利用率，不僅能夠保護周邊環境，還能為鐵礦的開采提供全面、系統的技術指導。在綠色采礦模式中，需要采礦企業將礦區環境和經濟因素結合起來，用科學發展的態度對待采礦作業。而在綠色采礦模式中，對于礦山的固定廢料充填采礦是其支撐技術，它具有消除引起地表下沉和改善礦區環境的功效，還能在一定程度上降低固體廢料的排放率，能夠適應地形復雜的礦區作業條件。而充填采礦技術能夠將大量的開采廢料埋在地下，既能讓礦產資源得到合理的利用，還能降低鐵礦開采對環境造成的危害；利用充填技術，能夠快速地支撐采礦空區的圍巖，防止產生大幅度的位移，提高其穩固效果，發生坍塌等危害活動，還能在一定程度上擴大鐵礦開采的范圍，對于水下和建筑下的鐵礦石的資源進行深層次的開采。膠結充填的采礦技術利用范圍比較廣泛，像一些復合礦體采用該類采礦法，不僅能夠保護礦區綜合環境，還能極大程度地提高出礦品位和對礦石的回收。為一些地形復雜的礦區提供了強有力的技術支撐。對于一些露天的鐵礦開采，更應該采用這種充填采礦的工藝技術，提倡廢料不出礦井，盡量使用條帶開采等減輕地標沉降的開采技術，在選擇礦井時，我們應充分地考慮如何最大限度的提高鐵礦石的利用率，并對一些共生資源做到合理有效的使用。對于廢舊的石場和露天坑，在綜合土壤結構和地形后，要采取建設生物工程等相關措施，對該鐵礦區進行穩固處理。
2.2.引用GPS智能調度模式等高科技技術
科技發展給各領域、各行業都帶來了巨大的收益，對于鐵礦石開采，北京速力科技有限公司開發的GPS職能調度集成系統在鐵礦石的開采中得到了應用，并產生較好的回饋，該系統是由三個方面同時構成的，主要是用來對卡車、電鏟等采礦設備的位置和工作流程進行監視并隨時進行調整。而該系統中的智能調度系統主要起到維護和控制管道的作用，它不僅能夠起到時刻顯示礦車的工作狀態、完成量等作用，還有著人工調度、自動調度和局部半自動調度等功能，該系統能夠在最大程度上實現對整個鐵礦開采區所有信息、資源的整合與開采，對各種生產和施工設備進行及時的調度和規劃，保證了設備的正常工作，充分利用設備資源。其中該調度設備中對于油耗的監控，所采用的是液位傳感器，它有著精度高、工作可靠穩定和能夠多個溫度點同時測量的功效，本身結構較輕巧，安裝流程簡單，測量中所得的數據可進行遠距離傳送，使用性能較靈活，并且環境適用力較強。而數據統計和查詢系統不僅能夠準確的記錄各個礦車的工作 ，還為各個崗位在各個時段的工作量提供了一個系統全面的數據支持，避免人工計算產生種種誤差。該系統能夠自動對所有作業時間進行統計，自動分析鏟車和礦車的燃油量，避免出現因為能源不足而影響工程進度的現象。
2.3.鐵礦采礦工藝中技術處理
如何降低鐵礦采礦中的能耗？一般采用多碎少磨的方式，這就能在一定程度上減少了磨礦費用，并嚴格控制了產品顆粒質量。為了能夠提高礦石的入選品味，需要先將廢石拋棄，將性能好的，用單一的磁選方式挑選出來，由于礦石的顆粒程度不均勻，所以往往會采用階段式的磨礦方式，無論采取什么樣鐵礦采礦工藝技術，我們的出發點就是在獲取鐵礦資源的同時，最大程度地降低能源和原材料的損耗，保護礦區的生態和人文環境，讓該地區的鐵礦石的采礦生命力更加持久。
3.結語：
為了能夠滿足現如今和今后經濟發展對于鐵礦石越來越大的需求，我國的礦山開采也逐漸由零散、不全面的開采方式發展為集約化、科學化、大型化的開采，如何能夠應對鐵礦石開采過程中所出現的種種問題，或者如何將科技發展的產物運用到鐵礦石的開采工藝中，是每個工作在礦石開采方面的工作人員要應對的問題，我們只有采取新工藝，運用新技術，發展新材料的基礎之上，才能將經濟發展與環境保護相結合，走出一條符合中國國情的鐵礦石開采之路，而這個階段的探索過程離不開每個專家學者和工作人員的努力，我相信我國的鐵礦石開采之路會越走越久遠，越走越平坦的。
參考文獻：
關鍵詞：坑道涌水地面塌陷礦體自燃防范措施
中圖分類號：P631文獻標識碼： A
Adverse factors and preventive measures
of pyrite resources mining ditch silver home
Wang Shuansheng
(Limited by Share Ltd Lingbao Jinyuan miningLingbao City, Henan Province, 472500)
Abstract: Based on the influencefactos , swallet,surface collapse,and spontaneous ignition on pyrite ore,analyzing these kinds of potential safety hazards and protective measures in the pyrite mining.These measures could direct mining in depth in the future.
Key words: swallet,surface collapse,spontaneous ignition on pyrite ore
河南省靈寶市銀家溝硫鐵礦素有“中原硫鐵王國”之稱，隨著礦產資源開發規模擴大，一些不利于開采的因素嚴重制約礦山的正常開采。一是隨著開采深度的不斷增深，銀家溝硫鐵礦富水礦床的特性逐漸顯現，礦坑涌水一直影響企業的正常生產，水害嚴重制約礦山企業的發展，使相當數量的礦石資源無法開發。二是根據銀家溝硫鐵礦礦床的賦存特性，礦山一直采用無底柱分段崩落法采礦，隨著采礦深度的降低，引發的地面塌陷問題越發突出，目前已成為礦山的主要地質災害。三是隨著礦床的開采，遺留在采場損失的礦石不斷增加，進而引發礦石的自燃，采場作業環境溫度高，影響施工作業，甚至造成停產。本文通過對制約硫鐵礦開采的主要因素及現狀進行分析，總結近年來，礦山在開采過程中所采用的措施，僅供其它同類礦山同類借鑒。
一、水患
河南省靈寶市銀家溝硫鐵礦是小秦嶺地區有名的大水礦床，礦坑涌水一直影響企業的正常生產，水害嚴重制約礦山企業的發展，使相當數量的礦石資源無法開發。礦床水文地質條件，礦區內可溶性碳酸鹽巖分布于花崗斑巖巖體周圍，礦區內地下水在礦山開采前，主要接受大氣降水補給，其次是地表河流入滲補給。大氣降水通過各類巖石的裂隙、溶隙和構造破碎帶滲入地下，形成地下水，為礦區內礦坑充水的主要水源，礦區主要儲水構造為白云巖、接觸帶斷裂帶和礦體。
根據以往的突水情況分析表明，斷裂構造帶是礦井突水的主因及控制因素。針對以上情況，礦山采用以下措施，一疏降底板高承壓含水層水壓；二區域截流；三注漿加固；四建防水閘和防水門。另外，礦山堅持“有疑必探、先探后掘”的疏水原則。在井巷工程靠近含水層是，利用坑道鉆疏水。既先用￠91mm的鉆桿開孔，再用￠75mm的鉆桿鉆進，孔口安裝閥門，有計劃的放水，有效的防止突水。近年來礦山在Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ號礦體疏水中，共完成放水鉆孔158個，進尺4497.3米，有效的控制了突水情況的發生，為安全開發利用資源提供了保障。
二、地面塌陷
礦山于1991年籌建，1995年已形成10萬噸/年采選能力，至今已形成40萬噸/年采選能力。屬地下開采，豎井和斜井聯合開拓方式，采礦方法主要為無底柱分段崩落法，局部采用空場法，中段高度50米，分段高度10米，采礦允許地面塌陷。
㈠區塌陷區現狀調查
從地面塌陷地質災害的成因和塌陷特征，將分地面塌陷為采空地面塌陷和熔巖地面塌陷。采空地面塌陷是主要的礦山地質災害，是由地下開采引起的地面塌陷，伴隨塌陷往往還有地面裂縫及山體開裂。巖溶地面塌陷是由開發排水（包括礦坑突水）為主導因素引起的巖溶塌陷。隨著各個礦體采深增加，地面已形成多處塌陷。Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ號礦體塌陷區屬于采空地面塌陷。Ⅱ號礦體地面塌陷形成時間是1999年4月，塌陷面積3806.1米2；Ⅳ號礦體地面塌陷時間是1997年7月，塌陷面積5866米2；Ⅴ號礦體地面塌陷時間是2003年5月，塌陷面積1647.5米2；Ⅵ、Ⅶ號礦體地面塌陷時間是2006年 10月，塌陷面積分別是656.5米2、476.5米2。Ⅲ號礦體地表裂縫屬于巖溶塌陷。Ⅲ號礦體是一個富水礦體，礦體從2000年開始疏水，日排水量為8000米3。長期的排水導致2005年4月山體出現裂縫，形成一條北北東向裂縫，長約200米，寬0.2―5米不等。
㈡礦山地面塌陷趨勢分析
該礦區礦體一般受斷裂帶和接觸帶控制，傾角60°―80°，礦體在近地表表現為褐鐵礦，較破碎，淺部風化帶穩定性差，根據巖體的滑落角推算最終Ⅱ號塌陷區的面積為32426.7米2，Ⅳ號塌陷區的面積為28546.5米2，Ⅴ號塌陷區的面積為36930米2，最終各個塌陷區將連為一體。地面塌陷直接破壞地表植被和地表水系，尤其是Ⅳ號礦體的地面塌陷橫穿山溝，直接威脅礦區的一條主干路。
㈢礦山地面塌陷防治措施
礦山地面塌陷是由于人類開采礦產資源誘發的，因此防治應以人文本，既要預防和減輕地質災害帶來的破壞和損失，又能保障礦產資源有序開發。結合礦山實際情況，提出如下防治建議。建立健全地面塌陷區的管理規章制度；建立塌陷區應急救援預案；嚴格執行塌陷區檢測和日報制度；在塌陷區周邊挖設排洪渠，防止洪水灌入塌陷區；對塌陷區進行封堵，防止人、畜入內；在塌陷區邊設立溫馨提醒等?；靥罘ㄊ且环N常見和有效的治理方法，截止目前Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ號地面塌陷已累計回填石渣362386.73米3，延緩了塌陷范圍的進一步擴張。
三、礦體自燃
Ⅱ號礦體為礦區所控制的七個礦體之一，占礦區總儲量的11.3%，從1995年5月份開始采礦。采礦方法采用無底柱分段崩落法，首采標高1005米，分段高50米，分層高10米。1998年，礦體開采到940分層時出現高溫，2004年，在回采910、900分層時開始出現明火， 2007年9月該礦體停采。
2007年11月，我公司與中南大學合作對Ⅱ號礦體硫礦自燃進行調查研究并提出滅火方案。選擇在Ⅱ號礦體890、880分層著火區施工鉆孔注阻化劑滅火。2008年3月―2009年5月，先后施工40個鉆孔，總進尺1096.3米,進行注阻化劑滅火，但滅火效果不明顯。后來又在地表火區對應位置垂直施工一鉆孔從地表灌水滅火，因為排出的水富含鐵離子，污水處理后無法達標排放。2009年6月，滅火工作暫停，總投資96.7萬元。
2009年12月我礦與三門峽黃金設計院合作做Ⅱ號自燃礦體采礦方法試驗研究，期望用改變采礦方法以達到正常生產的目的。該設計的核心是“將Ⅱ號礦體850至860層面10米段高的實體作為頂柱,通過一定網度的長錨索對頂柱進行支護加固,設計孔眼數386個,錨索長度合計4678.5米。通過長錨索吊頂，將860層面以上的自燃區域與下部回采施工區隔離；確保850層面以下回采施工安全，850以下采用空場法采礦。該工程共完成850層面頂柱長錨索支護錨索加固孔眼382個,長錨索3898.5米，采礦輔助工程419.1米。2011年3月份開始正常回采，至7月底共采出礦石量3.66萬噸。
結束語:合理開發利用礦產資源，有效預防地質災害，需要科學合理的規劃和嚴格的落實機制，要因地制宜、講究實效。結合我礦實際情況，采取有效措施解決了礦床涌水、礦石自燃和地表塌陷等問題，預防和降低了地質災害帶來的破壞和損失，提高了資源回收率，保障了礦產資源有序開發。
參考文獻
（1）靈寶市銀家溝硫鐵礦Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ號礦體勘察報告