金属矿山地下开采方法选择及策略

金属矿山地下开采方法选择及策略
摘要：随着社会的发展，我国的采矿技术也不断进步。

其中金属矿地下连续开
采的技术已经接近世界先进水平，基本实现了金属矿地下连续开采的连续化和机
械化。

如何使我国的金属矿地下连续开采技术取得更大的进步，研究出更先进的
金属矿地下连续开采技术，仍是广大矿业技术人员今后的努力目标。

因此，本文
对金属矿山地下开采方法选择及策略进行分析。

关键词：金属矿山；地下开采；方法选择；策略
资源的开发是社会进步的保证，开矿技术的水平高低也直接关系到经济效益
和社会效益。

因此对于开矿技术需要不断的开发和研究，这样矿业才能不断的发展，社会也会不断的进步。

金属矿的采矿技术将会随着矿山数字化和智能化的发展，产生革命性的变革。

1金属矿开采综述
我国金属矿山采矿的主要目标是在适应可持续发展的政策的同时，扩大开采
规模，提高劳动生产率，增加矿山效益和矿产资源利用率向着机械化大规模采矿，深井采矿，溶浸采矿和充填采矿发展以适应金属矿矿体向深部转移，贫矿资源的
开采，充分利用矿产资源，实现资源保护性开采，满足可持续性发展的需要。

而
金属矿的地下开采要根据金属矿本身的矿体条件、区域的地质地形情况、年份的
开采量、金属矿的寿命开采年限等来确定其开采的境界。

2金属矿山地下开采方法
2.1空场采矿法
这种采矿方法的主要特点就是在进行回采的过程当中，对采空区采用暂时留
存或者是永久留存的矿柱进行技术性的支撑加固，采空区始终处于一种空着的状态。

根据矿壁与矿块表现出来的实际结构差异以及进行回采作业的工作特点，该
采矿法又能够划分成全面采矿方法、阶段性矿房采矿方法以及房柱采矿方法。

2.2崩落采矿的技术
2.2.1无底柱的分段崩落方法
我国当前的无底柱分段崩落采矿技术面临着怎样对结构参数进行加大和优化
的问题。

优化结构参数的主要方向为使得进路间距不断增大。

通过进路间距的增
大能够实现采掘工程量的大幅减少，此外还能使得一次崩矿量增大，从而使得采
矿强度得以增加，降低矿石的成本，大大提高矿山经济和社会效益。

因为进路间
距增大具有一定的可操作性，容易得到推广和应用，当前在桃冲、程潮、北铭河、板石沟等矿山中都使用了这种技术，其具有一定的实践意义。

2.2.2自然崩落的技术和方法
自然崩落的技术和方法主要是指通过岩石自然应力的应用实现落矿的技术，
其具有采矿成本低、生产能力大等方面的优点，尤其适用于那些矿化均匀、矿体
厚大、易于自然崩落的矿床开采过程。

其主要原理为在矿块进行大面积拉底以后，对矿块内矿体应力平衡进行破坏，从而使得应力进行重新分布，形成新平衡拱，
这时拱内的矿石会因为受到重力作用而出现周期性的脱落。

2.3留矿采矿法
这种采矿方法是把采下的很大一部分矿石暂时留存在矿房中，采矿工人以矿
石堆为作业地点进行工作，主要的开采对象是矿石及其围岩都比较稳定的中厚与
急倾斜薄矿体。

该采矿方法的特点就是在进行回采的过程当中，在采空区的位置
暂时放置一些开采出来的矿石，借助这些矿石配合采空区的矿柱对采空区形成支
撑作用，通常是在矿石条件比较稳定，不容易出现氧化、自燃以及粘连现象，且
矿体的围岩情况比较稳定的情况下采用。

2.4充填采矿法
这种采矿方法是在回采工作面逐步进行推进的过程中，通过填充料对矿体采
空区域进行填充的一种采矿方法。

它的主要特点是进行回采的过程中，矿体采空
区域依靠其内部填充的充填材料、支柱以及两者配合而出现的人工支撑体对采空
区进行支撑。

这种采矿方法通常应用于开发具有较高价值矿石、具有较高回收率
要求的矿石、能够较方便的获取充填料、地表不能够出现陷落情况以及地质情况
较为复杂特殊的矿体。

从具体的统计数据来看，目前铁矿山地下开采主要仍以空场采矿法及崩落采
矿法作为主要的采矿方法，有色金属与黄金矿体的地下开采则以充填采矿法为主
要方法。

3采矿方法选择的影响因素及策略
3.1矿体的质量和种类的影响
根据矿石的颜色，主要将其分成三类，黑色金属矿、有色金属矿和贵金属矿，黑色金属矿主要是以铁矿为主，有色金属矿则包括铝、铜、钳、锌等，贵金属矿
主要是指金、银。

矿体的种类不同，采取的开采方法也不一样。

一般铁矿采取的
是崩落采矿法和空场采矿法，因为铁矿的价值本身就比较低，如果采用填充采矿法，则会增加成本，填充物本身的价值可能就会高于铁矿，因此不适用；而对于
有色金属矿和重金属矿来说，本身的价值比较高，如果采用崩落法或者空场采矿法，就会造成大量的损失，只有采用填充采矿法才能提高回收率，降低采矿的损失，从而提高采矿的经济效益。

3.2地应力状态的影响
地应力对矿石开采的影响很大，因此，在开采矿石之前，要充分了解地应力
状况和矿石的分布情况，进而确定采矿的方法。

地应力状态能够引起采矿结构的
变化和破坏，因此，它对采矿方法的选择至关重要。

在实际的开采工作中，如果
巷道和采场的断面是椭圆，则是最佳的开采状态。

在开采的时候，要注意保持椭
圆水平和垂直方向两个半轴之比与断面水平应力和垂直应力之比尽量一致。

在这
种状态下进行开采，就能够保证巷道与采场之间稳定的受力状态，使围岩处于稳
定的状态。

这样能够增加矿石的开采量，从而提高矿石开采的经济效益。

3.3矿体赋存的环境与状况
这里所提到的矿体的赋存环境指的是矿体同围岩的具体接触情况、稳定情况
与具体的埋藏深度。

金属矿体的埋藏深度同矿体具体的赋存条件有着非常巨大的关系，通常情况下，在矿体埋藏深度不断增加的情况下，矿体与围岩的破碎程度会越来越严重，
同样，其具有的稳定性也会不断降低，再加上越深的位置地应力越大、温度越高，工作面以及通风条件都在不断的恶化，导致了开采困难程度出现了很大的提高。

这些实际情况全部对处于较深位置开采设计的通风降温、减小生产的成本以及控
制地压等各个方面提出了更为严峻的要求。

矿体的具体赋存情况有矿体的具体厚度与倾向。

可以说，厚度和倾向不相同
的矿体选择的开采方法以及布置的采场都是有差异的。

例如针对厚底很小的矿脉，进行采矿方法选择时要尤其关注矿石方面的变化情况。

而针对厚度中上的矿体，
进行采矿方法的选择时要保证能够提升矿石开采的力度与矿厂的实际生产能力，
并使机械化作业方便展开。

金属矿体的厚度存在差别，进行采场布置方式的选择
时同样存在差异，通常情况下，针对厚底较低的矿体，采场一般沿着矿体的走向
方向进行布置，而针对厚度较大的矿体，进行采场布置时一般垂直走向方向进行
布置，这是由于厚矿体的最大应力通常是一种垂直走向，所以采场进行垂直方向
的布置，这样就保证了采场长轴所呈现的方向同最大应力所呈现的方向是相同的，这样有利于矿体采场的稳定。

结束语：
采矿方法的选择直接影响到矿山开采的经济效益，因此，在选择采矿方法的
时候，要充分考虑到矿山的地质条件、矿体的赋存状况、地应力状态以及技术的
影响等，这样才能不断提高开采的效率，促进我国矿业开采的发展。

参考文献：
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[2]浅析金属矿山地下开采方法选择及其影响因素[J].郑茂兴.世界有色金
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[3]试述金属矿山地下开采方法的选择及其影响因素[J].张登宙.科技与创
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[4]金属矿山地下开采方法选择及其影响因素探讨[J].陆敏辉.建筑工程技术与设计，2016（19）。