金属矿山开采方法选择与影响因素分析

金属矿山开采方法选择与影响因素分析

摘要：本文首先阐述了我国金属矿山开采生产的主要井下开采方法，接着分析

了我国金属矿山地下开采方法的选择应注意的因素。希望能够为相关人员提供有

益的参考和借鉴。

关键词：金属矿山；开采方法选择；影响因素分析

引言：

金属矿种类丰富，按照颜色可分为有色金属、黑色金属矿产，根据质地则可分为轻金属、贵金属矿产。为了提取金属中的矿物质，需要经过一系列专业操作，通常采用冶炼的方式。

金属矿山地下开展作业由于施工环境艰难复杂，施工技术科学性强，因此具有较高的难度，

是采矿技术中至关重要的内容。为了高效有序地开展地下采矿工作，根据实际情况选择合适

的开采方法是很重要的。从某些方面来说，采矿方法决定了采矿质量。此外，采矿作业受到

诸多外界因素的干扰，在受到不良影响时会造成施工进度的拖延、矿产资源的浪费等不必要

的损失和麻烦，因此开采方法的选择，也要充分考虑到开采过程中可能出现的各种情况。

1 我国金属矿山生产的主要井下开采方法

1.1 充填采矿技术

金属矿山开采生产的过程中，部分之前挖空的矿山区域会发生围岩崩落情况。为了解决

该问题就要求采矿生产过程中利用充填采矿技术，通过向采空区填充物料的方式来对采空区

进行支撑，以防崩落事故的发生。这是一种常见的采矿保障技术，在进行稀缺金属矿体开采

生产的过程中为了保证围岩稳定，可以选用填充采矿技术。在矿山开采条件相对复杂的生产

区域，例如容易发生火灾、水文变化以及交通等问题的生产区域，也可以优先选用这种开采

技术。采用填充开采方法可以有效提升金属矿山井下生产作业的可靠性。通过对填充采矿中

填充物料种类及输送方式的分析与区分，可以将现有的充填采矿技术分为如下几类：第一，

干式充填采矿技术。其主要操作方式就是利用风力或者输送带的运送方式将砂石等干性填充

料运送到矿区。这种采矿方式由于相对落后，并且效率较低，已经不适应当前的金属矿山生

产技术发展，因此应用得较少。第二，水利填充技术。这是一种通过水分与固体填充料搅拌

形成的砂浆泵泵送填充到采矿区域的加固生产技术，由于填充砂浆会在采空区发生硬化及反

应而固结，形成采空区坚固的支撑结构，以保证采空区结构的稳定。这一技术在实际应用中

具有较强的填充加固效果。第三，胶结填充技术。这一技术就是通过水泥、砂石等材料的混

合与输送来对采空区进行填充，而后使这些胶黏物填充黏结到采空区域，保证矿山开采工作

的安全性。

1.2 空场采矿技术

空场采矿方式即利用采矿回采时，将矿场分为两个部分先后开采。先开采的部分为矿房，另一部分为矿柱。这种采矿方式根据矿块、矿壁的结构差异以及回采作业的特点，可以分为

房柱采矿、阶段性采矿、全面采矿。最大的特点便是回采矿房所留下的空场不必及时处理，

而是利用这一空场进行出矿、回采作业。在结束矿房开采后，根据矿房的开采顺序，在空场

进行矿柱的回采作业。空场的矿柱形式以及是否留下矿柱要根据矿岩特性以及采矿方式决定。一般来说，这种采矿方案仅能够作用于围岩以及矿石相对稳定的条件，允许采矿区于特定时

间内大范围暴露。需注意的是，因为这种采矿方式有一定危险性，因此需要高度注意安全处

理措施。首先，做好顶板管理工作。测定与观察采矿中形成的顶板、围岩、空间，了解上述

内容的位移、变形的规律以及变化情况，以便在出现冒落前就制定出有效的应对防范方法，

保障作业人员与作业设备安全。其次，根据监测数据、岩石力学、矿山地质决定爆破方式、

回采顺序降低冒落危害。此外，还要根据矿石品位高低、破碎带位置、地质构造、采场面积与结构选择合理相撞的岩柱与矿柱控制地压和保护顶板。最后，回采矿房时，绝对不能够破坏顶板。在使用深孔爆破时必须做好炮孔深度、方位的有效控制，决不允许穿透暂不回采的矿柱。事实上，我国在多年的发展中早已能够熟练运用这种技术，该技术在我国有着较为广泛的应用范围。

1.3 崩落采矿技术

采矿生产中为了有力控制地压通常会采取崩落采矿技术。该技术就是通过各种技术方式采用围岩崩落的方式对采空区进行填充，这是一种较适用于围岩体结构不稳定，并且地表状态复杂环境的采矿技术形式。崩落采矿技术在运用前要做好科学勘查及崩落施工计划，必须保证崩落技术操作完全依照设计规划推进，否则很容易发生安全事故，崩落操作后要对矿石进行及时处理、送走，而后采用废石进行采矿区的固化填充，围岩支护过程中必须做好全面的勘察及计划，以保证支撑作业的具体效果，这样才能够为金属矿山采矿技术推进提供全面保障。

1.4 其他

除了上述金属矿山常用的采矿方法，还有留矿采矿技术等方法也较为常用。这类技术采矿效果显著，并且总体收益较高。总的来说，在进行采矿生产前要对矿区的情况进行全面勘察，并结合当前的技术与保障情况进行采矿技术的科学选择及优化控制，并要做好采矿技术措施的控制，以便优化金属矿山开采工作的效率，为企业赢得更大的经济收益。

2 我国金属矿山地下开采方法的选择应注意的因素

由于我国对金属矿的需求逐步增加，所以要重视金属矿资源开发的高效性，选择开采方法时，要充分考虑以下因素：

2.1 工程地质条件

在金属矿地下开采前，应该先对工程地质条件和矿体的物理力学性质有全面了解，这些因素会直接影响到矿体的稳定性。在了解矿山的工程地质条件基础上，对采场的构成要素和采矿的具体方法进一步确认。在考察工程地质条件时，还要考虑岩体的结构、断层、分布等因素，这些对于选择开采方法都有很大的影响。

2.2 矿体的质量和种类

按照矿石颜色来划分，将其分为黑色金属矿、有色金属矿和贵金属矿三大类。黑色金属矿以铁矿为主，有色金属矿包括铝、铜、钳、锌等，贵金属矿主要指金、银。不同的矿体，采取不一样的开采方法。由于铁矿的价值较低，所以通常情况下采用崩落采矿法和空场采矿法，如果使用填充采矿法，填充物本身的价值可能比铁矿要高，所以不宜使用。

2.3 安全问题

安全风险也影响着开采方法的选择，尤其是在安全事故频发的状态下，开采工作甚至不能按照预期规划进行。目前采矿工作中的安全问题，主要体现在以下方面。首先是安全管理措施没有落到实处，工作人员往往敷衍了事。其次是安全监管力度还有待加强，相关环境的操作不规范，增大了安全风险。最后是员工安全意识较为薄弱，企业没有安排必要的安全教育宣传，使得员工意识不到安全事故的重要性。为了改善这一局面，开采企业还要制订一系列防控措施和应急策略，尽量使施工过程中的安全隐患在可控范围内。同时加强安全教育培训工作，确保员工的日常操作符合规范，降低安全风险，从根源上清除可能引发安全事故的隐患。

结束语：