铁矿露天转地下开采的安全问题探讨

铁矿露天转地下开采的安全问题探讨

【摘要】随着铁矿资源的不断开采，很多露天铁矿面临着剥采比过大，成本增加的问题，开始逐步由露天转为地下开采。由于露天转地下开采的特殊性，开采的安全问题需给以更多的重视。本文阐述了露天转地下开采的特点，在特点的基础上对开采中需要注意的安全问题进行了论述。

【关键词】露天转地下；铁矿开采；安全

到目前为止，我国已经共有一百多个大中型露天铁矿，这些大中型的露天铁矿在经过较长时间的开采后，绝大部分已经接近/达到露天开采的最终境界，已经开始进行了部分高陡坡位置的深入开掘，转成地下开采。最近几年，随着资源的减少，露天矿产开采的难度也在不断增加，露天开采转向地下开采的模式是一个必然的趋势。但是，我们知道地下开采的工程非常的复杂，很多因素参杂其中，在技术上也有相当的难度，实际开采中可能会遇见很多技术和安全方面的问题。

1、露天转地下开采的主要特点

露天转入地下开采的铁矿，由于前期的露天开采，在这些矿区已经建立起较为完善的生活和生产设施、水电供应网络、维修厂等工业场所。当要进行地下开采时，一定要注意将这些已经完善的设施项目纳入新的开采计划考量之中，使设施能够为接下来的生产生活提供便利，此外，还要对主要开拓工程的位置进行研究，对露天开采中应用的运输设施进行考量。

进行开采工作从露天转向地下的活动，可能会给元岩层带来一定程度的扰动，使原有的平衡状态被打破，特别是在边坡以及顶柱的位置特别容易发生应力集中造成高低压区的出现。由于这些原因，进行露天转地下的工作，首先要对岩体的应力分布情况做出详细的、科学的考量，以便找到解决地压和岩体位移的办法，同时制定出采矿的办法，开采的顺序，设置采矿工作的参数。

地上转到地下，不仅仅是位置的一个改变，他的工作量等同于进行一个新的地下矿山开采，需要一个成熟的工艺流程，要有充分的过渡时间，所以，在露天转地下开采前要进行提前计划、基建开拓，以保证矿山生产持续性的问题。

2、露天转地下开采的安全问题

由于露天转地下开采的复杂性，常常可能会带来一些安全危害。要保证生产的安全就必须做到以下几点：对露天开采范围内的地下矿房进行位置的考察，得到相关参数以备不时之需；对地下的顶柱进行稳定性和安全度的研究；对露天采坑内的积水应及时排出，防止采坑积水涌入井下；对于矿区四周的围岩要进行有规律的检测。

由于开采铁矿，矿体较厚大，一般会通过无底柱分段崩落的方式进行。但是

没有底柱来进行支撑的采场岩石条件非常复杂，同时处在一个采动应力不断发生变化的环境内，围岩一旦出现破坏或者变形，会表现出显著的动态特征，当然，也与采动应力的分布情况有着直接的联系。

无底柱采场在受到不断变化的主应力和采动应力作用后，会出现一定程度的偏斜载荷，对巷道造成的破坏存在着不平衡性，进一步使荷载性质出现改变。除此之外，荷载种类的改变也会能引起应变能量的大量释放。如果荷载从单轴压应力转换成侧向剪应力，巷道的拱肩部位会产生不同强度的剪切裂缝，也会造成巷道垮台的加速。矿柱上荷载性质的改变，是围岩受力情况复杂化的原因，受力的变化会使巷道收到不同形式的破坏。

围岩应力的分布情况是由巷道位置的端面形状和大小及应力环境等因素决定的，应力随着威严强度的变换而产生改变。一般来说，根据围岩变形的状态以及深度不同，可以划分为四个区域：松动区、破裂区、弹性压、塑性压缩区。

虽然影响围岩应力分布的因素很多很复杂，但是巷道围岩应力的分布研究还是有规律可循的，具体表现为，在进行开采的准备阶段，围岩应力的分布主要受到水平和垂直两个方向应力的支配；在回采进行阶段，在水平切割回采工作的作用下，水平方向上的应力受到影响而被解除，沿着开采方向进行布置的顶板也会由受到两个方向的压缩应力转变为两个方向上的拉伸应力。

如果对矿区地质变化情况进行分析，我们会看到，原来露天开采工作给边坡带来的影响和破坏，直接关系到地下开采活动的进行，所以在地下开采进行前，要对边坡的稳定性进行全面的分析。有地上转入地下，不同于一般的单一开挖，其工作更加复杂，只有对各种影响因素进行综合性的分析，才能对地下开采可能带来的变形进行有效地控制，进一步保证矿山以及周围地区的安全。到目前为止，对于露天和地下开采工作之间的相互联系和作用还没有达成一个统一的认识，但是随着露天转地下开采工作的不断开展，对矿山的开采向着更深、坡角度更大发展，会带来的变形的数值以及范围也会更多的超过我们常见的范畴，所以，要求我们对露天转入地下工作中，对造成边坡地压的所有影响因素做一个深入的了解。

小结

露天转地下开采不同于单一的开采方式，它表现出来更加复杂的问题，既要进行地下作业工程的建设，也要充分的考虑到已经进行的露天开采可能造成的新的影响。在实际的露天开采转地下开采工作中，要对所有的因素进行全面的考察和衡量，保证工程的安全性和有效性。同时应该在实践中，多多总结经验和教训，逐渐形成一个完整的开采计划体系，为未来的露天转地下开采工作作出贡献。

参考文献

[1]徐帅，李元辉，高振领，戴星航.露天转地下不扩帮延伸采矿方法研究[J].金属矿山，2011（08）.

[2]郭金峰.金属矿山露天转地下开采的发展现状与对策[J].云南冶金，2012（01）.