试述金属矿山地下开采方法的选择及其影响因素

张登宙

摘 要：随着我国矿产事业的不断发展，要想保证矿产资源的可持续发展，首要途径就是利用先进的技术，对矿山进行深度的开采。只有这样，才能达到高效、可持续开采的目的。对金属矿山地下开采方法的选择以及相关的影响因素进行了简要的分析，为提高采矿的技术和水平提供了一定的技术参考。

关键词：金属矿山；矿体；采矿方法；影响因素

中图分类号：TD853 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.11.119

随着科技的不断发展，金属矿上的地下开采也逐渐向着高效率、高回采率的方向发展，但是开采的方法会直接影响采矿的效率，因此，为了提高地下矿开采的效率，同时大幅度减少采矿的损失，需要对地下矿开采的影响因素进行分析，从而确定一个合理的采矿方案，以提高其生产效率。

1 采矿方法简介

只有选择合理的采矿方法，才能保证金属矿山开采工作的安全、顺利。由于各个矿山的经济条件都不同，所以要根据矿山的具体条件，选择不同的采矿方法。常用的采矿方法主要包括以下几种。

1.1 空场采矿法

所谓“空场采矿法”，是在回采的过程中为了支撑采空区残留的矿柱，采空区始终保持空着的状态。使用这种方法进行采矿时，要求围岩和矿石必须十分稳固，在操作的时候，要先对矿房进行开采，然后再对矿柱进行开采。空场采矿法是一种比较简单的方法，工人操作起来比较熟练，损失较少，效率较高，因此，在实际中应用得比较广泛。如果对该方法进行细分，又可分为房柱采矿法、阶段矿房采矿法、全面采矿法和留矿法等。

1.2 留矿采矿法

该方法主要适用于一些倾斜的、薄的或者中厚的矿体，它也要求围岩和矿石特别稳固，开采的时候工人将大部分矿石留在矿房中，然后踩着矿石堆进行开采。其实，它就是空场采矿法的一种，在实际中应用得比较多。

1.3 崩落采矿法

该方法适用于一些围岩不稳定的矿体，采用该方法开采的时候，会有很多矿石陷落，因此，需要开采的地表要允许矿石陷落。在实际开采中，可使用一些特殊的方法将矿石崩落，然后用崩落的矿石将采空区填满，填满的采空区需要有人及时进行处理。该方法又可细分为单层、分层、分段、阶段崩落法等。

1.4 充填采矿法

该方法主要适用于一些复杂地形的开采，要求地表不能有矿石陷落，矿石的回收率与价值都比较高。使用该方法开采的时候，需要选择一些方便的材料对采空区进行填充，这样，在回采的时候，就能够依靠这些材料的支撑以及支柱与填充材料之间的配合，形成人工支撑的采空区。

2 采矿方法的选择及其影响因素

开采金属矿的时候，会受到很多因素的影响，例如工程地质条件、地应力的状态、矿体的种类等，都对矿石的开采起着至关重要的作用。因此，在选择矿石开采的方法时，要充分考虑这方面的因素。

2.1 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。

2.2 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。

2.3 工程地质条件的影响

在开采之前，要充分考察工程地质条件以及岩石的物理力学性质，这会对矿体的稳定产生直接的影响。只有充分了解矿山的工程地质条件，才能进一步确定采场的构成要素和采矿的具体方法。对矿山的工程地质条件进行考察的时候，主要考虑的因素包括岩体的结构、分布、断层、裂缝、地下水等。这些都会影响到采矿方法的选择。

2.4 矿体赋存状况的影响

矿体的赋存状况主要是指围岩的稳定性以及与矿体的接触状况，而矿体与围岩的稳定性受到矿体掩埋深度的影响——掩埋的越深，则矿体和围岩的稳定性越差。另外，矿体的厚度也会直接影响到采矿方法的选择，对于较厚的矿体，选择的采矿方法要具备一定的强度，以提高生产的能力。此外，矿体的厚度还影响到采场的布置，在选择采矿方法的时候，要充分的考虑到这些因素。

2.5 开采环境以及技术的影响

首先，开采的环境会直接影响到开采方法的选择，有的地表允许塌陷，就可以采用崩落采矿法，有的地表不允许塌陷，则不能采用崩落采矿法，只能采用空场采矿法和填充采矿法。其次，开采时使用的技术设备会直接影响开采的过程、工艺以及最后的效果。在开采之前，要对地质条件做好充分的考察工作，进而选择科学、合理的设备，制订可行的开采方案。再次，开采的效果还受到技术管理水平的影响，对于一些对技术要求较低的小型矿山，可以采用工人熟悉的方法进行开采，管理起来也比较简单。而对于一些地质复杂，要求较高的矿山，就要提高相应的技术管理水平，才能达到预期的效果。

3 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]陆敏辉.金属矿山地下开采方法选择及其影响因素探讨[J].建筑工程技术与设计，2014（19）：980.

[3]郭滕飞，宋丙剑.金属矿山地下开采方法选择及其影响因素探讨[J].黑龙江科技信息，2010（23）：36.

〔编辑：王霞〕