金属矿山地下开采方法选择及其影响因素分析

张康康　李斌

摘 要：近些年来，我国的经济迅速发展，使得我国的工业化发展速度也持续上升，对矿产资源的需求不断提高，对于日益增加的矿产资源的需求量，需要对矿产的开采技术进行研究和创新，引进先进的设备，以改善传统的矿产开采方法。合适的矿产开采方式不仅可以提高开采的工作效率，还能减轻工作人员的工作量，提高经济效益。本文将对金属矿山地下开采方法进行分析研究，以便选择出最优的方案。

关键词：金属矿山 地下开采方法 影响因素

引 言

在对金属矿山进行开采时，由于不同的矿山所处的地理位置不同，周围的地形环境也不同，所以在进行开采的时候，要依据实际情况选择相应的开采方式，要对当地的地质条件进行详细的考察，因为地质条件的合适与否是开采的主要影响因素。只有符合实际条件的开采方式，才能最大限度上避免浪费矿产资源，并且提高开采的效率。

一、影响矿产开采技术的因素分析

在进行开采技术的选择时，要考虑的因素有很多，主要有以下几方面：开采处的矿山条件、施工安全、经济效益、符合法律法规要求等。

（一）开采矿山的环境条件

在进行开采前，首先要考虑的因素就是当地的地质条件，地质条件是否稳定是决定开采的重要因素，例如：是否允许大面积的坍塌、坍塌的范围是否允许大范围的使用、埋藏深度的地压承受能力等。其次，要考虑矿石的自身条件，包括矿石的价值、纯度等因素，例如：在开采比较廉价的铁矿时，可以选择崩落法，主要目的是为了降低开采的成本；在开采稀有金属矿时，可以选择填充法，以避免矿石开采的损耗率。矿层之间的厚度也是需要考虑的因素之一，因为矿层之间的厚度决定着落矿的方式，而矿层之间的倾斜角度则决定着运矿方式。

在进行开采时，所选择的技术方式除了考虑当地的开采环境以外，还要对使用的设备和材料进行综合的研究，例如：依据矿山的大小不同，应该选择适合的设备。同时，还要考虑技术的管理水平，例如：在进行中小型矿山的开采时，主要要求开采方式简便，便于开采过程中的管理。

（二）地应力的实际状态

地应力在影响矿产的开采因素中占据着重要地位，这是开采方式选择的根本因素，要根据不同地区的不同的地应力状态，进而选择最适合的开采方式。同时，地应力的状态还会影响开采过程中矿山内巷道位置的选择、开采断面的横截面积大小、矿石存放区域及回采顺序与时间等。在对矿区内地应力状态做好详细调查以后，还可以明确的在安全的范围内进行施工，实现最大限度的开采，切实提高经济效益。

（三）开采技术是否符合经济指标要求

在进行矿产开采的过程中，往往存在着具体的经济指标，这里的经济指标主要是指影响成本运算的标准。经济指标的高低对相关单位的运营是有着直接影响的，并且依据不同的经济指标所选择的开采矿产方式也是不同的。影响经济指标的主要因素有：开采出的矿产的利用率与消耗率、开采过程中的生产效率、工人及设备的效率、矿石运输的消耗等。

二、金属矿山开采时常用的开采方式

（一）崩落式开采方法

崩落式采矿方式主要是指在进行开采的过程中，利用不断崩落的方式将没有价值的矿石填补进开采的空旷区域，以防止开采的空区出现坍塌的现象，利用这一方式对矿区内部的分布进行了有效的管理。崩落法也有很多的分支，例如：单层、分层崩落法等。这一方法主要适用于地质条件较不稳定和矿石价值较低的矿区，崩落法的优点主要是所用的成本较低、生产效率较高、比较安全等。但是它也存在相应的缺点，如果操作不稳定可能会导致地表的塌陷。

（二）空场式开采方法

空场式采矿方法主要是指在开采的过程中，技术人员对于开采的空旷区域不作任何的补充填补，使其保持空场的状态，仅通过矿柱进行支撑。这样的开采方式主要适用于地质条件相对稳固的矿区。同样，空场采矿法也有很多的分支，例如：全面采矿法、阶段矿房采矿法等。空场法的采矿方式的优点主要是生产成本低、技术原理与操作方式较为简单，但是，对于矿区的地质条件也有着较高的要求。

（三）充填式采矿方法

充填式采矿方法主要是指在开采的过程中，选用其他适合的填充材料对矿区内的空区进行填充。这一方式的主要作用类似于崩落法，主要是防止地表坍塌。充填采矿法主要应用于开采较为稀有的矿产且地质条件不够稳定的矿区，或是开采条件复杂的矿区。充填法主要还包括：上、下向分层充填法、方框支架式充填法等。充填法的主要优点是安全系数更高、能有效减少矿产损耗、保护地表环境；其缺点主要是操作复杂技术要求高、开采的成本较高、生产效率低。

（四）联合式开采方法

联合式开采方法主要是在同一矿区的内部按顺序或同时使用两种或多种开采方式的开采方法。联合式开采法主要适用于矿山内部条件复杂的山区，由于矿山内部条件复杂多变，在不同的阶段应选择不同的开采方式，联合法恰好满足这一要求，可以依据实际情况随时变换开采的方式。联合法的主要优点是可以获得较高的经济效益，避免不合适的开采方式造成资源浪费的现象。但是，它的缺点也是较为明显的，即它操作起来过于繁琐，对技术要求更高。

（五）留矿式采矿法

留矿式采矿法主要是指将所开采出来的大部分矿石留在矿房内，以便于采矿工人在作业时可以踩在矿石上。这一方式主要适用于矿层间厚度较大的矿区，可以使在回采的时矿柱和所留下来的矿石相配合，以支撑矿内空场区域，使矿区内部更加的稳定。这样的开采方式主要可以应用于矿石内部结构较为稳定的地方，其优点是可以有效防止矿石的氧化，减少在开采之后的资源损耗。

结束语

由此可见，采矿方式的选择会直接影响到开采出的矿产资源的质量，进而会影响到开采的经济效益。在进行开采方式的选择时，要充分考虑影响开采的因素，例如：地質条件和设备材料条件等，要选择最优的开采方式，选取最安全的开采策略，同时还可以通过引进先进的开采设备来提高开采的效益，只有这样才能促进我国采矿业的稳定发展，为工业化发展准备良好的条件。

参考文献

[1] 张健.邱雪提高金属矿地下开采效率分析 [J]. 世界有色金属 ，2017，（03）：172-173.（2017-03-17）

[2] 张登宙 . 试述金属矿山地下开采方法的选择及其影响因 素 [J]. 科技与创新 ，2015，（11）：119+124.

[3] 陈述云.金属矿山地下开采方法选择及其影响因素的探讨.[J].西南能矿集团有限股份公司.2015.02

[4] 宋书杨.杨启鑫.金属矿山地下开采方法选择及其影响因素的探讨.[J].新巴尔虎右旗荣达矿业有限责任公司.2016.11