金属矿山井下开采采矿方法及安全管控措施

郑长龙

（江西省冶金设计院有限责任公司，江西 南昌 330000）

在地表有色金属矿床开采殆尽的背景下，金属矿山井下开采工程逐渐受到社会的关注。但在井下开采过程中，受到作业环境等方面的影响，开采效率及安全性将显著下滑，并对工程经济效益及人员安全构成严重威胁。因此为有效解决该点问题，必须采取具备科学性的采矿方法及安全管控措施，该点对我国经济发展具有重要意义。

1 金属矿山井下开采采矿方法

通过实际调查可以发现，在井下开采工程中应用率相对较高的采矿方法主要包括以下几点（如图1所示）。

图1 采矿方法

1.1 空场法

针对该种采矿方法而言，其无法对矿区永久性产生影响，且能够在开采区域对支撑体进行预留，促使开采区域始终保持空场状态。从现实角度出发，可发现该种采矿方法多是应用于矿石及围岩稳定性良好的开采作业中[1]。根据井下开采矿柱分布规律及矿块布置等，可将空场采矿法分为矿体矿柱采矿法以及全面采矿法等。不同采矿法均适用于不同条件，因此在实际开采过程中，必须充分结合实际情况对采矿方法进行选择。

由于该项采矿方式具有一定程度的危险性，故而在采取该种方法的过程中必须采取相应的安全管理措施，以此提高采矿安全性。首先，在实际作业过程中必须对顶板、围岩以及空间等方面进行密切观察，充分明确其是否存在变形或位移现象，并及时制定具备可靠性的防范措施，保障作业人员及设备安全。其次，应对监测数据以及矿山地质进行全面分析，以此采取具备合理性及科学性的爆破方法。最后，在矿房回采过程中必须对顶板给予高度重视，避免对其造成破坏，从而对作业人员生命安全及后续作业产生影响。

1.2 崩落法

该种采矿方法主要指对矿石及围岩崩落进行利用，以此达到对地下岩石进行控制的目的。例如：在实际开采过程中，该种采矿方法可利用矿石崩落实现岩石崩落，并通过岩石达到对采空区进行充填的目的。在此基础上，不仅矿石开采效率将显著提升，而且地下压力也将得到有效控制。此外，在正确应用崩落采矿法的情况下，施工人员将实现对地下应力进行控制，该点对提高开采效率具有重要意义。针对该种采矿方法而言，其多是应用于矿体围岩稳固性较差且允许地面陷落的开采作业中。根据不同崩落方式，可将该种采矿法分为区域崩落法以及集中崩落法等。

正式对该种采矿方法进行应用前，必须严格做好勘查工作，制定具备科学性的崩落施工计划，确保各项环节均与规划方案具备良好的一致性。若上述要求无法实现，必将对采矿安全产生严重影响。在崩落操作结束后，应及时对矿石采取处理措施，并科学利用矿石对采矿区域进行填充。此外，在围岩支护作业中，必须正确认识到勘察工作的重要性，以此为作业效果提供保障，全面提高采矿作业安全性。

1.3 留矿法

该种方法主要指对采集的矿石进行保留，并为作业人员提供二次作业空间，其多是应用于矿床岩体稳定性良好且矿床形成倾角的开采作业中。针对留矿采矿法特点而言，其主要包括以下内容：对保留的矿石进行利用，从而实现为后续开采作业奠定良好基础；能够合理利用矿体与矿柱，以此达到支撑采空区的目的。在正确应用该种采矿方法的情况下，作业人员开采的金属矿石发生氧化的可能性将显著降低。此外，考虑到该种采矿方法对开采作业环境具有较高的要求，故而若环境地质存在变化，应避免对该种采矿法进行使用。

1.4 充填法

充填采矿方法在金属矿山井下开采作业中具有较高的应用率，其主要指在开采过程中对废渣、全尾砂以及废石等填充物进行利用，以此达到回填采空区的目的。针对该种采矿法特点而言，其主要包括以下内容：其在回填采矿区的过程中，能够促使回填频次与开采作业形成同步，并通过在充填体周围进行作业，从而实现以人工形式对矿体支撑进行控制。在此基础上，开采作业科学性及安全性将显著提高[2]。目前，该种采矿方法主要应用于开采价值较高的金属矿体，且不允许出现地表塌陷开采作业中。此外，若矿体储存条件较为复杂且无法对其他采矿法进行利用时，开采作业人员可选择采用充填采矿法。在合理利用充填采矿法的情况下，开采作业不仅回采率将显著提高，而且地压控制力度也将明显加强，该点对保障金属矿体井下开采基本效益具有重要作用。根据不同性质可将充填采矿法划分为不同类型，其主要内容如下：①干式充填。该方法主要指对风力进行利用，以此达到科学运输感性填充料的目的；②水利填充。该方法相较于其他方法具有良好的填充加固作用；③胶结填充。其主要指对水泥与砂石等材料进行混合，并利用混合料填充采空区域，并促使其黏结至该区域，从而提高采矿作业安全性。

2 金属矿山井下开采采矿方法选择措施

从现实角度出发，可发现采矿方法与金属矿山井下作业开采效率具有直接关系。若采取的采矿方法无法满足井下开采作业条件，极有可能对开采效率产生影响，在情况严重时甚至将引发安全事故。因此在实际作业中，必须对采矿方法进行谨慎选择。针对该点，可适当参考以下几项措施：①应通过网络手段收集金属矿山井下开采案例，并对其采用的采矿法进行深入分析；②充分掌握应用率相对较高的采矿方法，并对其注意事项等进行明确。此后，应结合采矿方法优劣势、经济效益以及开采作业要求，以此达到合理选择采矿方法的目的；③正式进行开采作业前，应对比目标矿山与其他矿山的实际情况，并对地质条件基本特征进行深入分析，从而实现合理选择采矿方法。

3 安全管控措施

3.1 完善管理体系

安全管理工作与金属矿山井下开采安全性具有直接关系，而安全管理体系能够为该项工作顺利进行提供可靠依据。因此为提高金属矿山井下开采安全性，必须对安全管理体系形成正确认知，并根据实际情况对其进行完善。在完善该体系的过程中，应适当参考以下几项措施：首先，应对安全生产规范标准进行明确，并要求管理人员依照该标准对金属矿山井下开采各项环节进行检查。其次，必须对井下开采作业各项环节进行严格规定，避免作业人员出现操作不当等现象，从而对开采安全性产生影响。最后，必须针对开采过程中可能出现的安全事故进行预测，并采取相应的预防措施，以此为作业人员生命安全提供保障[3]。

3.2 加强安全教育

作业人员在金属矿山井下开采作业中具有重要地位。因此为提高开采安全性，必须对作业人员给予高度重视，并加强安全教育力度，针对该点，可适当参考以下几项措施：首先，必须对岗前培训工作形成正确认知，并构建具备科学性及合理性的教育机制，从而实现加强作业人员专业能力。其次，应在培训活动中融入相应避险知识，为作业人员详细讲解安全事故处理方法[4]。最后，应适当引用开采事故案例，以此促使作业人员形成良好的安全意识。在此基础上，金属矿山井下开采作业安全性将显著提高。

4 结束语

综上所述，金属矿山井下开采作业极有可能受到环境因素的影响，从而导致开采作业安全性及效率显著下滑。因此为避免该种现象发生，必须依照相关标准对采矿方法进行选择，并采取具备科学性及合理性的安全管控措施，从而达到提高开采效率及安全性的目的。基于此，金属矿山井下开采工作基本效益将得到保障。