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隨著礦山開采業(yè)技術(shù)的不斷進步，國際與國內(nèi)進行金屬礦山地下開采的工藝技術(shù)也有著新的突破與發(fā)展，不斷向著開采效率高、機械化程度高和回采率高的程度發(fā)展，在礦產(chǎn)開采現(xiàn)場的綜合生產(chǎn)能力以及勞動生產(chǎn)率都出現(xiàn)了較大幅度的提升，貧化指標(biāo)與損失指標(biāo)都出現(xiàn)了較大幅度的減小，為了在金屬礦山地下開采采礦中選擇最為合適的采礦方法，制定出最為合適的工藝流程，本文中對近年來我國金屬礦山地下開采采用的主要采礦方法進行了分析研究。
一、常見金屬礦山地下開采采礦方法
采礦方法指的是如何通過安全、經(jīng)濟的手段把位于礦塊、礦柱以及礦房內(nèi)的礦石開采出來的方法，主要包括對礦塊進行的采準(zhǔn)切割、礦石的回采以及對采空區(qū)的處理等多個方面的工作。
依照在對礦石進行回采過程中對采場進行管理的方法的差異，金屬與非金屬礦山的地下開采方法基本有以下幾種類型。
1. 空場采礦法。這種采礦方法的主要特點就是在進行回采的過程當(dāng)中，對采空區(qū)采用暫時留存或者是永久留存的礦柱進行技術(shù)性的支撐加固，采空區(qū)始終處于一種空著的狀態(tài)。根據(jù)礦壁與礦塊表現(xiàn)出來的實際結(jié)構(gòu)差異以及進行回采作業(yè)的工作特點，該采礦法又能夠劃分成全面采礦方法、階段性礦房采礦方法以及房柱采礦方法。
2. 崩落采礦法。這種采礦方法是通過崩落圍巖的辦法來使地壓管理得到實現(xiàn)的采礦方法，也就是在崩落礦石的過程中，通過強制或者是自然的方式把圍巖崩落以用來填充采空區(qū)域，通過這種方法來實現(xiàn)對地壓的管理與控制。該采礦方法的特點就是在礦石陸續(xù)采出之后，通過有計劃、有步驟的方式利用崩落的礦體中存在的上下盤巖石以及覆蓋巖層來對采空區(qū)進行合理的填充，通過這種方法及時地實現(xiàn)對采空區(qū)地壓的控制，妥善地處理好采空區(qū)，通常情況下是在礦體圍巖處于一種不穩(wěn)定的狀態(tài)、地表情況可以承受陷落的情況下采用該種采礦方法。具體的方法包括單層、分層、分段以及階段性崩落法。
3. 留礦采礦法。這種采礦方法是把采下的很大一部分礦石暫時留存在礦房中，采礦工人以礦石堆為作業(yè)地點進行工作，主要的開采對象是礦石及其圍巖都比較穩(wěn)定的中厚與急傾斜薄礦體。該采礦方法的特點就是在進行回采的過程當(dāng)中，在采空區(qū)的位置暫時放置一些開采出來的礦石，借助這些礦石配合采空區(qū)的礦柱對采空區(qū)形成支撐作用，通常是在礦石條件比較穩(wěn)定，不容易出現(xiàn)氧化、自燃以及粘連現(xiàn)象，且礦體的圍巖情況比較穩(wěn)定的情況下采用。
4.充填采礦法。這種采礦方法是在回采工作面逐步進行推進的過程中，通過填充料對礦體采空區(qū)域進行填充的一種采礦方法。它的主要特點是進行回采的過程中，礦體采空區(qū)域依靠其內(nèi)部填充的充填材料、支柱以及兩者配合而出現(xiàn)的人工支撐體對采空區(qū)進行支撐。這種采礦方法通常應(yīng)用于開發(fā)具有較高價值礦石、具有較高回收率要求的礦石、能夠較方便的獲取充填料、地表不能夠出現(xiàn)陷落情況以及地質(zhì)情況較為復(fù)雜特殊的礦體。
從具體的統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，目前鐵礦山地下開采主要仍把崩落采礦法作為主要的采礦方法，有色金屬與黃金礦體的地下開采則以充填采礦法以及空場采礦法作為主要方法。
二、對采礦方法以及技術(shù)產(chǎn)生影響的主要因素
對采礦方法的合理選擇指的是能夠根據(jù)實際的地質(zhì)條件，提高對礦山開采工作進行安全管理的力度，盡量降低人員傷亡事故的出現(xiàn)。要根據(jù)實際情況合理的選擇合適的采礦方法，制定出適合當(dāng)前的工藝流程，要做到這些，必要依據(jù)當(dāng)前開采礦體的具體規(guī)模、價值以及賦存的具體條件來進行詳細(xì)的研究，從而系統(tǒng)的掌握礦山地下開采的具體技術(shù)條件。
1. 金屬礦山工程地質(zhì)條件以及礦石的物理力學(xué)特征
金屬礦山工程地質(zhì)條件以及礦石的物理力學(xué)特征能夠較為完整的反映出礦石巖體整體的穩(wěn)定性。它能夠?qū)Σ傻V現(xiàn)場的構(gòu)成要素以及地壓管理中包含的重要元素產(chǎn)生直接的影響，對采礦方案的確定以及采礦工藝的確定發(fā)揮非常重要的作用。
具體的工程地質(zhì)條件主要有礦山巖體的結(jié)構(gòu)、具體的巖性分布情況、破碎帶的位置、斷層情況、節(jié)理情況、裂隙的分布情況以及地下水的情況等等。礦體的物理力學(xué)特征主要有容重情況、實際抗拉強度值、實際抗剪強度值、空隙程度、產(chǎn)生聲波的實際傳播速度、單軸與三軸的具體抗壓強度以及強度條件等等。
2. 地應(yīng)力狀態(tài)
這里提到的地應(yīng)力指的是導(dǎo)致地下采礦結(jié)構(gòu)以及采礦巖體出現(xiàn)變形以及被破壞的最為根本的一種作用力?？梢哉f，只要在掌握了金屬礦山開采工程地區(qū)的具體地應(yīng)力情況之后，才能夠?qū)ΦV山區(qū)域整體的分布有完整的認(rèn)識，確定出適合當(dāng)前工程條件的礦山開采方法，通過技術(shù)觀測，確定出金屬礦山采場以及巷道的最合理的斷面形狀與尺寸、礦體開挖的具體步驟、進行支護的具體形式、支護結(jié)構(gòu)的具體參數(shù)以及形成支護時間等等，在確保圍巖具有穩(wěn)定性的前提下，極可能多的提高礦石的開采量，增加礦山開采的經(jīng)濟效益與收益。例如根據(jù)物理學(xué)上的彈性力學(xué)理論，礦山采場與巷道的最為理想的形狀是由四周應(yīng)力集中在一起形成的一種現(xiàn)象，最合理的斷面形狀呈現(xiàn)為橢圓，并且該橢圓形在位于垂直與水平兩個方向上的兩個半軸具有的長度的比值應(yīng)該等同于斷面水平方向的應(yīng)力與垂直方向的應(yīng)力的比值。在這種條件下，礦體的采場及巷道周邊位置處于一種均勻等壓力的狀況之下，可以說這是最為穩(wěn)定的一種受力狀態(tài)。此外，在確定出礦體采場以及巷道具體的走向之后，同樣要考慮地應(yīng)力最好的走向應(yīng)該同最大主應(yīng)力所處的方向相平行。此外，在實際的采礦工作中，采場及巷道具體走向以及斷面具體形狀的選擇仍要與工程需求相結(jié)合，并綜合考慮經(jīng)濟性以及其他方面的條件。
3. 礦體的具體種類與質(zhì)量
金屬礦的種類主要有三種，第一種黑色金屬礦，主要代表有鐵礦等；第二種是有色金屬礦，主要代表有銅、鉛、鋅、鎢、鉬、鋁、鎳等；第三種是貴金屬礦（主要代表有金、銀等）與鈾礦。因為鐵礦的價值相對比較低，通常情況下只能選擇露天開采的方法，即便因為礦體埋藏過深需要進行地下開采，這時候也只能采取空場采礦法或崩落采礦法。如果通過膠結(jié)充填法進行鐵礦的開采，那么所產(chǎn)生充填與回采成本可能比礦石自身的價值還要高，從經(jīng)濟角度來講是不可行的。相反，在進行有色金屬礦山以及貴重金屬礦山的開采工作時，則很多采用了充填開采法，通過這種采礦方法才能盡可能的降低礦石的貧化率與損失率，這主要是因為有色金屬礦與貴重金屬礦自身所具備的價值已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了進行充填的成本。此外，還要看金屬礦石的質(zhì)量，不僅要看礦石品位的高低，還要看礦石雜質(zhì)的數(shù)量。
4. 礦體賦存的環(huán)境與狀況
這里所提到的礦體的賦存環(huán)境指的是礦體同圍巖的具體接觸情況、穩(wěn)定情況與具體的埋藏深度。
金屬礦體的埋藏深度同礦體具體的賦存條件有著非常巨大的關(guān)系，通常情況下，在礦體埋藏深度不斷增加的情況下，礦體與圍巖的破碎程度會越來越嚴(yán)重，同樣，其具有的穩(wěn)定性也會不斷降低，再加上越深的位置地應(yīng)力越大、溫度越高，工作面以及通風(fēng)條件都在不斷的惡化，導(dǎo)致了開采困難程度出現(xiàn)了很大的提高。這些實際情況全部對處于較深位置開采設(shè)計的通風(fēng)降溫、減小生產(chǎn)的成本以及控制地壓等各個方面提出了更為嚴(yán)峻的要求。
礦體的具體賦存情況有礦體的具體厚度與傾向。可以說，厚度和傾向不相同的礦體選擇的開采方法以及布置的采場都是有差異的。例如針對厚底很小的礦脈，進行采礦方法選擇時要尤其關(guān)注礦石方面的變化情況。而針對厚度中上的礦體，進行采礦方法的選擇時要保證能夠提升礦石開采的力度與礦廠的實際生產(chǎn)能力，并使機械化作業(yè)方便展開。金屬礦體的厚度存在差別，進行采場布置方式的選擇時同樣存在差異，通常情況下，針對厚底較低的礦體，采場一般沿著礦體的走向方向進行布置，而針對厚度較大的礦體，進行采場布置時一般垂直走向方向進行布置，這是由于厚礦體的最大應(yīng)力通常是一種垂直走向，所以采場進行垂直方向的布置，這樣就保證了采場長軸所呈現(xiàn)的方向同最大應(yīng)力所呈現(xiàn)的方向是相同的，這樣有利于礦體采場的穩(wěn)定。
5. 礦山地下開采的技術(shù)條件與經(jīng)濟指標(biāo)
（1） 礦山地下開采的技術(shù)條件
首先，環(huán)境條件，例如地表能不能允許塌陷情況出現(xiàn)，如果允許塌陷，那么就可以采取崩落采礦法；如果不允許塌陷，那么就可以采取充填采礦法或空場采礦法。礦體開采的具體技術(shù)裝備條件以及材料的供應(yīng)情況會對采礦方法的整個過程產(chǎn)生直接的制約作用，進而對采礦工藝具體實施過程產(chǎn)生影響，影響礦石開采設(shè)計優(yōu)化目標(biāo)的順利實現(xiàn)。所以金屬礦山的開采設(shè)計當(dāng)中需要根據(jù)具體的技術(shù)條件與材料實際供應(yīng)狀況做出最為合理的礦體采礦方案。最后，技術(shù)管理的具體水平條件。當(dāng)前技術(shù)管理的實際水平能不能符合采礦方法規(guī)定的技術(shù)管理的具體水平對能不能達(dá)到礦體采礦方法中所列出的目標(biāo)有著非常大的關(guān)系。例如針對規(guī)模中小型的礦山、地方性的礦山，進行開采方法的選擇時應(yīng)注重選擇技術(shù)上簡單，能方便工人掌握，以及方便管理的礦體開采方法。長時間的時間證明：要做好一個金屬礦山，不但要靠技術(shù)，也要靠管理，兩者都很重要，缺一不可。因此，努力提升當(dāng)前礦山開采的技術(shù)管理水平，毫無疑問的已經(jīng)成為了實現(xiàn)金屬礦山進行設(shè)計優(yōu)化的最為關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)。
（2）經(jīng)濟指標(biāo)
礦山開采的經(jīng)濟指標(biāo)主要有：采場的實際生產(chǎn)能力，金屬礦石的貧化率與損失率，采礦工人及礦區(qū)機械設(shè)備的勞動生產(chǎn)率，材料的消耗以及礦石的具體成本。經(jīng)濟指標(biāo)的差異將決定礦體開采方法與工藝的差異。
總結(jié)：
在礦山開采業(yè)技術(shù)不斷進步的過程中，國際與國內(nèi)進行金屬礦山地下開采的工藝技術(shù)也有著新的突破與發(fā)展，不斷向著開采效率高、機械化程度高和回采率高的程度發(fā)展，在礦產(chǎn)開采現(xiàn)場的綜合生產(chǎn)能力以及勞動生產(chǎn)率都出現(xiàn)了較大幅度的提升，貧化指標(biāo)與損失指標(biāo)都出現(xiàn)了較大幅度的減小。本文介紹了四種我國金屬礦山常用的地下采礦方法：空場采礦法、崩落采礦法、留礦采礦法、充填采礦法，并重點從金屬礦體的整體規(guī)模、價值、賦存的具體條件與狀況等幾個方面來進行分析，希望對大家有所幫助。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：金屬礦山；地下采礦技術(shù)；進展；
中圖分類號：TD43 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-3520（2015）-01-00-01
一、金屬礦山地下采礦方法概況
地下采礦方法是自礦塊內(nèi)采出礦石所進行的采準(zhǔn)、切割和回采工作的總稱。采準(zhǔn)工作掘進一系列巷道，為切割和回采工作創(chuàng)造條件；切割工作為回采工作形成自由面和落礦空間；回采工作自回采工作面采出礦石，包括落礦、出礦和地壓管理三種作業(yè)。采礦方法是指如何安全、經(jīng)濟地采出礦塊、礦房或礦柱內(nèi)礦石的方法，包括礦塊的采準(zhǔn)切割、采空區(qū)處理、回采工作。
（一）空場采礦法
根據(jù)礦塊或礦壁的結(jié)構(gòu)不同與回采作業(yè)的特點，空場采礦法可分為房柱采礦法、階段礦房采礦法、全面采礦法、留礦法等。空場采礦法特點：回采過程中，采空區(qū)始終是空著的，用主要暫留或永久殘留的礦柱進行支撐，一般在礦石與圍巖很穩(wěn)固時采用。這種方法通常將礦塊劃分為礦房與礦柱，先采礦房，后采礦柱。采礦房時，形成的采空區(qū)一般先不做處理，這種采礦法要求圍巖和礦石穩(wěn)固?？請霾傻V法是屬于結(jié)構(gòu)簡單的一種采礦方法，易于工人掌握，生產(chǎn)效率也較高，貧化小，成本低，實踐技術(shù)也比較成熟，因而應(yīng)用廣泛?，F(xiàn)階段我國有色金屬、黃金及化工礦山應(yīng)用相當(dāng)普遍。
（二）崩落采礦法
崩落圍巖采礦方法的特點是隨著礦石采出，采空區(qū)被有計劃的用崩落礦體巖石來充填，采空區(qū)能夠得到及時的控制和處理，在地表允許陷落、礦體圍巖不穩(wěn)固條件中使用較多。通過強制或自然崩落圍巖充填采空區(qū)的方式來控制和管理地壓，主要包括分層崩落法、分段崩落法、單層崩落法、階段崩落法充填采礦法
（三）填充采礦法
礦石價值高、要求回收率高、充填料材方便、地表不允許陷落
和特殊復(fù)雜地質(zhì)條件下的礦體，一般采用填充采礦法。在回采時，采空區(qū)依靠充填其內(nèi)的充填料、支柱或充填料與支柱
相配合形成的人工支承體支承采空區(qū)。
二、金屬礦山地下采礦方法選擇系統(tǒng)的重要性
（一）地下采礦是人類獲取地下資源的重要方式之一，采礦方法的選擇又是地下采礦的核心，然而影響地下采礦方法選擇的因素眾多，不同的地質(zhì)條件又有不同的要求，具有極大的模糊性和不確定性，不能夠僅靠單一定量分析來確定。傳統(tǒng)的采礦方法選擇就是僅由單個影響因素或幾個因素各自直觀地評價而確定的，帶有極大的經(jīng)驗成分，具有很大的局限性。
（二）地下采礦的發(fā)展趨勢是不斷簡化采場結(jié)構(gòu)，采用新的工藝技術(shù)和新設(shè)備，機械化開采，實現(xiàn)大型化、集約化生產(chǎn)，實現(xiàn)地下采礦的智能機器化開采，實現(xiàn)資源的最大回收利用。必須從系統(tǒng)研究的角度，將模糊數(shù)學(xué)、層次分析、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和人工智能等方法相結(jié)合，設(shè)計出合理的采礦方法選擇系統(tǒng)，選擇出最佳的地下采礦方法，才能達(dá)到安全高效的目的，獲得最好的效益。近年來計算機已成為實現(xiàn)礦山科學(xué)管理和工藝?yán)碚撗芯康闹匾侄?，廣泛用于模擬采礦生產(chǎn)工藝，優(yōu)選采礦方法、工藝和設(shè)備，研究改進采場結(jié)構(gòu)和控制出礦品位，以及監(jiān)控采礦作業(yè)和進行計劃管理、財務(wù)管理和材料管理等，為采礦方法的智能化選擇提供了條件。計算機在礦山中的進一步開發(fā)應(yīng)用必將導(dǎo)致采礦技術(shù)的更大發(fā)展。
采礦是一個極其復(fù)雜的系統(tǒng)問題，采礦設(shè)計和安全管理具有眾多的不確定性、模糊性和知識不完備性。因此，用模糊數(shù)學(xué)、層次分析構(gòu)建金屬礦山地下采礦方法選擇系統(tǒng)，對采礦工程進行定量分析與定性描述，基于系統(tǒng)工程的觀點與方法進行采礦問題的研究是采礦科學(xué)的發(fā)展方向。對采礦方法選擇系統(tǒng)分析的綜合集成；并通過集成系統(tǒng)的計算機人機對話功能，動態(tài)地實現(xiàn)采礦方法設(shè)計與的系統(tǒng)分析，建立復(fù)雜采礦條件下采礦方法選擇系統(tǒng)。
三、金屬礦山地下采礦方法選擇系統(tǒng)應(yīng)用
首先，從系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)出發(fā)，根據(jù)目前金屬礦山地下采礦方法的現(xiàn)狀，建立其完善的采礦方法知識庫。其次，根據(jù)模糊數(shù)學(xué)的原理建立了推理機，根據(jù)模糊數(shù)學(xué)的原理進行采礦方法選擇，模糊數(shù)學(xué)法主要用于采礦方法選擇和采礦方法的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)預(yù)測。模糊數(shù)學(xué)選擇采礦方法時，主要是將與目標(biāo)礦山的地質(zhì)技術(shù)條件與候選采礦方法相比較，并且計算出與候選采礦方法所要求的地質(zhì)技術(shù)條件之間的模糊相似程度，選擇條件最近似的作為目標(biāo)礦山上的采礦方法。運用模糊數(shù)學(xué)選擇采礦方法時，綜合考慮了各種因素，更加的客觀科學(xué)。但是隸屬函數(shù)的構(gòu)造方法不同，權(quán)重矩陣就有一定的差距，初選采礦方法時，首先對各種影響采礦方法選擇的指標(biāo)進行模糊量化，并且建立出相應(yīng)的模糊評判矩陣，選出較好的幾種方案。對初選出的方案進行終選時，采用了模糊綜合評判的方法，對每個方案的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)進行分析比較，在建立出評判矩陣和權(quán)重矩陣的基礎(chǔ)上選出最優(yōu)方案。最后，利用VB開發(fā)人機界面友好的金屬地下采礦方法選擇系統(tǒng)，降低了研發(fā)的難度，提高了研發(fā)效率，加快了數(shù)據(jù)的處理，提供了全面高效的輔助支持。將定性分析與定量分析相結(jié)合，運用了多學(xué)科知識對采礦方法進行選擇，達(dá)到金屬礦山地下采礦方法選擇的智能化。對地下采礦的科技發(fā)展起到完善和積極推動作用。價值工程法在采礦方法選擇中采用價值工程法主要考慮的是資金的時間價值，主要根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)的對比進行方案選擇。
四、結(jié)語
現(xiàn)代科技進步與采礦科學(xué)的發(fā)展相結(jié)合，是采礦業(yè)向前邁出的一大步。對于金屬礦山地下開采方法的正確選擇，是迅速提高礦山技術(shù)管理水平，實現(xiàn)礦山設(shè)計優(yōu)化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。對采礦業(yè)安全快速發(fā)展有著重要的現(xiàn)實意義。
參考文獻(xiàn)：
[1]劉方.金屬礦山地下采礦方法選擇系統(tǒng)[D].武漢理工大學(xué)，2011.DOI：10.7666/d.y1880203.
關(guān)鍵詞：金屬礦山；大水礦床；地下采礦；點柱充填式采礦法
前言
大水礦床是我國金屬礦山當(dāng)中較為常見的一種類型，其雖在我國分布廣泛，但由于開采難度較大，以至于該類型礦山資源并非開采首選。隨著社會需求的不斷增大，越來越多的金屬礦山被開采枯竭，從我國目前的大水礦床開采效果來看，點柱充填式采礦法是較有成效的開采方法之一，做好對此方法的分析對于我國金屬礦山大水礦床的地下采礦方法進步具有重要意義。
1 大水礦床的充水類型
大水礦床是指礦坑涌水量每日達(dá)到數(shù)萬立方米以上的礦床，這類礦床在我國分布較為廣泛，其雖具有一定的開采難度，但從效益方面還是具有重大開采意義的。我國大水礦床的充水條件較為復(fù)雜，這與我國水文地質(zhì)條件有著直接的關(guān)系，多種水源共同補給礦坑，其類型不僅包括巖溶水、孔隙水、裂隙水等，還有地表水和大氣降水等。其中孔隙水為礦床的主要充水類型，根據(jù)不同充水類型可以將大水礦床分為巖溶含水層充水和孔隙含水層充水兩種礦床沖水類型。
1.1 巖溶含水層充水
此類充水巖層根據(jù)不同的層次有著不同的特點，其中充水層具有含水性不均的特點，這與其無統(tǒng)一含水層和地下水位有直接關(guān)系，此類充水層的充水流量與大氣降水強度有直接關(guān)聯(lián)，易出現(xiàn)大溶洞庫存泥沙的情況，威脅生產(chǎn)安全。覆蓋及埋藏充水層則都具有統(tǒng)一含水層和地下水位，但覆蓋充水層具有嚴(yán)重的地面談下井下泥沙，其地下水對安全生產(chǎn)有所威脅。同時埋藏充水層則具有豐富的高壓巖溶水，此類充水層的井下泥沙對生產(chǎn)安全有所威脅。
1.2 孔隙含水層充水
此類充水巖層具有埋藏淺的特點，礦坑內(nèi)涌水量受大氣降水影響明顯，上部松散沉積物較多，多以富有水的沙礫石層為主，同時摻有細(xì)粉砂含水層與弱透水的亞粘土、粘土層交互成層，此類巖層具有極強的不穩(wěn)定性，工程地質(zhì)條件也較為復(fù)雜。
2 大水礦床的開采方法分析
大水礦床的地下采礦方法一直是采礦企業(yè)研究的重點內(nèi)容，在我國當(dāng)下的礦山開采水平上，大水礦床的地下采礦方法也呈現(xiàn)出了百花齊放的現(xiàn)象，例如留隔水礦柱的房柱法（谷家臺鐵礦、業(yè)莊礦區(qū)、泗頂鉛鋅礦），可超前疏干的崩落法（西石門鐵礦、北 河鐵礦、程潮鐵礦）、空場嗣后充填采礦法（南 河鐵礦、草樓鐵礦）等等，都取得了一定的效果，并獲得了成功，但從開采效率、經(jīng)濟效益、生產(chǎn)安全角度分析，還是點柱式充填采礦法最為有效，因此該方法成為了我國目前使用最為廣泛的大水礦床的地下采礦方法。
3 點柱充填法的應(yīng)用優(yōu)勢
（1）點柱充填法能夠在一定數(shù)量的礦柱支持下實現(xiàn)對礦體上盤的支撐，避免海水深入坑內(nèi)，對礦山的海地部分產(chǎn)生破壞與不利影響；（2）使用點柱充填法可以實現(xiàn)全尾砂充填，這樣有利于提升回采礦石的回收率；（3）點柱充填法的機械化程度較高，因此其勞動生產(chǎn)率也交稿，而且無軌生產(chǎn)設(shè)備的靈活應(yīng)用，還可以保障設(shè)備安全，如果出現(xiàn)海水浸入井下的情況，可以實現(xiàn)對設(shè)備的隨時撤離；（4）點柱充填法可以實現(xiàn)對采場內(nèi)的分選，實現(xiàn)對開采品位的靈活控制。
4 以點柱充填法的大水礦床開采
4.1 工程實例
某礦區(qū)位置在海灣部分，其礦體由陸地向太平洋傾斜延伸，由于礦體斷層較多，故將其分為三個主要開采礦段，礦段代號分別為A、B、C。在三個開采礦段當(dāng)中，C礦段為充水礦床，其礦體與海底的最近距離僅為40m，垂直延伸高度可達(dá)300m，礦體走向全長為300～400m，厚度為5～50m，傾角度數(shù)為30°～45°。在該礦段中，有礦體賦存于矽卡巖中，圍巖為大理巖和角頁巖，框體直接頂板處有寬度較大的主斷層，礦體和圍巖的節(jié)理發(fā)育較好，屬于中等穩(wěn)固情況。在礦體當(dāng)中地下涌水量不打，與海水無直接聯(lián)系。
4.2 采場構(gòu)成要素
海床底部留60m的護頂柱；采場尺寸及分割后的礦體自然尺寸長度在50～100m之間，寬度在5～50m之間。方形點柱斷面為6m×6m，不留間柱，回采10年后，可將點樁面改為5m×5m。點柱之間的凈寬度應(yīng)控制在8～9m質(zhì)檢，點柱中心距為14m。階段頂?shù)字咴跒?5～20m之間，段高75m?；夭煞謱痈叨葹?m，分段充填時，高度為12.5m。
4.3 采場的系統(tǒng)設(shè)置
根據(jù)對大水礦床的實際情況分析與了解，可以不對其進行運輸階段和溜礦井的設(shè)置，與此同時也不設(shè)置回采分段平巷，取而代之的是露天礦用的改裝鏟運機和卡車。其中鏟運機的規(guī)格為6.5m3，卡車的規(guī)格為35～40噸。在生產(chǎn)過程中，卡車可直接經(jīng)由斜坡道進入到采場當(dāng)中進行裝車，撞車后將礦產(chǎn)運往地表卸礦站進行卸礦。其中礦床中的階段高為75m，且每一階段僅作回采開始時的切割分層用，在運輸水平上不使用階段高。
4.4 回采工作
根據(jù)礦床的實際情況分析，其回采工作可以從斜坡道的采場聯(lián)絡(luò)道開始，其中第一層的回采切割層高為4.5～5m，充填高度為3m，預(yù)留空頂高度為1.5～2m，這樣設(shè)置的目的是為了保證下一層分層回采時，能夠有效的出礦和通風(fēng)。第二層的回采切割高度為4m，充填高度為3m，預(yù)留空頂高度為1～1.5m。在此種回采模式設(shè)計下，所有采場在無干擾情況下可以實現(xiàn)同時鑿巖和出礦，實現(xiàn)6個采場的同時工作，日出礦量可達(dá)1500噸，實現(xiàn)回采工作的全面拉開。根據(jù)礦區(qū)實際情況的分析，生產(chǎn)過程中的鑿巖設(shè)備應(yīng)選擇雙臂臺車，對于部分礦體較薄的小采場，可以選擇使用手持式鑿巖機，保證鑿礦的精準(zhǔn)性，避免對山體造成傷害。
4.5 經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)
在上述生產(chǎn)模式下，礦產(chǎn)掌子面工人的工班平均勞動生產(chǎn)率可達(dá)48噸左右，采場的平均生產(chǎn)能力根據(jù)采場的實際大小有所差異，其中日生產(chǎn)量最高的可達(dá)600噸，日生產(chǎn)量最低的也有300噸左右。通過對點柱礦石的損失率計算，其理論損失率約為18.5%。
5 結(jié)束語
綜上所述，點柱充填式采礦法作為當(dāng)下較為成熟的礦山開采方法，其對于金屬礦山大水礦床的開采具有非常重要的意義，國內(nèi)多個以此為主要技術(shù)的大水礦床金屬礦山開采，也客觀證明了其在大水礦床的開采方面的先進性與效果。隨著金屬礦產(chǎn)資源量的日趨減少，今后的金屬礦山開采難度必然還會增大，因此我們必須要在以點柱充填式采礦法有效完成當(dāng)下的大水礦床開采工作基礎(chǔ)上，加大對點柱充填式采礦法的技術(shù)深入研究，實現(xiàn)對該技術(shù)的進一步完善，讓其能夠更好地適用于難度更大的技術(shù)礦山大水礦床的地下開采工作，為保證我國資源的有效開采提供堅實、有利的支持。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：金屬礦床；大水礦床；類型；地下采礦
中圖分類號：TD43 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
大水礦床的主要特征就是涌水量每日可以達(dá)到數(shù)萬立方米，而我國此類礦床分布較為廣泛，一部分因為開采難度大、經(jīng)濟效益差等原因而關(guān)閉或是緩建，還有一部分因為防水措施處理不好而很難開采，但是大部分還是可以通過運用科學(xué)合理的方法，能夠順利開采。
一、我國大水礦床充水類型
大水礦產(chǎn)充水條件一般較為復(fù)雜，充水的水源呈多樣化態(tài)勢。有多種水源共同補給礦坑，例如孔隙、巖溶水、裂隙水、大氣降水以及地表水等；有以孔隙水、巖溶水作為主要充水水源的礦床；有以一般季節(jié)性巖溶水為主，到了雨季以降雨匯聚的地表水為主要充水水源的礦床?？偠灾?，大致可以分成兩大類，即以孔隙含水層充水為主要來源的礦床和以巖溶含水層充水為主要來源的礦床。如香化嶺鉛鋅礦；覆蓋類型具有統(tǒng)一的含水層與地下水位，由于存在嚴(yán)重的地面塌陷，井下存有泥沙，其地下水較大而影響正常生產(chǎn)。礦坑的含水量特點上，所補給的水量充沛，補給量比較穩(wěn)定；埋藏類型也具有統(tǒng)一的含水層與地下水位，由于豐富的高壓巖溶水以及礦層頂、底板突水，使得部分地面塌陷、井下泥沙成為生產(chǎn)過程中常見的危險，礦坑的含水量特點上，補給的水流充沛且儲存量大，補給穩(wěn)定。
二、我國大水礦床采礦方法演變
我國大水礦床的采礦方法演變?nèi)缦拢哼M行留設(shè)隔水礦柱之房柱法，其生產(chǎn)能力大，例如業(yè)莊礦區(qū)以及泗頂鉛鋅礦等；到空場嗣后充填采礦法，利于進行地壓的有效控制，例如草樓鐵礦、南河鐵礦等等；點柱式的充填采礦法，例如三山島金礦、南京鉛鋅銀礦、白象山鐵礦等。
地下開采主要的三種開采方式。鐵礦礦產(chǎn)的地下開采法的分類也很多，通常可以分為以下三類：一是自然支護采礦法，主要是依賴周圍巖石本身的穩(wěn)固性和礦柱的支撐能力來支撐回采過程中形成的采礦空區(qū)，這種回采方式較為簡單，便于機械操作，采礦的成本也較低。但是由于這種方式需要保留大量的礦柱，造成鐵礦石的回采率較低；二是人工支護采礦法，該方法主要依賴充填的方式來維護采空區(qū)域，適用于周圍巖體不穩(wěn)定的鐵礦礦產(chǎn)，人工支護采礦法的優(yōu)點是適應(yīng)性強，回采率高，作業(yè)安全，但是工藝較為復(fù)雜，成本高；三是崩落采礦法，這種開采技術(shù)是隨著開采工作面的不斷推進，有順序的崩落周圍巖體來填充采空區(qū)的方式，適用于地表允許坍塌的鐵礦礦產(chǎn)。無底柱的分段崩落法，是我國現(xiàn)在鐵礦地下開采中最主要的方法。
無底柱分段崩落法。對于鐵礦產(chǎn)地下礦床的開采，具體采用什么方式要根據(jù)礦產(chǎn)的情況而定，每個采礦技術(shù)都有其最佳使用條件。無底柱分段崩落法的使用條件為：地表和圍巖允許崩落；鐵礦石中等以上穩(wěn)固；鐵礦石礦體急傾斜厚；鐵礦石中需要剔除夾石。每個開采技術(shù)其本身都有完善和不完善的一面，無底柱分段崩落采礦法，跟其他的方法相比，也同樣如此。無底柱分段崩落法的優(yōu)點：安全性好；結(jié)構(gòu)簡單，回采工藝簡單；適用高效無軌設(shè)備、機械化程度高；可以實現(xiàn)鐵礦石的分級出礦。無底柱分段崩落法的缺點：回采通道的通風(fēng)困難；鐵礦石的損失貧化大。任何一個技術(shù)都是需要不斷改進和不斷的完善的，對于無底柱分段崩落法的缺點，我認(rèn)為應(yīng)該做以下的完善。在具體的采礦實踐中主要應(yīng)該做好以下幾個方面：要加強通道的支護。保持通道的穩(wěn)定安全是該法運用的重要前提，而且在開采礦產(chǎn)的時候還要根據(jù)鐵礦的具體巖層特征，決定使用光面爆破、縮短通道存續(xù)時間長等多種方式來維護通道的穩(wěn)定性。要擴大炮孔的直徑。炮孔的變形問題也是無底柱分段崩落法的一個重要技術(shù)難題，金山店鐵礦、大冶鐵礦的尖林山采區(qū)原來所用的都是直徑50～60mm的中孔，結(jié)果出現(xiàn)了很嚴(yán)重的錯孔現(xiàn)象，無法進行正常的爆破。炮孔的擴大，大大減少了炮孔的錯堵現(xiàn)象，提高了爆破效果。
（一）點柱式充填采礦法實例
第一，采場的結(jié)構(gòu)參數(shù)以及回采工藝。某個礦床位于一個海灣，礦體從陸地向著太平洋而傾斜延伸，全礦由上而下被若干個的斷層切成3個主要礦區(qū)A、B、C。正在開采中的C段，其海底和礦的最近的距離為45米，延深垂高為350米，走向全長350—450米，厚度為10—50米，傾角在30°—45°之間。礦體賦存在矽卡巖當(dāng)中,圍巖為大理巖與角頁巖，礦體的直接頂板處有一條寬度比較大的主斷層，礦體與圍巖的節(jié)理發(fā)育較好,屬于中等穩(wěn)固。整個礦井的地下涌水不大，和海水不存在直接的水力聯(lián)系。上述礦源起初采取露天開采，到了上世紀(jì)70年代后轉(zhuǎn)為坑內(nèi)開采，并基本上實現(xiàn)了全無軌化的開采。
第二，采場的系統(tǒng)與特點。不進行運輸階段與溜礦井設(shè)置。無回采分段平巷，直接采用露天礦用鏟運機進行改裝，進而和裝載量為35—40噸的卡車直接進入到采場裝車并運輸至地表的卸礦站。階段高為75米，每一個階段都只作為回采初始的切割分層，而非運輸水平。
第三，采場的構(gòu)成要素。海床底部留有60米高的護頂柱;采場的尺寸以及分割后礦體自然的尺寸，通常長為50—100米,寬為10—50米;方形的點柱斷面為6米×6米,基本上不留間柱?；夭?0年之后，則將點柱斷面改為5米×5米。點柱和點柱之間的凈寬為8—10米,點柱的中心距為14米;階段頂?shù)字鶠?5—20米，段高為75米。
第四，回采工作?；夭刹襟E從斜坡道的采場聯(lián)絡(luò)道起，第一層回采的切割層高為4—5米，充填高為3米，留有1—2米的空頂，作為下一個分層回采的通風(fēng)與出礦用。第二層回采的切割層高為3.5米，充填高為3米，留有1—2米的空頂。在正常的生產(chǎn)期間，所有的采場都可以同時鑿巖與出礦，日出礦石在1500噸上下。鑿巖設(shè)備主要為雙臂臺車,在礦體較比較薄的小采場則采用手持式鑿巖機。
第五，經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)。礦產(chǎn)的掌子面工人，其平均工班的勞動生產(chǎn)率在48噸左右。采場的平均生產(chǎn)能力為300—600噸，通過計算點柱礦石的損失率理論上為18.5%。
（二）點柱式充填采礦法使用條件分析
首先，需要一定數(shù)量礦柱用來支撐上盤，保護海底免于遭受破壞，從而防止海水滲到坑內(nèi)。其次，機械化的程度與勞動生產(chǎn)率高，可采取生產(chǎn)靈活便捷的無軌設(shè)備，保證海水一旦滲入到井下，可隨時的撤離設(shè)備。最后，采場內(nèi)部可以進行分選，以靈活控制開采礦石品位，穩(wěn)定或經(jīng)過加固的點柱受制于三維方向的充填體，受力狀況得到改善，能安全牢固地支撐住頂板，對于保護海底防止沉降過大十分有幫助。為保證生產(chǎn)安全，對礦石進行構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的分類，且采取相應(yīng)的措施支護。此外，存有比較大的斷裂構(gòu)造區(qū)域，或者存有節(jié)理的裂隙發(fā)育區(qū)域，采取長錨索進行加固，使得礦體在回采時冒落情況大大地減少，回收率得到提升，貧化現(xiàn)象也大大降低。
三、結(jié)論
隨著經(jīng)濟快速增長，對資源的需求量不斷加大。防治水技術(shù)以及采礦技術(shù)不斷發(fā)展進步，特別是填充技術(shù)取得新進展，使得大水礦床的地下開采采礦方法逐漸成熟。根據(jù)趨勢，大水礦床的地下開采采礦方法將基本上演變成充填采礦法,則點柱式充填法是重要的發(fā)展方向。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞：金屬礦山；采礦技術(shù)；發(fā)展
中圖分類號：C35文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
引言
目前，我國正處于經(jīng)濟發(fā)展的轉(zhuǎn)型期，經(jīng)濟的發(fā)展模式正在由單一追求經(jīng)濟發(fā)展的時期向綠色環(huán)?？沙掷m(xù)發(fā)展的模式進行轉(zhuǎn)變，這就要求我國一些傳統(tǒng)的資源產(chǎn)業(yè)要進行技術(shù)的轉(zhuǎn)型及更新，以適應(yīng)當(dāng)前社會發(fā)展的趨勢。而金屬資源作為經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)條件之一，對于金屬礦山采礦技術(shù)的轉(zhuǎn)型就勢在必行，本文就對其進行簡要論述，為未來金屬礦山采礦技術(shù)的發(fā)展提供一下參考。
一、金屬礦山開采遇到的問題
在我國礦產(chǎn)資源中貧礦占絕大多數(shù)，富礦相對較少；小型礦較多，大型礦較少。特別是有些開發(fā)商為了獲取眼前的利潤，棄貧擇富，導(dǎo)致了更多資源的消耗和浪費。
1、采礦技術(shù)發(fā)展不均衡
我國地大物博，全國各地的經(jīng)濟狀況存在很大差異，礦業(yè)發(fā)展建設(shè)也不例外。發(fā)達(dá)地區(qū)采礦技術(shù)相對成熟，甚至達(dá)到了國際先進水平；但偏遠(yuǎn)貧窮地區(qū)，采礦技術(shù)相對傳統(tǒng)落后，開采的成本高、效率低、利益少。
2、資源綜合利用率及回收率低
現(xiàn)在人們對有用礦物的回收加工越來越看重，但對于我國來說，資源綜合利用率及回收率低與國外先進水平相比還有相當(dāng)大的差距。
3、采礦帶來的環(huán)境破壞突出
地下開采導(dǎo)致地層塌陷、地形損壞、資源浪費等各種問題。環(huán)境容量是有限度的，礦山開采若不遵循可持續(xù)發(fā)展的規(guī)則，將不能適應(yīng)新時代的社會經(jīng)濟發(fā)展需求。
二、我國主要的采礦技術(shù)及特點
1、陡幫的開采
這種開采技術(shù)在初期時的剝離量比較小，基建的工程量也比較少，最終邊坡的暴露時間以及建設(shè)周期都十分短。所以，很早以前我國就將陡幫的開采納入到國家科技攻關(guān)項目中，在露天礦中進行了大規(guī)模工業(yè)試驗的開展，這給大中型露天礦技術(shù)的新建、改造以及擴建提供了相關(guān)的實踐經(jīng)驗。
2、地下金屬礦山無廢開采技術(shù)
礦山開采對環(huán)境發(fā)展的問題有很大的影響， 其中主要包括無廢料開采技術(shù)、尾礦深海排放、利用露天采坑排放尾礦等幾種尾礦處置方式，這些方式不僅在資源的充分利用上以及經(jīng)濟效益上有很大的優(yōu)勢， 而且在保護環(huán)境方面有其突出的表現(xiàn)，避免了廢棄物對環(huán)境造成的污染和對人體的危害，同時也符合國家對礦山開采的要求。 這項技術(shù)是近幾年才開發(fā)出來的新的成果。 該項技術(shù)還包括全尾礦充填技術(shù)、采礦方法與工藝以及高濃度尾礦料的制備與輸送技術(shù)等方面。
3、無底柱的分段崩落方法
我國當(dāng)前的無底柱分段崩落采礦技術(shù)面臨著如何對結(jié)構(gòu)參數(shù)進行加大和優(yōu)
化的問題。優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)的主要方向為使得進路間距不斷增大。通過進路間距的增大能夠?qū)崿F(xiàn)采掘工程量的大幅減少，此外還能使得一次崩礦量增大，從而使得采礦強度得以增加，降低礦石的成本，大大提高礦山經(jīng)濟和社會效益。
4、地下金屬礦山地壓監(jiān)測與控制技術(shù)
我國從事礦山科研的研究院、高等學(xué)院等在不斷學(xué)習(xí)外國先進的科學(xué)技術(shù)的同時，也在根據(jù)我國開采的實際情況進行總結(jié)和不斷創(chuàng)新，開展了以礦山地壓監(jiān)測與控制技術(shù)為主線的礦山安全開采方法的研究。研究的方向主要有以下幾個方面：礦山開采地壓監(jiān)測與控制、地下工程加固、地表巖層穩(wěn)定性監(jiān)測與控制、礦山水害治理等。以井下采礦監(jiān)測數(shù)據(jù)、礦山原始數(shù)據(jù)為信息源，建立了地下礦山采空區(qū)災(zāi)害管理詳細(xì)系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要通過系統(tǒng)分析、綜合分析以及依據(jù)現(xiàn)場的地理環(huán)境、地質(zhì)信息等條件等進行儲存和處理，最終實現(xiàn)信息的動態(tài)反饋和進一步調(diào)整，實現(xiàn)了對采空區(qū)突發(fā)事故的及時有效處理。
5、地下金屬采礦的連續(xù)化
連續(xù)開采地下金屬礦山主要是指：連續(xù)回采礦房、連續(xù)開采礦體（床）、連
續(xù)運送礦石以及連續(xù)的全工藝過程。也就是說在開采的過程中實現(xiàn)一步到位；在回采的過程中實現(xiàn)出礦、落礦、搬運礦石工藝的連續(xù)性作業(yè)；實現(xiàn)井下礦石的運輸、轉(zhuǎn)載、提升等環(huán)節(jié)的連續(xù)化；落礦、掘進、運搬、出礦、運輸?shù)裙に囘^程連續(xù)化。
6、地下金屬礦山聯(lián)合采礦技術(shù)
我國的地下金屬采礦業(yè)出現(xiàn)的較早，隨著社會的發(fā)展和不斷進步，尤其在崩落、空場和充填三大類上，有了很大程度的發(fā)展和改善，在發(fā)展中逐漸形成了多樣化的適合我國不同地況的金屬礦床開采的組合采礦方法，各種方法都有其相對的優(yōu)點，之后發(fā)展的聯(lián)合采礦方法積聚了各種采礦方法的優(yōu)點，所以在條件的適應(yīng)上有了較大的改善，為地下金屬礦山的開采安全、高效提供了更多的保障。
三、國內(nèi)金屬礦山采礦技術(shù)的發(fā)展方向
結(jié)合全世界的礦山開采技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r以及我國的礦山開采的現(xiàn)狀和今后的發(fā)展趨勢，總結(jié)了以下幾個礦山采礦技術(shù)的發(fā)展趨勢。
1、探索并解決復(fù)雜條件礦床開采技術(shù)難題。需要根據(jù)現(xiàn)狀以及實際存在的問題，采用綜合的研究方法和手段，探索出不同條件礦床開采過程中存在的難題和安全問題，最終制定出符合開采實際的采礦工藝方法和相應(yīng)的工程治理措施，得到最佳的經(jīng)濟開采模型。
2、無人化采礦技術(shù)
無人化采礦技術(shù)，就目前金屬礦山而言，可以說是正在形成的技術(shù)，雖然已經(jīng)在選礦得到了廣泛應(yīng)用，但是大多數(shù)礦山一直沒有認(rèn)識到它的優(yōu)點和潛在的效益。目前，仍把注意力放在半自動化和輔助操作控制上，以此作為一種中間緩沖技術(shù)。如露天和地下礦鉆機的鉆頭定位、鉆進速度、壓力和孔深控制; 電鏟、輪式裝載機和鏟運機的挖掘控制等領(lǐng)域已成功地應(yīng)用了無人化技術(shù)。由于 GPS、無線電通信以及激光技術(shù)的實用化，使得露天礦的測量和鉆孔作業(yè)也實現(xiàn)了無人化化。
3、深部礦床綜合開采技術(shù)
深部開采是將來礦山開采的一個必然方向，但是現(xiàn)階段還有很多問題有待解決，所以制定出一整套完整的方案尤為關(guān)鍵。
4、無廢害采礦(清潔采礦)
雖然無廢采礦已經(jīng)取得了一定的進展，但是從長遠(yuǎn)來看，無論是在我國還是全世界，無廢害采礦仍然是 21 世紀(jì)礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要課題之一。
隨著我國綜合經(jīng)濟的不斷發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施及國民經(jīng)濟都有了很大程度的提高，當(dāng)然礦山業(yè)也有了很大程度的提高，需求量也有了很大的增長。現(xiàn)在國家對礦產(chǎn)資源的利用越來越多，開采條件好的以及品位高的礦山基本上都投入到了開采，品位低的、環(huán)境條件差的或者運輸條件受到限制的等也都得到了國家的重視。不過在一些情況下我國技術(shù)還不允許開采，切莫亂開亂采，這樣既達(dá)不到應(yīng)有的經(jīng)濟效益，還會污染環(huán)境并且會有很多安全的隱患，所以不斷提高技術(shù)水平是非常重要的。
結(jié)束語
綜上所述，近些年，我國的礦山開采技術(shù)有了很大的發(fā)展，人們對礦山產(chǎn)品的使用在不斷提高，所以不斷發(fā)展金屬采礦技術(shù)，同時也要不斷學(xué)習(xí)外國的先進科學(xué)技術(shù)，才能不斷充實礦山開采。隨著礦山開采數(shù)量的增多，環(huán)境問題成為采礦中一個很重要的問題所在，所以今后的金屬礦山的技術(shù)進步要以發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟為主線，從礦產(chǎn)資源的高效開發(fā)和合理利用方面取得更大發(fā)展。
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【關(guān)鍵詞】有色金屬 資源狀況 開采方法
我國有色金屬礦山貧礦多，富礦少；小礦多，大型、特大型礦少，礦產(chǎn)資源缺口嚴(yán)重，金屬礦開采技術(shù)的高低直接影響到我國國防安全和全面小康社會的建設(shè)[1]?，F(xiàn)階段我國部分礦山采掘設(shè)備實現(xiàn)了大型化、自動化和智能化，采礦工藝實現(xiàn)連續(xù)或半連續(xù)化，礦山生產(chǎn)與管理廣泛應(yīng)用了計算機技術(shù)[2]，有力地促進了金屬礦開采工業(yè)的發(fā)展。
1 我國有色金屬礦山狀況
1.1我國有色金屬礦藏總況
我國的礦產(chǎn)資源豐富，在華夏大地上均能找到世界上已發(fā)現(xiàn)的礦產(chǎn)資源種類，已探明的礦種就有148種，大大小小共計一萬六千多處礦產(chǎn)地，是世界第三大礦產(chǎn)大國。相對于其他國家而言，我國的鉛、鋅、銻、鎳、錫、鎂、汞以及稀土等有色金屬在質(zhì)量、產(chǎn)量上有相對優(yōu)勢；部分有色金屬礦藏則處于劣勢，如銅鋁資源量不足、質(zhì)不好，開采出的有色金屬不能滿足冶煉的需要，因此我國每年的有色金屬產(chǎn)品生產(chǎn)有四分之一需要依靠原材料的進口。
我國有色金屬礦山的分布不均衡，中小型居多、大型礦少；貧礦多、富礦少；邊遠(yuǎn)山區(qū)多、沿海地區(qū)少；礦產(chǎn)資源共生礦多、單一礦產(chǎn)少，這些資源的分布特征使得我國的礦業(yè)開采難度大。
1.2我國有色金屬礦產(chǎn)資源儲備現(xiàn)狀
我國的采礦業(yè)主要發(fā)展在上世紀(jì)五六十年代，由于當(dāng)時技術(shù)水平有限，我國大部分有色金屬礦山在經(jīng)過長達(dá)幾十年的開采之后，資源大幅度減少甚至枯竭?，F(xiàn)存的有色金屬礦山中，有大部分礦藏開采進入中、晚期成為末期礦山。近年來，我國有色金屬礦產(chǎn)品進口量逐年加大，而我國的工業(yè)化仍然處于迅速發(fā)展?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)代化經(jīng)濟的發(fā)展伴隨著工業(yè)化的進一步發(fā)展，我國經(jīng)濟對有色金屬的消費量仍然會大量的增加，本土礦產(chǎn)資源不足以維持經(jīng)濟的發(fā)展。
其次，有色金屬礦山開采的品位下降，有些礦山經(jīng)過幾十年的開采，資源品位下降迅速，加上上世紀(jì)五六十年代經(jīng)濟體制的制約以及科技發(fā)展水平的限制，造成了以往礦山開采的資源浪費、規(guī)模小等問題。
1.3有色金屬礦山資源開采利用水平
國家在上世紀(jì)中后期對礦產(chǎn)資源消耗使用量大，由于我國礦產(chǎn)資源分布不均等情況，有的礦山因有色金屬采礦條件的惡化或受技術(shù)制約，開采者會采易棄難、采富棄貧，只采品質(zhì)高的礦種而將其他礦產(chǎn)丟棄，加上礦區(qū)采礦準(zhǔn)入要求不高，有些小企業(yè)或者集體，未經(jīng)合理設(shè)計甚至沒有高水平的設(shè)備就進入礦區(qū)采礦，造成礦區(qū)管理失控、資源浪費以及有色金屬的采礦行業(yè)發(fā)展受限。
有色金屬的礦藏是不可再生資源，原來開采中造成的浪費以及開采之后深加工的利用率低等因素，不僅危害周邊的環(huán)境，帶來一系列的環(huán)境污染與破壞，也使得礦產(chǎn)開發(fā)利用水平未能提高。在已經(jīng)開發(fā)的礦區(qū)中，由于技術(shù)水平受限，以及設(shè)備管理與工藝缺乏系統(tǒng)高效地研究，使得老礦區(qū)二次回采、多次回采水平亦較低。而有些有色金屬礦產(chǎn)需要在特定的環(huán)境或特定的工藝下才會分離開采出來，因而現(xiàn)有的科技水平下無法深度利用，對資源也是一種浪費。
1.4經(jīng)濟效益低和污染破壞嚴(yán)重
由于礦山的投資周期長，礦山開采有時需要幾年甚至十幾年的時間，投資成本高，有色金屬開采的難度大，加上道路運輸成本費用的增加以及機器設(shè)備和人工成本，經(jīng)濟效益低下。
在采礦生產(chǎn)中，固體廢棄物堆放不僅占用了大量的農(nóng)田與耕地，也造成地表植被破壞，進而引發(fā)水土流失等后果。且空氣粉塵污染和酸性污水在有色金屬開采的整個過程中，會造成水資源與空氣的污染。以上因素危害到了當(dāng)?shù)鼐用竦纳a(chǎn)生活和農(nóng)牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
2 有色金屬資源的開采方法
2.1 露天采礦
在我國的礦產(chǎn)資源開發(fā)過程中，露天采礦適用于有色金屬礦產(chǎn)資源地表埋藏淺的情形，也可以用于低品位的有色金屬礦產(chǎn)礦床和已經(jīng)開采過的地下殘礦，依賴于礦床的基本賦存條件，通過物理爆破等方法來剝離地表巖土。露天采礦要求地質(zhì)工作者做好地質(zhì)勘探工作，設(shè)計最佳優(yōu)化方案，結(jié)合道路運輸體系，綜合考慮地表狀況進行開采工作。其中，最主要的應(yīng)用技術(shù)是穿孔爆破，在露天礦區(qū)內(nèi)，根據(jù)最佳設(shè)計方案選取對應(yīng)深度與直徑的定點進行定向爆破，再使用炸藥將附近巖壁破碎來達(dá)到剝離大量巖土的目的。
但是露天開采有色金屬礦產(chǎn)資源仍然存在著一系列的問題，更明顯的是表現(xiàn)在技術(shù)與管理的問題上，比如露天采礦境界的判定、邊坡結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、露天開采工藝、道路運輸系統(tǒng)管理以及資源的重復(fù)利用率和礦山區(qū)域土地復(fù)用問題。道路運輸系統(tǒng)的合理設(shè)計不僅能減少成本的投入，也可以提高采礦工作效率，縮短工期。綜合考慮礦區(qū)的地形地貌、開采時的氣候條件以及露天開采技術(shù)能力和圍巖的物理力學(xué)性質(zhì)選擇經(jīng)濟、合理的運輸方式。多通過鐵路、公路、輸送機將礦區(qū)的礦石及巖土分別運輸至不同的地方，并將設(shè)備及原材料運輸至礦區(qū)，在特殊的地形中也可能會用到水力或索道運輸。
露天開采會造成廢棄物堆放，因此排土工作顯得尤為重要。排土工作要將從礦床上剝離的表土與巖石配送到不同的場地，對礦石進行深加工，對廢土進行排棄工作。露天開采中盡量充分利用土地資源，提高資源的重復(fù)利用率，做好植被恢復(fù)工作，盡可能地還原生態(tài)平衡，減少因礦業(yè)開采帶來的環(huán)境破壞與污染，提高社會效益。
2.2地下開采
地下開采是我國有色金屬礦山開采的重要方法，占據(jù)較大的比重。這種方法是通過地下礦床的切割與回采工作采出礦石，但是地下開采工作量大，工作方法繁多，以下幾種方法使用較多。
2.2.1 采用自然支護的礦產(chǎn)采集方法
這種方法主要依賴于圍巖自身的穩(wěn)固性和礦區(qū)礦柱的作用，通過支架作為臨時支護輔助來支撐在回采工作中造成的采空區(qū)。現(xiàn)階段在我國有色金屬開采行業(yè)中使用普遍，但是要求礦區(qū)的圍巖與礦石相對穩(wěn)固。這是一種結(jié)構(gòu)比較單一的采礦方法，簡單的回采工藝，機械化程度較高，采礦過程中各項成本低，適用于穩(wěn)定性較好的礦體。如果要開采較厚大的礦體時，需要留大量的礦柱，回采率較低，所以在此種情況下應(yīng)用較少。以敞空方式存在的回采礦房，必須依靠礦柱與圍巖的強度來維護支撐，礦房作業(yè)完成后要及時處理好后續(xù)工作，將礦房填滿再回到采礦柱的區(qū)域。
2.2.2 物理崩落采礦法
崩落采礦法是通過物理作用來管理地壓的采礦方法，通過崩落的礦石來填充控制采礦區(qū)域，這種方法多用在圍巖易崩落、地表允許塌陷的礦山礦體。通常，有色金屬開采過程中，物理崩落這一采礦方法可以按回采方式劃分為：壁式崩落法、無底柱分段式崩落法、分層分區(qū)崩落法、有底柱分段式崩落法以及階段崩落法。
2.2.3 礦區(qū)開采人工支護法
人工支護法是將需要充填的原材料或其他可以支撐的物體用來維護采空區(qū)的穩(wěn)定。這種方法以充填為主，在礦區(qū)采礦作業(yè)中根據(jù)回采面的推進，將碎石水泥等填充原材料運輸至采空區(qū)用于充填，從而控制地表移動，預(yù)防圍巖崩落，實現(xiàn)地壓管理。
支護法按照充填方式的不同，有不同的分類。較為單一的單層次采礦充填法，按充填方向劃分的上向與下向的分層充填法，以及分采充填法。按照不同的充填料以及輸出的方式，又可分劃成干式充填法、水力充填法和膠結(jié)充填法。該方法可控制礦區(qū)圍巖的崩落和礦房地表下沉，為礦區(qū)回采工作提供了安全保障，同時也可用于自燃礦石的火災(zāi)預(yù)防。因其開采適應(yīng)性強，礦區(qū)礦石的回采率高，礦區(qū)作業(yè)比較安全，能高效利用礦產(chǎn)資源以及保護地表植被等優(yōu)勢而被重視，但工藝要求高、成本投入大使得使用率不是很高。
3 結(jié)語
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步以及經(jīng)濟發(fā)展的深入，對有色金屬的需求量只增不減，因此，要進一步提高礦產(chǎn)資源的利用率，克服因采礦技術(shù)有限造成的礦體開采浪費現(xiàn)象。同時，要在采礦系統(tǒng)完善、采礦作業(yè)安全、采礦效益提高的基礎(chǔ)上，注重對環(huán)境的保護，不能以環(huán)境為代價片面發(fā)展經(jīng)濟，從而打造生態(tài)和諧的礦山資源開采系統(tǒng)。
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【關(guān)鍵詞】黃金礦山；地下；采礦技術(shù)；現(xiàn)狀；發(fā)展方向
1 黃金礦山采礦簡介
礦山地下開采工作在我國金屬礦山中占著非常重要的地位，有色金屬和黃金礦山90%以上均采用地下開采工藝。由此可見，地下采礦技術(shù)在我國的黃金礦產(chǎn)開發(fā)方面有著重要的作用。
我國的黃金礦產(chǎn)資源種類齊全、類型繁多。黃金礦床有巖金礦床、砂金礦床和伴生金礦床三種。主要工業(yè)類型有：矽卡巖型、微細(xì)粒浸染型、糜棱巖型、蝕變巖性、石英脈型、破碎帶蝕變巖性等礦床。盡管黃金礦產(chǎn)的資源種類、數(shù)量較多，但是隨著開采時間的持續(xù)，開采速度與數(shù)量的不斷增加，造成砂金資源量已經(jīng)在不斷的縮減，而巖金在我國的資源處于貧礦多，富礦少、小礦多，大型、特大型礦較少，缺少世界級大型礦床的局面，同時有些資源因為種種原因難以充分利用，這一系列原因給我國黃金礦山的發(fā)展造成較大的阻礙。如果以后黃金礦山地下采礦技術(shù)得不到發(fā)展與提高，那么未來的黃金礦業(yè)發(fā)展將會舉步維艱。
2 黃金礦山地下采礦技術(shù)的現(xiàn)狀分析
目前，我國黃金礦山中，砂金礦的開采開發(fā)已經(jīng)接近尾聲，黃金礦產(chǎn)資源開采以巖金開采為主，主要還是地下開采。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，特別是近幾年來，由于數(shù)字化、自動化設(shè)備的不斷開發(fā)與應(yīng)用，我國黃金礦山地下采礦技術(shù)和裝備水平也得到了較大程度的提高，采礦的效率以及采礦回收率等采礦技術(shù)的指標(biāo)也呈現(xiàn)出同步增長的態(tài)勢，工人的安全保障也得以進一步加強。這樣的發(fā)展?fàn)顟B(tài)使得我國黃金礦山地下采礦技術(shù)水平達(dá)到了一個新的階段。我國的巖金礦山當(dāng)前使用的采礦方法有三大類：空場法、充填法、崩落法。進入21世紀(jì)后，在三大類采礦方法基礎(chǔ)上，大約擴展到了30多種回采工藝，其中主要是以淺孔留礦法為主的與多種方法相結(jié)合的采礦方法。每種方法都有其不同的優(yōu)缺點。
如：淺孔留礦法，所需要的采切工程量小，設(shè)備少，投資低，工藝簡單，出礦效率高，達(dá)到產(chǎn)量標(biāo)準(zhǔn)的速度相對較快，所以這種采礦方法適合在中小型的礦山，但是淺孔留礦法在操作過程中也有著不少缺點亟待改正，像采場回采時平場和二次破碎的工作量較大、工人勞動強度高、難以實現(xiàn)機械化，采空區(qū)需要及時處理等等。充填采礦法，黃金礦山由于力求提高回收黃金資源，所以充填法所占的比重較其他類型礦山高，類型亦較多，主要有上向水平分層膠結(jié)充填、緩傾斜的垂直分條充填、削壁充填、點柱尾砂充填采礦法，它是采礦工藝技術(shù)中采礦損失率最少，礦石貧化率最低的一種采礦工藝，這種采礦方法也被我國黃金領(lǐng)導(dǎo)部門所大力提倡。但是，美中不足的是其工藝較為復(fù)雜，生產(chǎn)成本較高，基建投資較大。崩落采礦法，是以崩落圍巖實現(xiàn)采場地壓管理的一種采礦法，貧化率高，需要地表允許塌落，使得采礦方法的應(yīng)用受到局限，如地面有重要設(shè)施或有河流、鐵路、公路、輸電線路經(jīng)過，以及覆蓋層中有流砂、未經(jīng)疏干的砂層等其它不適地層，皆不宜采用此類采礦方法。三種采礦方法各有千秋，在實際工作中選擇何種方法，視具體條件而定。
3 黃金礦山地下采礦技術(shù)的發(fā)展方向
在和平與發(fā)展的21世紀(jì)，黃金礦業(yè)也必須承擔(dān)可持續(xù)發(fā)展的責(zé)任。優(yōu)質(zhì)黃金礦產(chǎn)資源越來越少，復(fù)雜、低品位礦石資源將逐步成為開采主體，同時由于淺部礦體的逐漸消耗，深部開采是不少黃金礦山企業(yè)開采主流，這樣黃金礦山地下采礦技術(shù)將面臨深部高應(yīng)力、高地壓、高地溫等不利因素的干擾。黃金礦山采選行業(yè)是廢料產(chǎn)出較多的行業(yè)之一，在利用其資源的過程中會產(chǎn)生許多尾礦，其工業(yè)廢棄物所占比例較大，同時，這些廢料（包括堆存的尾礦與廢石）需要占用很多的土地資源，其中還有很大一部分占用的是耕地。所以，在黃金礦產(chǎn)開采的過程中，會給環(huán)境帶來許多不利影響，例如：泥石流、尾砂污染、廢水污染、水土流失等等問題。
所以未來黃金礦業(yè)的發(fā)展，必須堅持可持續(xù)發(fā)展方向，現(xiàn)在提倡建設(shè)綠色礦山，是礦山發(fā)展必走之路。在采礦技術(shù)方面，充填采礦方法將會得以發(fā)展，作為深部開采的首選方法，新的充填技術(shù)、工藝和設(shè)備能夠更好地降低充填采礦成本，提高效率，目前各國都在加大對新型的充填技術(shù)、工藝和設(shè)備的研發(fā)力度，我國在加大自身研發(fā)力度的同時，也可以從國外礦山的發(fā)展趨勢中得到借鑒和啟發(fā)。同時隨著黃金礦山地下開采技術(shù)的不斷發(fā)展，無廢開采技術(shù)等符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的開采技術(shù)也將成為地下黃金礦山采礦技術(shù)的更高追求。無廢開采技術(shù)的應(yīng)用解決了日益嚴(yán)重的環(huán)境問題，同時也延長了黃金礦產(chǎn)資源的利用年限，提高礦山的綜合效益，使得黃金礦產(chǎn)開采行業(yè)逐步走上循環(huán)、可持續(xù)發(fā)展的軌道。
隨著信息技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化管理模式將會日益受到黃金礦山企業(yè)的重視，生產(chǎn)過程自動控制、集成化生產(chǎn)調(diào)度、數(shù)字化資源管理、智能化技術(shù)裝備的應(yīng)用將會越來越廣泛，在礦山生產(chǎn)安全、高效方面，發(fā)揮出重要的作用。
另外，未來為滿足對黃金物質(zhì)經(jīng)濟的需求，黃金礦產(chǎn)開采技術(shù)在其它方面將會有不斷的創(chuàng)新發(fā)展，例如：加大海洋資源的利用、二次資源綜合利用、尾礦資源的再次利用、替代資源的開發(fā)以至宇宙資源開發(fā)等等，隨著不同類別黃金礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用，黃金開采行業(yè)也會根據(jù)資源類別，采取不同的方法，采礦技術(shù)也會得到創(chuàng)新、發(fā)展。
總之，將來黃金礦山地下采礦技術(shù)的發(fā)展方向主要是向著可持續(xù)發(fā)展和保護環(huán)境、充分利用資源、生產(chǎn)安全和高效的方向發(fā)展。通過加大對科技的投入，不斷的開拓創(chuàng)新，將會在黃金礦山地下采礦技術(shù)方面創(chuàng)造出成本更少、效率更高、自動化程度更高、生產(chǎn)更安全的采礦技術(shù)。同時相信未來的黃金礦產(chǎn)開采行業(yè)也一定會為企業(yè)、為國家創(chuàng)造出更多的價值。
4 總結(jié)
本文通過對我國黃金礦山地下采礦技現(xiàn)狀與發(fā)展方向的全面論述，總結(jié)出黃金礦山地下采礦技術(shù)應(yīng)當(dāng)向著安全、高效、低成本、充分利用資源并且有利于保護環(huán)境和礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展的方向發(fā)展。黃金礦產(chǎn)開采行業(yè)作為我國國民經(jīng)濟中重要的一部分，將會擔(dān)當(dāng)起自己應(yīng)有的社會責(zé)任。
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