金属矿山地下开采的有效策略分析

金属矿山地下开采的有效策略分析

张晓隆

中国有色集团抚顺红透山矿业有限公司辽宁省抚顺市112233

摘要：随着近些年来工业进程加快，对矿产资源的需求量不断的攀升，根据目前已有的情况进行分析，只有采取先进的开采方法，引进先进的开采设备，才能满足日益增长的需求量。适宜的开采方法可以有效的促进矿产资源的开发工作效率，同时可以缓解人员的工作量，同时还能大大提高经济效益。

关键词：金属矿山；地下开采；有效策略

1金属矿地下开采中常见的问题

1.1矿井的整体通风及局部通风工作

通常情况下，金属矿地下的开采极少存在瓦斯极其它可燃气体，使得有许多金矿矿产开采单位会忽视井下机械通风工作。（1）一些单位没有对通风的性能进行监测，机械通风一般具备主扇以及局扇等通风设施，但风量得不到合理的分配与调节。（2）缺乏较先进的通风设备设施，在实际工作中，较为有效的通风辅助设施是挡风墙及风门等，而许多金属矿山没有配置这些基本通风设施，导致井下风流时常出现短路稳流的情况，尤其是废弃巷道未进行及时封闭，导致巷道出现漏风现象，也严重降低了通风的效率。值得注意的是，如果井下发生火灾时，整个矿井的反风工作的作用的就会被凸显出来。（3）许多单位缺乏行之有效的通风系统，就目前情况来看，我国很多金属矿山没有完善的通风系统，依靠全负压机械通风系统，使得井下极易出现了循环风、短路风以及串联风。（4）一些单位忽视局部通风的工作，在金属矿地下实际开采中，有许多单位忽视一些局部通风机的设置，导致矿内无法实现持续的供风，掘进面的污风只能利用打眼时的高压风排放出去，不仅严重影响作业人员的安全也使得掘进得效率严重降低。

1.2井下排水及透水防范工作

在矿产开采过程中，井下排水首先应考虑井下涌水及透水防范工作，出现透水问题主要有两方面的原因，分别是：（1）许多的矿产企业在进行矿产开采前期，对于所要开采的矿山没有进行水文地质的充分调查，就会造成盲目的开采，增加了安全事故发生的几率。（2）在对矿山进行开采时没有遵循先探后掘的原则，在开采的过程中没有注意开采的情况，会使得旧的采空区和新开采的进行连通，这样会直接导致透水问题的出现。其次应考虑井下作业排出水的处理问题，要做好相应的措施工程，保证作业地点的排水顺畅。如果采掘作业地点排水设备设施不完善，易形成作业面积水，不仅影响作业人员人身安全，而且严重影响作业效率。

1.3采空区管理及治理工作

采空区管理工作做的不到位就会引起塌陷现象的出现，这为整个矿山的开采埋下了安全隐患，在整个金属矿山开采过程中随着开采的不断进行，采空区逐渐增大，地压变化明显，地表就具有较大的塌陷几率，这样不仅会给工作人员的人身安全造成影响，而且极易对地表环境造成严重的破坏。为了解决这些问题，首先要在开采前期对要开采的矿区情况进行实际的研究，详细的分析调查，搞清井下岩层及矿体成分组成及产状等，制定合理的开采方案。其次，在利用空场法进行采矿时，要对井下空区进行实时监控，绘制空区资料图，对空区进行详实的资料统计。在设计开采方案时，对于需要进行的治理的空区要一并提出治理方案，并提前做好措施工程。还要依照设计规范的采矿指标，来对地下开采矿山采空区实施针对性的管理，防止采空区管理不当，造成安全隐患。

2常用采矿方法

2.1空场采矿法

主要的特点是在开采过程中，对开采区域的支撑体进行永久性的保留，并且开采区域进行支撑体的预留，开采过后的区域保持空场状态，这样的空场采矿法一般在矿石与围岩很稳固地点进行选用。根据空场采矿法的特点，可以具体根据采矿过程中矿柱分布及矿块实际布置可分为全面采矿法、矿体矿柱采矿法（房柱采矿法）、矿房分段采矿法等。

2.2崩落采矿法

是通过对周围的矿石、围岩进行崩落来进行地下岩石的控制的采矿方法，即随着对矿石的崩落，带动周围的岩石的崩落，用周围的岩石或者废矿物质来充填采空区，这样既能对矿石进行开采又能对地下压力进行很好的控制，崩落采矿法特点是对矿石进行开采过程中，既能对矿体进行高效回采又能对地下应力进行控制还可以用崩落的岩石进行充填采空区。崩落采矿法可以及时对地下应力进行控制，崩落采矿法一般使用在矿体围岩不稳固和地表允许陷落的条件下进行选用。崩落采矿法按照崩落方式可以分为集中崩落法、分离崩落法、区域崩落法、支撑崩落法。

2.3留矿采矿法

将采集下来的矿石先保留在开采区域内，现场作业人员会在矿石上进行二次作业。留矿采矿法主要用于对矿床周围的岩体比较稳定并且矿床成一定的倾角的稳定矿体，留矿采矿法特点是在进行开采的过程中，开采作业区会保留下开采的矿石，利用矿石作为奠基进行新的作业。留矿采矿法凭借矿体与矿柱之间的配合互相轮换着对采空区进行支撑，选用留矿采矿法一般会选在矿体周围的岩石比较稳定，并且所采集的金属矿石不易发生氧化、置换和燃烧，如果是矿体周围的岩石不够稳定或者是有发生地质变化的地区，不宜选用留矿采矿法。

2.4充填采矿法

是在开采过程中一边进行开采一边利用废石、废渣或者全尾砂、胶结料等填充物，对采空区进行回填的采矿方法。充填采矿法的特点充填是在采矿过程中进行的，即采矿过程中伴随着充填，作业人员是在充填体上或充填体周边进行作业，这样可以对矿体的支撑做到人工控制，既能完成科学开采又能实现力学控制，确保开采安全。

3提高金属矿地下开采效率的措施

3.1落实开采安全策略，减少安全事故的发生

一旦产生安全事故，会直接致使开采工作的终止，对于有些地段会造成严重损坏。若要再次进行开采，则要求投入大量时间进行修复。所以说，在金属矿地下开采过程中，要想实现开采的高效率，务必在开采之前做好安全防护措施。首先要对矿山井筒处进行定期的检查，针对处于岩石移动范围内的井筒，务必要采用有效的措施来处理。对于地下开采矿山的矿柱，应每隔一段时间进行排查，对于安全达标的矿柱要求使用相关技术来继续维护。如果发生了很难处理的问题，要下达命令停止生产。

3.2信息技术的应用及数字化矿山的建设

地下开采想要高效的完成就需要引进新技术与新设备，这样才能提高整体的开采效率，具体可以从两个方面进行，分别是：（1）使用新设备进行开采；传统的旧开采设备不但开采的效率低，开采出来的效果也很不好，质量比较差，因此为了保证开采的质量与效率，一定要采用新设备进行工作。（2）使用计算机远程技术对整个地下开采设备进行操控；利用了远程控制手段，可以使得地下开采效率得到很大的提升，同时也能使整个的开采位置更加的精准，这样利用远程探测可以科学的对矿藏进行准确的定位，为后期的开采做好前期的勘测工作。第三，加强整个矿区范围内的辅助设施的数字化建设。例如排水、通风、井下高压电及高压风的供给、提升等，对其进行数字化改造，可以根据井下作业条件进行实时的设备调节，最大限度的降低人为因素对井下辅助设备使用的不利影响，增加开采效率。

4结论

金属矿地下开采要从安全、自动化、合理的工程安排等几个方向入手，引入先进的开采理念以及开采设备，保障开采工程的顺利进行，就一定可以提高金属矿地下开采的效率。

参考文献：

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