金属矿山地下开采方法选择及其影响因素研究

金属矿山地下开采方法选择及其影响因素研究

张礼

河北省非煤矿山发展中心、石家庄市、 050000

摘要：经济发展离不开资源的支持，大部分自然资源属于不可再生资源，在自然资源进行生产开采时，由于相关开采技术或人员操作问题，导致资源出现浪费的情况时有发生。且大多数矿山开采工作环境都比较复杂，若相关防护工作不到位，会给现场开采人员带来生命威胁，还会影响整个开采过程的效率。开采工作还会给生态环境带来一定的破坏，开采企业需要重视绿色环保的可持续发展理念。当前时代的不断发展，在矿山资源生产开采工作中要应用先进的现代化技术，矿山开采企业相关人员就需要结合绿色发展理念，充分对开采方法进行优化选择，只有这样才能全面提升现代采矿工艺技术向前发展，有效提高企业在行业市场上的核心竞争力。

关键词：金属矿山地下开采方法 开采影响因素 矿产资源 方法选择

引言：经济的发展离不开矿山资源的支持，随着社会生产与发展的加快，对于矿产资源的需求也在日益提升，为了满足当前社会发展的需求，便加大了矿山资源的开采规模。通常矿山开采现场的环境比较恶劣，在开采过程中还容易受到许多因素影响，包括天气情况、地理地质结构等方面，给整个开采工作的正常稳定运行带来严重的影响。由于许多矿山的地理结构复杂，部分矿山开采区域的岩石层比较坚硬，不能对其有效地开采，给开采工作带来了一定的阻碍，倘若没有科学合理的开采技术，金属矿山地下开采工作就无法顺利进行，只能寻求其他的方法，由此增加了矿山开采的成本。

1. 常用采矿方法

科学合理的开采方法在保证开采工作效率、人员安全，以及在提高经济效益方面都有着十分重要的意义，对于矿产资源的标准分类，矿产回采和空矿区处理等方面也有一定的作用。合理的开采方法也是保证整个开采工作效率与稳定的关键，金属矿山开采企业要根据矿山实际情况选择开采方法，才能确保企业的经济效益。结合实际情况，在正式开展矿山开采工作前，要严格落实地质勘查工作，并确保勘测结果的准确性和真实性，以此为依据制定施工工艺，结合勘测结果与工程实际的地理地质情况，采取合理的开采方法和相关技术，引进先进的金属矿山开采设备，才能保证矿山开采工作的顺利进行。

1.1空场采矿法

空场采矿法其主要的特征是，在进行矿产资源的开采过程中，由于矿山开采现场环境比较复杂，部分矿场的地理地质结构比较脆弱，在开采时出现的震动还会增加矿山出现坍塌的可能，而在开采时一些设备设施会给开采工作带来一定的阻碍，便需要对一些基础设施进行拆除，才能保证开采工作正常进行。由于缺乏了这些基础设施的支撑，给矿山整体结构稳定带来一定的影响，从而给现场工作人员带来严重的生命威胁。而空场采矿法在开采过程中，可以对保证矿山结构整体稳定的支撑设施进行长期的保存，并且还不会影响开采工作的效率与稳定，同时还能对矿山开采区域支撑设施预留。其次，应用空场开采法在矿山开采完成后，开采区域可以保持空旷的状态，更有利于后面工作的开展。空场开采法也有局限性，只能在岩石比较坚硬和稳固的矿山开采区域使用，因为这些地方在开采时不会出现矿体坍塌，如果矿山岩石层整体结构稳定性较差，很有可能出现安全风险。空场开采法根据矿柱实际分布情况，以及矿产资源的布置分为全面采矿法、矿体矿柱采矿法等等。

1.2留矿采矿法

将开采的岩石先放置在开采区域内，随后相关人员再站在岩石上对其进行二次开采。这种方法主要适用于矿山周围岩石层整体结构比较稳定的地方，如果岩石层不够稳定，相关人员在对矿石进行二次作业时，由于施工过程中所产生的振动会导致岩石层出现松动，其稳定性就会受到一定影响，便会增加矿石崩落的风险，而工作人员也是站在岩石上进行作业的，也会对工作人员的安全带来影响。其次，矿石所处区域的矿场，必须要有一定的倾斜角度，才能更好地保证矿石的稳定。在进行矿山开采过程中，所生产出来的矿石会先保留，保留下来的矿石作为基础，新的矿石在此基础上就可以开展作业。通常留矿采矿法适合于矿体岩石结构稳定，并且开采地含有金属物质的矿体不易发生化学反应，如果矿山开采区域不符合这些条件，则不能适用留矿开采法^[1]。

1.3充填开采法

当前矿产资源开采企业通常对采空区采取的方法是充填技术，选择充填技术就需要严格监控好充填材料，相关的监督管理人员要对充填材料进行检测试验，必须经过科学论证才能够得以使用。监督管理人员还需要对充填材料加强管理，保证不出现滥用和材料质量差的现象出现，经过严格规范监督管理才能有效避免在矿山资源生产开采过程中出现地压问题.工作人员在对采空区使用充填技术时需要注意，在进行矿产资源生产开采时充填固体周围的矿石开采完成后，地压就会突然增大，会影响到人员生命安全，就需要相关技术人员及时采用支架缓解矿山开采作业时地层增加的压力。因此，支架在保障金属矿山资源生产开采过程稳定进行与安全性方面有着重要的作用，在相关技术人员安装完支架以后可以有效地避免地表下沉，既保证了矿体结构的稳定还降低安全事故发生。

2. 采矿方法和技术影响因素

2.1矿体的种类和质量

金属矿山主要分为三类，首先就是黑色金属矿，这类矿物质主要的代表是铁矿，也是金属矿山中比较常见的物质，易开采，没有太大的开采难度，且分布也比较广泛。其次就是有色金属矿，主要的代表是铝、铜、锌等等，这些物质在开采出来后，容易受到氧化和腐蚀，对于开采和保护方面的工作就比较重视，并且这些矿石大多属于化学物质，因此具有一定的毒性。最后就是贵金属矿，这类矿石的代表主要是金、银，这类矿石十分稀少，而黄金作为最保值的一项物品，不管是在金钱交易和工艺品方面都有着重要的地位，其开采成本也是非常高的。铁矿由于比较常见，其价值也是很低的，一般都是在露天的情况下进行开采，常用的开采方法主要是崩落和空场。

2.2开采技术条件

环境因素也影响开采方法的合理选择，比如开采区域的地质结构是否允许出现塌陷的情况，能否使用爆破开采等等。另外就是所使用的相关开采设备的技术，现场的开采环境直接影响着开采设备和技术的性能，若选择的开采设备与技术不符合现场开采环境，不能满足开采工作的标准要求，就会影响整个开采工作的稳定进行。因此，在正式开展矿山开采工作之前，要结合现场实际情况，科学合理地选择开采设备与技术，并根据现有的管理水平结合实际的操作能力，制定健全完善的管理模式，从而防止在开采过程中出现质量和安全问题^[2]。

2.3 矿体赋存环境及状况

矿体赋存环境条件主要是指矿体与围岩接触情况、围岩稳定性状态以及埋藏深度。矿体埋藏深度与矿体赋存条件的关系很大，一般情况下，随着埋藏深度的增加，矿体和围岩会变得越来越破碎，稳定性越来越差。加上深部地应力增加，温度升高，通风和工作面条件的恶化，提升成本大幅度增加。这些都对深部开采设计的地压控制、通风降温和降低生产成本等方面提出特殊要求。矿体赋存状况包括矿体的倾向和厚度。

结语：

综合上述，随着经济的发展，社会生产生活对于矿产资源的需求也越来越高，为了能够满足社会发展对资源的需要，相关开采企业只有结合开采现场实际情况，以及自身实际的开采技术水平，合理地选择开采技术，并不断进行创新与优化，从而保证金属矿山开采工作的效率满足日益增长的需求。不同倾向矿体的开采方法和采场布置是不同的。如对于极薄和薄矿脉，选择采矿方法要特别注意矿石的变化。对于中厚以上矿体，所选择的采矿方法要有利于提高开采强度和采场生产能力，有利于机械化作业。矿体厚度不同，所适用的技术和现场工艺设备也是不同的；一般来说，对于薄矿脉，采场只能沿走向布置，而对于厚矿体，采场应该垂直走向布置。

参考文献：

[1]廖永斌.金属矿山开采方法选择与影响因素分析[J].世界有色金属，2021(06):43-44.

[2]王梓铭.地下金属矿山采矿技术进展及研究方向[J].中国金属通报，2021(01):21-22.