[关键词] 金属矿山 地下开采 采矿方法
中图分类号：F407.4
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随着矿山开采业技术的不断进步，国际与国内进行金属矿山地下开采的工艺技术也有着新的突破与发展，不断向着开采效率高、机械化程度高和回采率高的程度发展，在矿产开采现场的综合生产能力以及劳动生产率都出现了较大幅度的提升，贫化指标与损失指标都出现了较大幅度的减小，为了在金属矿山地下开采采矿中选择最为合适的采矿方法，制定出最为合适的工艺流程，本文中对近年来我国金属矿山地下开采采用的主要采矿方法进行了分析研究。
一、常见金属矿山地下开采采矿方法
采矿方法指的是如何通过安全、经济的手段把位于矿块、矿柱以及矿房内的矿石开采出来的方法，主要包括对矿块进行的采准切割、矿石的回采以及对采空区的处理等多个方面的工作。
依照在对矿石进行回采过程中对采场进行管理的方法的差异，金属与非金属矿山的地下开采方法基本有以下几种类型。
1. 空场采矿法。这种采矿方法的主要特点就是在进行回采的过程当中，对采空区采用暂时留存或者是永久留存的矿柱进行技术性的支撑加固，采空区始终处于一种空着的状态。根据矿壁与矿块表现出来的实际结构差异以及进行回采作业的工作特点，该采矿法又能够划分成全面采矿方法、阶段性矿房采矿方法以及房柱采矿方法。
2. 崩落采矿法。这种采矿方法是通过崩落围岩的办法来使地压管理得到实现的采矿方法，也就是在崩落矿石的过程中，通过强制或者是自然的方式把围岩崩落以用来填充采空区域，通过这种方法来实现对地压的管理与控制。该采矿方法的特点就是在矿石陆续采出之后，通过有计划、有步骤的方式利用崩落的矿体中存在的上下盘岩石以及覆盖岩层来对采空区进行合理的填充，通过这种方法及时地实现对采空区地压的控制，妥善地处理好采空区，通常情况下是在矿体围岩处于一种不稳定的状态、地表情况可以承受陷落的情况下采用该种采矿方法。具体的方法包括单层、分层、分段以及阶段性崩落法。
3. 留矿采矿法。这种采矿方法是把采下的很大一部分矿石暂时留存在矿房中，采矿工人以矿石堆为作业地点进行工作，主要的开采对象是矿石及其围岩都比较稳定的中厚与急倾斜薄矿体。该采矿方法的特点就是在进行回采的过程当中，在采空区的位置暂时放置一些开采出来的矿石，借助这些矿石配合采空区的矿柱对采空区形成支撑作用，通常是在矿石条件比较稳定，不容易出现氧化、自燃以及粘连现象，且矿体的围岩情况比较稳定的情况下采用。
4.充填采矿法。这种采矿方法是在回采工作面逐步进行推进的过程中，通过填充料对矿体采空区域进行填充的一种采矿方法。它的主要特点是进行回采的过程中，矿体采空区域依靠其内部填充的充填材料、支柱以及两者配合而出现的人工支撑体对采空区进行支撑。这种采矿方法通常应用于开发具有较高价值矿石、具有较高回收率要求的矿石、能够较方便的获取充填料、地表不能够出现陷落情况以及地质情况较为复杂特殊的矿体。
从具体的统计数据来看，目前铁矿山地下开采主要仍把崩落采矿法作为主要的采矿方法，有色金属与黄金矿体的地下开采则以充填采矿法以及空场采矿法作为主要方法。
二、对采矿方法以及技术产生影响的主要因素
对采矿方法的合理选择指的是能够根据实际的地质条件，提高对矿山开采工作进行安全管理的力度，尽量降低人员伤亡事故的出现。要根据实际情况合理的选择合适的采矿方法，制定出适合当前的工艺流程，要做到这些，必要依据当前开采矿体的具体规模、价值以及赋存的具体条件来进行详细的研究，从而系统的掌握矿山地下开采的具体技术条件。
1. 金属矿山工程地质条件以及矿石的物理力学特征
金属矿山工程地质条件以及矿石的物理力学特征能够较为完整的反映出矿石岩体整体的稳定性。它能够对采矿现场的构成要素以及地压管理中包含的重要元素产生直接的影响，对采矿方案的确定以及采矿工艺的确定发挥非常重要的作用。
具体的工程地质条件主要有矿山岩体的结构、具体的岩性分布情况、破碎带的位置、断层情况、节理情况、裂隙的分布情况以及地下水的情况等等。矿体的物理力学特征主要有容重情况、实际抗拉强度值、实际抗剪强度值、空隙程度、产生声波的实际传播速度、单轴与三轴的具体抗压强度以及强度条件等等。
2. 地应力状态
这里提到的地应力指的是导致地下采矿结构以及采矿岩体出现变形以及被破坏的最为根本的一种作用力。可以说，只要在掌握了金属矿山开采工程地区的具体地应力情况之后，才能够对矿山区域整体的分布有完整的认识，确定出适合当前工程条件的矿山开采方法，通过技术观测，确定出金属矿山采场以及巷道的最合理的断面形状与尺寸、矿体开挖的具体步骤、进行支护的具体形式、支护结构的具体参数以及形成支护时间等等，在确保围岩具有稳定性的前提下，极可能多的提高矿石的开采量，增加矿山开采的经济效益与收益。例如根据物理学上的弹性力学理论，矿山采场与巷道的最为理想的形状是由四周应力集中在一起形成的一种现象，最合理的断面形状呈现为椭圆，并且该椭圆形在位于垂直与水平两个方向上的两个半轴具有的长度的比值应该等同于断面水平方向的应力与垂直方向的应力的比值。在这种条件下，矿体的采场及巷道周边位置处于一种均匀等压力的状况之下，可以说这是最为稳定的一种受力状态。此外，在确定出矿体采场以及巷道具体的走向之后，同样要考虑地应力最好的走向应该同最大主应力所处的方向相平行。此外，在实际的采矿工作中，采场及巷道具体走向以及断面具体形状的选择仍要与工程需求相结合，并综合考虑经济性以及其他方面的条件。
3. 矿体的具体种类与质量
金属矿的种类主要有三种，第一种黑色金属矿，主要代表有铁矿等；第二种是有色金属矿，主要代表有铜、铅、锌、钨、钼、铝、镍等；第三种是贵金属矿（主要代表有金、银等）与铀矿。因为铁矿的价值相对比较低，通常情况下只能选择露天开采的方法，即便因为矿体埋藏过深需要进行地下开采，这时候也只能采取空场采矿法或崩落采矿法。如果通过胶结充填法进行铁矿的开采，那么所产生充填与回采成本可能比矿石自身的价值还要高，从经济角度来讲是不可行的。相反，在进行有色金属矿山以及贵重金属矿山的开采工作时，则很多采用了充填开采法，通过这种采矿方法才能尽可能的降低矿石的贫化率与损失率，这主要是因为有色金属矿与贵重金属矿自身所具备的价值已经远远超过了进行充填的成本。此外，还要看金属矿石的质量，不仅要看矿石品位的高低，还要看矿石杂质的数量。
4. 矿体赋存的环境与状况
这里所提到的矿体的赋存环境指的是矿体同围岩的具体接触情况、稳定情况与具体的埋藏深度。
金属矿体的埋藏深度同矿体具体的赋存条件有着非常巨大的关系，通常情况下，在矿体埋藏深度不断增加的情况下，矿体与围岩的破碎程度会越来越严重，同样，其具有的稳定性也会不断降低，再加上越深的位置地应力越大、温度越高，工作面以及通风条件都在不断的恶化，导致了开采困难程度出现了很大的提高。这些实际情况全部对处于较深位置开采设计的通风降温、减小生产的成本以及控制地压等各个方面提出了更为严峻的要求。
矿体的具体赋存情况有矿体的具体厚度与倾向。可以说，厚度和倾向不相同的矿体选择的开采方法以及布置的采场都是有差异的。例如针对厚底很小的矿脉，进行采矿方法选择时要尤其关注矿石方面的变化情况。而针对厚度中上的矿体，进行采矿方法的选择时要保证能够提升矿石开采的力度与矿厂的实际生产能力，并使机械化作业方便展开。金属矿体的厚度存在差别，进行采场布置方式的选择时同样存在差异，通常情况下，针对厚底较低的矿体，采场一般沿着矿体的走向方向进行布置，而针对厚度较大的矿体，进行采场布置时一般垂直走向方向进行布置，这是由于厚矿体的最大应力通常是一种垂直走向，所以采场进行垂直方向的布置，这样就保证了采场长轴所呈现的方向同最大应力所呈现的方向是相同的，这样有利于矿体采场的稳定。
5. 矿山地下开采的技术条件与经济指标
（1） 矿山地下开采的技术条件
首先，环境条件，例如地表能不能允许塌陷情况出现，如果允许塌陷，那么就可以采取崩落采矿法；如果不允许塌陷，那么就可以采取充填采矿法或空场采矿法。矿体开采的具体技术装备条件以及材料的供应情况会对采矿方法的整个过程产生直接的制约作用，进而对采矿工艺具体实施过程产生影响，影响矿石开采设计优化目标的顺利实现。所以金属矿山的开采设计当中需要根据具体的技术条件与材料实际供应状况做出最为合理的矿体采矿方案。最后，技术管理的具体水平条件。当前技术管理的实际水平能不能符合采矿方法规定的技术管理的具体水平对能不能达到矿体采矿方法中所列出的目标有着非常大的关系。例如针对规模中小型的矿山、地方性的矿山，进行开采方法的选择时应注重选择技术上简单，能方便工人掌握，以及方便管理的矿体开采方法。长时间的时间证明：要做好一个金属矿山，不但要靠技术，也要靠管理，两者都很重要，缺一不可。因此，努力提升当前矿山开采的技术管理水平，毫无疑问的已经成为了实现金属矿山进行设计优化的最为关键的一个环节。
（2）经济指标
矿山开采的经济指标主要有：采场的实际生产能力，金属矿石的贫化率与损失率，采矿工人及矿区机械设备的劳动生产率，材料的消耗以及矿石的具体成本。经济指标的差异将决定矿体开采方法与工艺的差异。
总结：
在矿山开采业技术不断进步的过程中，国际与国内进行金属矿山地下开采的工艺技术也有着新的突破与发展，不断向着开采效率高、机械化程度高和回采率高的程度发展，在矿产开采现场的综合生产能力以及劳动生产率都出现了较大幅度的提升，贫化指标与损失指标都出现了较大幅度的减小。本文介绍了四种我国金属矿山常用的地下采矿方法：空场采矿法、崩落采矿法、留矿采矿法、充填采矿法，并重点从金属矿体的整体规模、价值、赋存的具体条件与状况等几个方面来进行分析，希望对大家有所帮助。
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关键词：金属矿山；地下采矿技术；进展；
中图分类号：TD43 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2015）-01-00-01
一、金属矿山地下采矿方法概况
地下采矿方法是自矿块内采出矿石所进行的采准、切割和回采工作的总称。采准工作掘进一系列巷道，为切割和回采工作创造条件；切割工作为回采工作形成自由面和落矿空间；回采工作自回采工作面采出矿石，包括落矿、出矿和地压管理三种作业。采矿方法是指如何安全、经济地采出矿块、矿房或矿柱内矿石的方法，包括矿块的采准切割、采空区处理、回采工作。
（一）空场采矿法
根据矿块或矿壁的结构不同与回采作业的特点，空场采矿法可分为房柱采矿法、阶段矿房采矿法、全面采矿法、留矿法等。空场采矿法特点：回采过程中，采空区始终是空着的，用主要暂留或永久残留的矿柱进行支撑，一般在矿石与围岩很稳固时采用。这种方法通常将矿块划分为矿房与矿柱，先采矿房，后采矿柱。采矿房时，形成的采空区一般先不做处理，这种采矿法要求围岩和矿石稳固。空场采矿法是属于结构简单的一种采矿方法，易于工人掌握，生产效率也较高，贫化小，成本低，实践技术也比较成熟，因而应用广泛。现阶段我国有色金属、黄金及化工矿山应用相当普遍。
（二）崩落采矿法
崩落围岩采矿方法的特点是随着矿石采出，采空区被有计划的用崩落矿体岩石来充填，采空区能够得到及时的控制和处理，在地表允许陷落、矿体围岩不稳固条件中使用较多。通过强制或自然崩落围岩充填采空区的方式来控制和管理地压，主要包括分层崩落法、分段崩落法、单层崩落法、阶段崩落法充填采矿法
（三）填充采矿法
矿石价值高、要求回收率高、充填料材方便、地表不允许陷落
和特殊复杂地质条件下的矿体，一般采用填充采矿法。在回采时，采空区依靠充填其内的充填料、支柱或充填料与支柱
相配合形成的人工支承体支承采空区。
二、金属矿山地下采矿方法选择系统的重要性
（一）地下采矿是人类获取地下资源的重要方式之一，采矿方法的选择又是地下采矿的核心，然而影响地下采矿方法选择的因素众多，不同的地质条件又有不同的要求，具有极大的模糊性和不确定性，不能够仅靠单一定量分析来确定。传统的采矿方法选择就是仅由单个影响因素或几个因素各自直观地评价而确定的，带有极大的经验成分，具有很大的局限性。
（二）地下采矿的发展趋势是不断简化采场结构，采用新的工艺技术和新设备，机械化开采，实现大型化、集约化生产，实现地下采矿的智能机器化开采，实现资源的最大回收利用。必须从系统研究的角度，将模糊数学、层次分析、神经网络和人工智能等方法相结合，设计出合理的采矿方法选择系统，选择出最佳的地下采矿方法，才能达到安全高效的目的，获得最好的效益。近年来计算机已成为实现矿山科学管理和工艺理论研究的重要手段，广泛用于模拟采矿生产工艺，优选采矿方法、工艺和设备，研究改进采场结构和控制出矿品位，以及监控采矿作业和进行计划管理、财务管理和材料管理等，为采矿方法的智能化选择提供了条件。计算机在矿山中的进一步开发应用必将导致采矿技术的更大发展。
采矿是一个极其复杂的系统问题，采矿设计和安全管理具有众多的不确定性、模糊性和知识不完备性。因此，用模糊数学、层次分析构建金属矿山地下采矿方法选择系统，对采矿工程进行定量分析与定性描述，基于系统工程的观点与方法进行采矿问题的研究是采矿科学的发展方向。对采矿方法选择系统分析的综合集成；并通过集成系统的计算机人机对话功能，动态地实现采矿方法设计与的系统分析，建立复杂采矿条件下采矿方法选择系统。
三、金属矿山地下采矿方法选择系统应用
首先，从系统的层次结构出发，根据目前金属矿山地下采矿方法的现状，建立其完善的采矿方法知识库。其次，根据模糊数学的原理建立了推理机，根据模糊数学的原理进行采矿方法选择，模糊数学法主要用于采矿方法选择和采矿方法的技术经济指标预测。模糊数学选择采矿方法时，主要是将与目标矿山的地质技术条件与候选采矿方法相比较，并且计算出与候选采矿方法所要求的地质技术条件之间的模糊相似程度，选择条件最近似的作为目标矿山上的采矿方法。运用模糊数学选择采矿方法时，综合考虑了各种因素，更加的客观科学。但是隶属函数的构造方法不同，权重矩阵就有一定的差距，初选采矿方法时，首先对各种影响采矿方法选择的指标进行模糊量化，并且建立出相应的模糊评判矩阵，选出较好的几种方案。对初选出的方案进行终选时，采用了模糊综合评判的方法，对每个方案的技术经济指标进行分析比较，在建立出评判矩阵和权重矩阵的基础上选出最优方案。最后，利用VB开发人机界面友好的金属地下采矿方法选择系统，降低了研发的难度，提高了研发效率，加快了数据的处理，提供了全面高效的辅助支持。将定性分析与定量分析相结合，运用了多学科知识对采矿方法进行选择，达到金属矿山地下采矿方法选择的智能化。对地下采矿的科技发展起到完善和积极推动作用。价值工程法在采矿方法选择中采用价值工程法主要考虑的是资金的时间价值，主要根据技术经济指标的对比进行方案选择。
四、结语
现代科技进步与采矿科学的发展相结合，是采矿业向前迈出的一大步。对于金属矿山地下开采方法的正确选择，是迅速提高矿山技术管理水平，实现矿山设计优化的关键环节。对采矿业安全快速发展有着重要的现实意义。
参考文献：
[1]刘方.金属矿山地下采矿方法选择系统[D].武汉理工大学，2011.DOI：10.7666/d.y1880203.
关键词：金属矿山；大水矿床；地下采矿；点柱充填式采矿法
前言
大水矿床是我国金属矿山当中较为常见的一种类型，其虽在我国分布广泛，但由于开采难度较大，以至于该类型矿山资源并非开采首选。随着社会需求的不断增大，越来越多的金属矿山被开采枯竭，从我国目前的大水矿床开采效果来看，点柱充填式采矿法是较有成效的开采方法之一，做好对此方法的分析对于我国金属矿山大水矿床的地下采矿方法进步具有重要意义。
1 大水矿床的充水类型
大水矿床是指矿坑涌水量每日达到数万立方米以上的矿床，这类矿床在我国分布较为广泛，其虽具有一定的开采难度，但从效益方面还是具有重大开采意义的。我国大水矿床的充水条件较为复杂，这与我国水文地质条件有着直接的关系，多种水源共同补给矿坑，其类型不仅包括岩溶水、孔隙水、裂隙水等，还有地表水和大气降水等。其中孔隙水为矿床的主要充水类型，根据不同充水类型可以将大水矿床分为岩溶含水层充水和孔隙含水层充水两种矿床冲水类型。
1.1 岩溶含水层充水
此类充水岩层根据不同的层次有着不同的特点，其中充水层具有含水性不均的特点，这与其无统一含水层和地下水位有直接关系，此类充水层的充水流量与大气降水强度有直接关联，易出现大溶洞库存泥沙的情况，威胁生产安全。覆盖及埋藏充水层则都具有统一含水层和地下水位，但覆盖充水层具有严重的地面谈下井下泥沙，其地下水对安全生产有所威胁。同时埋藏充水层则具有丰富的高压岩溶水，此类充水层的井下泥沙对生产安全有所威胁。
1.2 孔隙含水层充水
此类充水岩层具有埋藏浅的特点，矿坑内涌水量受大气降水影响明显，上部松散沉积物较多，多以富有水的沙砾石层为主，同时掺有细粉砂含水层与弱透水的亚粘土、粘土层交互成层，此类岩层具有极强的不稳定性，工程地质条件也较为复杂。
2 大水矿床的开采方法分析
大水矿床的地下采矿方法一直是采矿企业研究的重点内容，在我国当下的矿山开采水平上，大水矿床的地下采矿方法也呈现出了百花齐放的现象，例如留隔水矿柱的房柱法（谷家台铁矿、业庄矿区、泗顶铅锌矿），可超前疏干的崩落法（西石门铁矿、北 河铁矿、程潮铁矿）、空场嗣后充填采矿法（南 河铁矿、草楼铁矿）等等，都取得了一定的效果，并获得了成功，但从开采效率、经济效益、生产安全角度分析，还是点柱式充填采矿法最为有效，因此该方法成为了我国目前使用最为广泛的大水矿床的地下采矿方法。
3 点柱充填法的应用优势
（1）点柱充填法能够在一定数量的矿柱支持下实现对矿体上盘的支撑，避免海水深入坑内，对矿山的海地部分产生破坏与不利影响；（2）使用点柱充填法可以实现全尾砂充填，这样有利于提升回采矿石的回收率；（3）点柱充填法的机械化程度较高，因此其劳动生产率也交稿，而且无轨生产设备的灵活应用，还可以保障设备安全，如果出现海水浸入井下的情况，可以实现对设备的随时撤离；（4）点柱充填法可以实现对采场内的分选，实现对开采品位的灵活控制。
4 以点柱充填法的大水矿床开采
4.1 工程实例
某矿区位置在海湾部分，其矿体由陆地向太平洋倾斜延伸，由于矿体断层较多，故将其分为三个主要开采矿段，矿段代号分别为A、B、C。在三个开采矿段当中，C矿段为充水矿床，其矿体与海底的最近距离仅为40m，垂直延伸高度可达300m，矿体走向全长为300～400m，厚度为5～50m，倾角度数为30°～45°。在该矿段中，有矿体赋存于矽卡岩中，围岩为大理岩和角页岩，框体直接顶板处有宽度较大的主断层，矿体和围岩的节理发育较好，属于中等稳固情况。在矿体当中地下涌水量不打，与海水无直接联系。
4.2 采场构成要素
海床底部留60m的护顶柱；采场尺寸及分割后的矿体自然尺寸长度在50～100m之间，宽度在5～50m之间。方形点柱断面为6m×6m，不留间柱，回采10年后，可将点桩面改为5m×5m。点柱之间的净宽度应控制在8～9m质检，点柱中心距为14m。阶段顶底柱高在为15～20m之间，段高75m。回采分层高度为4m，分段充填时，高度为12.5m。
4.3 采场的系统设置
根据对大水矿床的实际情况分析与了解，可以不对其进行运输阶段和溜矿井的设置，与此同时也不设置回采分段平巷，取而代之的是露天矿用的改装铲运机和卡车。其中铲运机的规格为6.5m3，卡车的规格为35～40吨。在生产过程中，卡车可直接经由斜坡道进入到采场当中进行装车，撞车后将矿产运往地表卸矿站进行卸矿。其中矿床中的阶段高为75m，且每一阶段仅作回采开始时的切割分层用，在运输水平上不使用阶段高。
4.4 回采工作
根据矿床的实际情况分析，其回采工作可以从斜坡道的采场联络道开始，其中第一层的回采切割层高为4.5～5m，充填高度为3m，预留空顶高度为1.5～2m，这样设置的目的是为了保证下一层分层回采时，能够有效的出矿和通风。第二层的回采切割高度为4m，充填高度为3m，预留空顶高度为1～1.5m。在此种回采模式设计下，所有采场在无干扰情况下可以实现同时凿岩和出矿，实现6个采场的同时工作，日出矿量可达1500吨，实现回采工作的全面拉开。根据矿区实际情况的分析，生产过程中的凿岩设备应选择双臂台车，对于部分矿体较薄的小采场，可以选择使用手持式凿岩机，保证凿矿的精准性，避免对山体造成伤害。
4.5 经济技术指标
在上述生产模式下，矿产掌子面工人的工班平均劳动生产率可达48吨左右，采场的平均生产能力根据采场的实际大小有所差异，其中日生产量最高的可达600吨，日生产量最低的也有300吨左右。通过对点柱矿石的损失率计算，其理论损失率约为18.5%。
5 结束语
综上所述，点柱充填式采矿法作为当下较为成熟的矿山开采方法，其对于金属矿山大水矿床的开采具有非常重要的意义，国内多个以此为主要技术的大水矿床金属矿山开采，也客观证明了其在大水矿床的开采方面的先进性与效果。随着金属矿产资源量的日趋减少，今后的金属矿山开采难度必然还会增大，因此我们必须要在以点柱充填式采矿法有效完成当下的大水矿床开采工作基础上，加大对点柱充填式采矿法的技术深入研究，实现对该技术的进一步完善，让其能够更好地适用于难度更大的技术矿山大水矿床的地下开采工作，为保证我国资源的有效开采提供坚实、有利的支持。
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【关键词】有色金属 资源状况 开采方法
我国有色金属矿山贫矿多，富矿少；小矿多，大型、特大型矿少，矿产资源缺口严重，金属矿开采技术的高低直接影响到我国国防安全和全面小康社会的建设[1]。现阶段我国部分矿山采掘设备实现了大型化、自动化和智能化，采矿工艺实现连续或半连续化，矿山生产与管理广泛应用了计算机技术[2]，有力地促进了金属矿开采工业的发展。
1 我国有色金属矿山状况
1.1我国有色金属矿藏总况
我国的矿产资源丰富，在华夏大地上均能找到世界上已发现的矿产资源种类，已探明的矿种就有148种，大大小小共计一万六千多处矿产地，是世界第三大矿产大国。相对于其他国家而言，我国的铅、锌、锑、镍、锡、镁、汞以及稀土等有色金属在质量、产量上有相对优势；部分有色金属矿藏则处于劣势，如铜铝资源量不足、质不好，开采出的有色金属不能满足冶炼的需要，因此我国每年的有色金属产品生产有四分之一需要依靠原材料的进口。
我国有色金属矿山的分布不均衡，中小型居多、大型矿少；贫矿多、富矿少；边远山区多、沿海地区少；矿产资源共生矿多、单一矿产少，这些资源的分布特征使得我国的矿业开采难度大。
1.2我国有色金属矿产资源储备现状
我国的采矿业主要发展在上世纪五六十年代，由于当时技术水平有限，我国大部分有色金属矿山在经过长达几十年的开采之后，资源大幅度减少甚至枯竭。现存的有色金属矿山中，有大部分矿藏开采进入中、晚期成为末期矿山。近年来，我国有色金属矿产品进口量逐年加大，而我国的工业化仍然处于迅速发展状态，现代化经济的发展伴随着工业化的进一步发展，我国经济对有色金属的消费量仍然会大量的增加，本土矿产资源不足以维持经济的发展。
其次，有色金属矿山开采的品位下降，有些矿山经过几十年的开采，资源品位下降迅速，加上上世纪五六十年代经济体制的制约以及科技发展水平的限制，造成了以往矿山开采的资源浪费、规模小等问题。
1.3有色金属矿山资源开采利用水平
国家在上世纪中后期对矿产资源消耗使用量大，由于我国矿产资源分布不均等情况，有的矿山因有色金属采矿条件的恶化或受技术制约，开采者会采易弃难、采富弃贫，只采品质高的矿种而将其他矿产丢弃，加上矿区采矿准入要求不高，有些小企业或者集体，未经合理设计甚至没有高水平的设备就进入矿区采矿，造成矿区管理失控、资源浪费以及有色金属的采矿行业发展受限。
有色金属的矿藏是不可再生资源，原来开采中造成的浪费以及开采之后深加工的利用率低等因素，不仅危害周边的环境，带来一系列的环境污染与破坏，也使得矿产开发利用水平未能提高。在已经开发的矿区中，由于技术水平受限，以及设备管理与工艺缺乏系统高效地研究，使得老矿区二次回采、多次回采水平亦较低。而有些有色金属矿产需要在特定的环境或特定的工艺下才会分离开采出来，因而现有的科技水平下无法深度利用，对资源也是一种浪费。
1.4经济效益低和污染破坏严重
由于矿山的投资周期长，矿山开采有时需要几年甚至十几年的时间，投资成本高，有色金属开采的难度大，加上道路运输成本费用的增加以及机器设备和人工成本，经济效益低下。
在采矿生产中，固体废弃物堆放不仅占用了大量的农田与耕地，也造成地表植被破坏，进而引发水土流失等后果。且空气粉尘污染和酸性污水在有色金属开采的整个过程中，会造成水资源与空气的污染。以上因素危害到了当地居民的生产生活和农牧业的可持续发展。
2 有色金属资源的开采方法
2.1 露天采矿
在我国的矿产资源开发过程中，露天采矿适用于有色金属矿产资源地表埋藏浅的情形，也可以用于低品位的有色金属矿产矿床和已经开采过的地下残矿，依赖于矿床的基本赋存条件，通过物理爆破等方法来剥离地表岩土。露天采矿要求地质工作者做好地质勘探工作，设计最佳优化方案，结合道路运输体系，综合考虑地表状况进行开采工作。其中，最主要的应用技术是穿孔爆破，在露天矿区内，根据最佳设计方案选取对应深度与直径的定点进行定向爆破，再使用炸药将附近岩壁破碎来达到剥离大量岩土的目的。
但是露天开采有色金属矿产资源仍然存在着一系列的问题，更明显的是表现在技术与管理的问题上，比如露天采矿境界的判定、边坡结构稳定性、露天开采工艺、道路运输系统管理以及资源的重复利用率和矿山区域土地复用问题。道路运输系统的合理设计不仅能减少成本的投入，也可以提高采矿工作效率，缩短工期。综合考虑矿区的地形地貌、开采时的气候条件以及露天开采技术能力和围岩的物理力学性质选择经济、合理的运输方式。多通过铁路、公路、输送机将矿区的矿石及岩土分别运输至不同的地方，并将设备及原材料运输至矿区，在特殊的地形中也可能会用到水力或索道运输。
露天开采会造成废弃物堆放，因此排土工作显得尤为重要。排土工作要将从矿床上剥离的表土与岩石配送到不同的场地，对矿石进行深加工，对废土进行排弃工作。露天开采中尽量充分利用土地资源，提高资源的重复利用率，做好植被恢复工作，尽可能地还原生态平衡，减少因矿业开采带来的环境破坏与污染，提高社会效益。
2.2地下开采
地下开采是我国有色金属矿山开采的重要方法，占据较大的比重。这种方法是通过地下矿床的切割与回采工作采出矿石，但是地下开采工作量大，工作方法繁多，以下几种方法使用较多。
2.2.1 采用自然支护的矿产采集方法
这种方法主要依赖于围岩自身的稳固性和矿区矿柱的作用，通过支架作为临时支护辅助来支撑在回采工作中造成的采空区。现阶段在我国有色金属开采行业中使用普遍，但是要求矿区的围岩与矿石相对稳固。这是一种结构比较单一的采矿方法，简单的回采工艺，机械化程度较高，采矿过程中各项成本低，适用于稳定性较好的矿体。如果要开采较厚大的矿体时，需要留大量的矿柱，回采率较低，所以在此种情况下应用较少。以敞空方式存在的回采矿房，必须依靠矿柱与围岩的强度来维护支撑，矿房作业完成后要及时处理好后续工作，将矿房填满再回到采矿柱的区域。
2.2.2 物理崩落采矿法
崩落采矿法是通过物理作用来管理地压的采矿方法，通过崩落的矿石来填充控制采矿区域，这种方法多用在围岩易崩落、地表允许塌陷的矿山矿体。通常，有色金属开采过程中，物理崩落这一采矿方法可以按回采方式划分为：壁式崩落法、无底柱分段式崩落法、分层分区崩落法、有底柱分段式崩落法以及阶段崩落法。
2.2.3 矿区开采人工支护法
人工支护法是将需要充填的原材料或其他可以支撑的物体用来维护采空区的稳定。这种方法以充填为主，在矿区采矿作业中根据回采面的推进，将碎石水泥等填充原材料运输至采空区用于充填，从而控制地表移动，预防围岩崩落，实现地压管理。
支护法按照充填方式的不同，有不同的分类。较为单一的单层次采矿充填法，按充填方向划分的上向与下向的分层充填法，以及分采充填法。按照不同的充填料以及输出的方式，又可分划成干式充填法、水力充填法和胶结充填法。该方法可控制矿区围岩的崩落和矿房地表下沉，为矿区回采工作提供了安全保障，同时也可用于自燃矿石的火灾预防。因其开采适应性强，矿区矿石的回采率高，矿区作业比较安全，能高效利用矿产资源以及保护地表植被等优势而被重视，但工艺要求高、成本投入大使得使用率不是很高。
3 结语
随着科学技术的不断进步以及经济发展的深入，对有色金属的需求量只增不减，因此，要进一步提高矿产资源的利用率，克服因采矿技术有限造成的矿体开采浪费现象。同时，要在采矿系统完善、采矿作业安全、采矿效益提高的基础上，注重对环境的保护，不能以环境为代价片面发展经济，从而打造生态和谐的矿山资源开采系统。
参考文献：
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关键词：金属矿山 高吊矿体 回采方法 总结
中图分类号：TD231.6 文献标识码：A 文章编号1674-098X（2013）03（a）-00-02
1 矿体的地质概况
该矿床为中低温热液充填矿床。是赋存于燕山期斑状花岗岩之中，主体受构造裂隙控制，成矿温度约在165 ℃左右。其围岩主要是花岗斑岩，矿体的形态为透镜状、脉状为主，伴有黄铁矿化，萤石矿化等。矿石显碱性。
2 采矿方法的选择
根据矿体赋存的主要地质情况及开采技术条件，可选择的较适合采矿方法为水平分层充填法和浅孔留矿法。由于矿井充填系统不完善，充填系统处于瘫痪状态。根据矿体赋存条件，本着安全上可靠、技术上可行的原则，采用浅孔留矿法回采该矿体。
4 采切工程
4.1 采准工程
（1）采用电耙道的底部结构，布置电耙道、砂巷、溜矿井、斗穿与斗颈工程。
（2）利用-58-11-6-2#天井作为通风天井，该天井已通-8 m中段-8-22-8-8沿脉内。
4.2 切割工程
5 回采工艺
6 安全、技术措施
（1）提前将-8-22-8-8采空区底斗封口，保证采场回采至-8 m标高时的安全。
（2）加强回采过程的技术跟班，及时指导回采作业，严格控制采幅，降低采场的贫化，提高出矿品位。
（3）人行格一定要按设计规格进行架设，放炮前应架设好超前顺路井，放炮后应及时打开，确保两个顺路井畅通。
（4）放矿结束后，-58-11-6沿脉的人行井、溜矿井用轨道加圆木进行封口。采空区采用嗣后充填，充填料利用-8-22-8-8沿脉运输。
7 电耙道底部结构运用效果
缺点：由于采用电耙道底部结构系统复杂，施工难度较大，施工时通风条件差。其次斗穿与斗颈的最佳位置确定不易控制，从而影响采场矿石溜至电耙道的矿量难以控制到理论要求。因此施工精度必须按照设计严格施工进行方能保证后续采场的正常上采。其次是采用自然底柱底部结构的留矿法采场放矿效率较低，且电耙的实际操作难度大，电耙工的能力很大程度上制约了采场出矿效率。
参考文献
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关键词：金属矿山；采矿技术；主要方法
中图分类号：TD8文献标识码：A
一、金属采矿技术发展概述
一些大型的采矿设备在不断研制成功，并且得到广泛的推广与使用，采矿作业的发展转向大采场、大参数、连续作业的高阶段的方向。在二十世纪八十年代以后将近三十多年的时间中，多种研制的无轨设备得到一定的推广，使一些重要的工序得到了功能齐全的配备，并且基本上所有的辅助作业也一步步走向机械化。机械化作业具有较高的效率，极强的机会性，较大的产能等特点。为连续的采矿技术得到一定的创造条件，与此同时，机械化也一定要经过连续化的生产才能把它高效率高产能的特点充分的发挥出来。连续采矿技术实际就是把整个矿段当作一个大型的采场，在不断连续的矿段进行平行采切、充填以及回采。采矿作业在不一样的空间也可以平行进行，但是，总体向前能够连续的推进。采矿界在二十世纪六十年代就有了连续采矿技术的研究，在进行连续硬切割采矿机的研制以及设备的研究都得到了一些非常关键的成果，还成功应用到了工程化。
如今，在采矿业研究的重点就是连续硬岩切割采矿机，这种机型因为使用的切割刀盘价格比较贵，并且使用寿命也不长，导致生产成本非常高，但工作效率却无法提高。与此同时，机体非常庞大也是一个问题，对形态具有复杂性的矿体的应用有一定的限制。除此之外，要想使连续采矿高效高产得到实现，不但要对采场作业进行连续生产，还要把系统以及外部的运输系统提升上去，对各种配套进行不断的优化。现在不管是在国内还是国我，连续采矿技术得到快速的发展，并且进入推行使用时期。
二、采矿技术概述
岩石的破碎、松散物料的运移以及输送流体都是采矿科学技术的重要基础工作。离不开数学、力学、物理、地质学、化学、电子计算机以及系统科学等这些学科。在高度机械化的基础上，采矿工业已达到了一定的标准，通过对综采设备设计的改进，除此之外，还有制造工艺、造型以及检验方法等方面的改善，对生产能力以及设备的利用率的提高起到很大的帮助。与此同时，矿井在提高、排水、运输以及通风等很多环节都会实现自动化。地下与露天矿也地实现计算机集中自动调皮鬼是监控的功能，有一些国家把机器人用于井下回采工作面的试用，开采的矿种对人员具有较大的损害。另外，由于人类不断的开采地下矿产，开采的品位也在降低，造成资源的短缺，使用了品位低的矿产，在采矿与选矿方法上有所选择，并进行综合的利用，对矿产资源的利用率以及回采率具有一定的提升作用。无论是采矿还是选矿的过程中都会有有毒的气体、废石以及废水生成，严重危害了土地、环境以及大气，还有水质，这也是人们较为关注的问题，各国在对环保问题进行研究的过程中也对资源长期利用提出了问题，尤其是在重复使用废渣、废液以及废石方面。也出台的一些法律与办法，使矿山环境得到有效的保证。
三、金属矿山主要采矿方法分析
第一，关于空场法，一是关于空场采矿法的适用条件，主要适合开采矿石稳固的矿床，另外，对于一定时间内，具有较大暴露面积的采空区。二是空场采矿法的分类，目前，空场采矿法主要应用方法有房柱法、浅孔留矿法、分段法、阶段矿房法以及其他采矿法等。
空场采矿法具有非常广泛的应用范围，采矿方法的不同，对于适用的厚度也不一样。
第二，关于充填法，一方面是充填采矿法的特点，回采工作面在不断推进，逐渐对填采空区进行填充料的填充的方法就是充填采矿法。这种方法共分两个步骤回采，就是矿房与矿柱，先对矿房进行开采，再对矿柱进行开采，矿柱回采可以用填法，也可考虑使用其它方法。矿房回采是采一分层，把矿石运出来，再进行这一层的充填，再进行下一层的开采，再进行充填，就这样一层一层充填下去，一直到矿房采完。另一方面就是充填采矿法适用的条件，对品位较高的富矿进行开采，而且也具有较高的要求，同时，对于开采的技术也有较高的要求，尤其对于矿体形状比较复杂的地质条件，矿体较深且具有较大地压的，地表或者围岩不能有太大面积沉陷需要有特殊保护的，还有就是露天与地下同时进行开采的。除此之外，对于矿石的稳固性也有一定的要求，如果使用较为特别的方法进行充填，也要考虑到矿石不稳固的矿体。最后，对于急倾斜矿体的开采也比较适用，由于这种矿体对于采场输送充填料比较合适，而且还能使充填不到的空间与面积得到减少。然而，如果只使用水力或者风力进行充填的话，对于缓倾斜薄矿肪的开采是非常有利的。
关于充填的目的，一是进行地压的管理，通过充填体的形成实现地压管理，控制围岩崩落以及地表下深，为回采工作创造了更加安全便利的条件，对地表的建筑物也起到一定的保护作用，对于大面积地压活动的缓和以及安全生产的恢复是有很大帮助的。二是杜绝内因引起的火灾，有一些矿山使用这种方法对自燃性的矿床起到一定的预防作用，矿体的顶板在崩落以后受空气与水的影响，经过三十至五十天后就会发生自燃现象，再进行充填法以后，就会杜绝发生内因火灾。三是为回采矿柱创造了有利的条件，在采完矿房后空场是否能进行及时的充直，对于矿柱是否可以进行回采具有直接影响，也会进一步对矿山三级矿量的生产与平衡产生很大的影响。四是为水下以及深部的开采创造了有利的条件，对于地压的冲击起到很好的预防作用。
充填采矿法的具体分类，一是根据充填料的性能以有特点进行分类，可以分为胶结充填以及非胶结充填。二是根据矿场回采的工作面的不断推进以及回采的特点进行分类，可以分为上向分层充填法，下向分卖劲充填法，壁式充填法，削壁充填法以及支架充填法。
第三，关于崩落法，通过崩落围岩来达到地压管理的采矿方法就是崩落采矿法，也就是在矿石崩落的同时，对自然崩落围岩也起到引到强制作用。通常情况下，崩落法对于矿体存在的条件以具有很大的适用性，在物理力学的性质方面就可以体现出来。最好的适用条件就是上盘围岩能进行自然崩落，在地表是可以使用此种方法的，因为这种方法在进行开采的时候对矿石的损失贫化较大，所以，它对于开采价高，品位高的矿床是不合适的。除此之外，这种采矿的方法也具有非常高的安全系数，开采强度较大，劳动生产率也比较高，但成本较低，是它最大的特点。但是对矿石贫损很大。崩落各法不但有自己的特点，还有其适用的条件，要使用哪一种方法，要结合具体的分析与研究。对于每一种采矿的方法都不是不变的。新的采掘设备在不断出现，工艺技术也在不断的改善，加上不断革新的加采方案，都会导致使用范围发生很大的变化。
四、结束语
总而言之，采矿的方法有很多种，种类也有很多，为了更便于使用，对其进行了多种的分类。分类的方法也是不一样的，并且，之前所用的分类的方法都是根据地压的管理方式来决定的。由于地压管理方法主要是以矿岩的物理力学性质为依据，与采矿的方法所适用的条件以及组成的要素有着不可分割的关系，而除此之外对采矿的方法的安全也有较大的影响，除此之外，还会影响到效率与经济的效果。
参考文献：
关键词：金属矿床；大水矿床；类型；地下采矿
中图分类号：TD43 文献标识码：A 文章编号：
大水矿床的主要特征就是涌水量每日可以达到数万立方米，而我国此类矿床分布较为广泛，一部分因为开采难度大、经济效益差等原因而关闭或是缓建，还有一部分因为防水措施处理不好而很难开采，但是大部分还是可以通过运用科学合理的方法，能够顺利开采。
一、我国大水矿床充水类型
大水矿产充水条件一般较为复杂，充水的水源呈多样化态势。有多种水源共同补给矿坑，例如孔隙、岩溶水、裂隙水、大气降水以及地表水等；有以孔隙水、岩溶水作为主要充水水源的矿床；有以一般季节性岩溶水为主，到了雨季以降雨汇聚的地表水为主要充水水源的矿床。总而言之，大致可以分成两大类，即以孔隙含水层充水为主要来源的矿床和以岩溶含水层充水为主要来源的矿床。如香化岭铅锌矿；覆盖类型具有统一的含水层与地下水位，由于存在严重的地面塌陷，井下存有泥沙，其地下水较大而影响正常生产。矿坑的含水量特点上，所补给的水量充沛，补给量比较稳定；埋藏类型也具有统一的含水层与地下水位，由于丰富的高压岩溶水以及矿层顶、底板突水，使得部分地面塌陷、井下泥沙成为生产过程中常见的危险，矿坑的含水量特点上，补给的水流充沛且储存量大，补给稳定。
二、我国大水矿床采矿方法演变
我国大水矿床的采矿方法演变如下：进行留设隔水矿柱之房柱法，其生产能力大，例如业庄矿区以及泗顶铅锌矿等；到空场嗣后充填采矿法，利于进行地压的有效控制，例如草楼铁矿、南河铁矿等等；点柱式的充填采矿法，例如三山岛金矿、南京铅锌银矿、白象山铁矿等。
地下开采主要的三种开采方式。铁矿矿产的地下开采法的分类也很多，通常可以分为以下三类：一是自然支护采矿法，主要是依赖周围岩石本身的稳固性和矿柱的支撑能力来支撑回采过程中形成的采矿空区，这种回采方式较为简单，便于机械操作，采矿的成本也较低。但是由于这种方式需要保留大量的矿柱，造成铁矿石的回采率较低；二是人工支护采矿法，该方法主要依赖充填的方式来维护采空区域，适用于周围岩体不稳定的铁矿矿产，人工支护采矿法的优点是适应性强，回采率高，作业安全，但是工艺较为复杂，成本高；三是崩落采矿法，这种开采技术是随着开采工作面的不断推进，有顺序的崩落周围岩体来填充采空区的方式，适用于地表允许坍塌的铁矿矿产。无底柱的分段崩落法，是我国现在铁矿地下开采中最主要的方法。
无底柱分段崩落法。对于铁矿产地下矿床的开采，具体采用什么方式要根据矿产的情况而定，每个采矿技术都有其最佳使用条件。无底柱分段崩落法的使用条件为：地表和围岩允许崩落；铁矿石中等以上稳固；铁矿石矿体急倾斜厚；铁矿石中需要剔除夹石。每个开采技术其本身都有完善和不完善的一面，无底柱分段崩落采矿法，跟其他的方法相比，也同样如此。无底柱分段崩落法的优点：安全性好；结构简单，回采工艺简单；适用高效无轨设备、机械化程度高；可以实现铁矿石的分级出矿。无底柱分段崩落法的缺点：回采通道的通风困难；铁矿石的损失贫化大。任何一个技术都是需要不断改进和不断的完善的，对于无底柱分段崩落法的缺点，我认为应该做以下的完善。在具体的采矿实践中主要应该做好以下几个方面：要加强通道的支护。保持通道的稳定安全是该法运用的重要前提，而且在开采矿产的时候还要根据铁矿的具体岩层特征，决定使用光面爆破、缩短通道存续时间长等多种方式来维护通道的稳定性。要扩大炮孔的直径。炮孔的变形问题也是无底柱分段崩落法的一个重要技术难题，金山店铁矿、大冶铁矿的尖林山采区原来所用的都是直径50～60mm的中孔，结果出现了很严重的错孔现象，无法进行正常的爆破。炮孔的扩大，大大减少了炮孔的错堵现象，提高了爆破效果。
（一）点柱式充填采矿法实例
第一，采场的结构参数以及回采工艺。某个矿床位于一个海湾，矿体从陆地向着太平洋而倾斜延伸，全矿由上而下被若干个的断层切成3个主要矿区A、B、C。正在开采中的C段，其海底和矿的最近的距离为45米，延深垂高为350米，走向全长350—450米，厚度为10—50米，倾角在30°—45°之间。矿体赋存在矽卡岩当中,围岩为大理岩与角页岩，矿体的直接顶板处有一条宽度比较大的主断层，矿体与围岩的节理发育较好,属于中等稳固。整个矿井的地下涌水不大，和海水不存在直接的水力联系。上述矿源起初采取露天开采，到了上世纪70年代后转为坑内开采，并基本上实现了全无轨化的开采。
第二，采场的系统与特点。不进行运输阶段与溜矿井设置。无回采分段平巷，直接采用露天矿用铲运机进行改装，进而和装载量为35—40吨的卡车直接进入到采场装车并运输至地表的卸矿站。阶段高为75米，每一个阶段都只作为回采初始的切割分层，而非运输水平。
第三，采场的构成要素。海床底部留有60米高的护顶柱;采场的尺寸以及分割后矿体自然的尺寸，通常长为50—100米,宽为10—50米;方形的点柱断面为6米×6米,基本上不留间柱。回采10年之后，则将点柱断面改为5米×5米。点柱和点柱之间的净宽为8—10米,点柱的中心距为14米;阶段顶底柱为15—20米，段高为75米。
第四，回采工作。回采步骤从斜坡道的采场联络道起，第一层回采的切割层高为4—5米，充填高为3米，留有1—2米的空顶，作为下一个分层回采的通风与出矿用。第二层回采的切割层高为3.5米，充填高为3米，留有1—2米的空顶。在正常的生产期间，所有的采场都可以同时凿岩与出矿，日出矿石在1500吨上下。凿岩设备主要为双臂台车,在矿体较比较薄的小采场则采用手持式凿岩机。
第五，经济技术指标。矿产的掌子面工人，其平均工班的劳动生产率在48吨左右。采场的平均生产能力为300—600吨，通过计算点柱矿石的损失率理论上为18.5%。
（二）点柱式充填采矿法使用条件分析
首先，需要一定数量矿柱用来支撑上盘，保护海底免于遭受破坏，从而防止海水渗到坑内。其次，机械化的程度与劳动生产率高，可采取生产灵活便捷的无轨设备，保证海水一旦渗入到井下，可随时的撤离设备。最后，采场内部可以进行分选，以灵活控制开采矿石品位，稳定或经过加固的点柱受制于三维方向的充填体，受力状况得到改善，能安全牢固地支撑住顶板，对于保护海底防止沉降过大十分有帮助。为保证生产安全，对矿石进行构造地质学的分类，且采取相应的措施支护。此外，存有比较大的断裂构造区域，或者存有节理的裂隙发育区域，采取长锚索进行加固，使得矿体在回采时冒落情况大大地减少，回收率得到提升，贫化现象也大大降低。
三、结论
随着经济快速增长，对资源的需求量不断加大。防治水技术以及采矿技术不断发展进步，特别是填充技术取得新进展，使得大水矿床的地下开采采矿方法逐渐成熟。根据趋势，大水矿床的地下开采采矿方法将基本上演变成充填采矿法,则点柱式充填法是重要的发展方向。
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