试述金属矿山地下开采方法的选择及其影响因素

发表时间:2020/9/15   来源:《工程管理前沿》2020年14期   作者:徐涛
[导读] 近年来,我国经济的快速发展使我国工业化速度不断提高

         徐涛
         富蕴蒙库铁矿有限责任公司 新疆阿勒泰地区富蕴县 836100
         摘 要:近年来,我国经济的快速发展使我国工业化速度不断提高,对矿产资源的需求也在不断增加。为了保证矿产资源的可持续发展,有必要研究和创新矿产开采技术,引进先进设备,对传统采矿方法进行改进。只有这样,才能达到高效、可持续开采的目的。本文简要分析了金属矿山地下开采方法的选择及相关影响因素,为提高矿山开采技术水平提供了一定的技术参考。
         关键词:金属矿山;矿体;采矿方法;影响因素
         引言
         随着科学技术的不断发展,金属矿山地下开采正逐步朝着高效、高回收率的方向发展。由于不同矿山所处的地理位置不同,周围的地形环境也不同,采矿方法将直接影响采矿效率。因此,为了提高地下开采效率,大幅度减少开采损失,必须提高地下开采效率,大幅度减少开采损失,才能提高生产效率,通过对开采影响因素的分析,确定合理的开采方案。
         一 金属矿开采综述
         我国金属矿山开采的主要目标是在适应可持续发展政策的同时,扩大开采规模,提高劳动生产率,提高矿山效率和矿产资源利用率。发展大型机械化开采、深部开采、溶浸开采、充填采矿,是为了适应金属矿体深部转移、贫矿资源开采和矿产资源充分利用,实现资源保护性开采,满足可持续发展的需要。金属矿山的地下开采,应当根据矿体本身的条件、所在地区的地质、地形条件、年开采量和金属矿山的使用年限。
         二 采矿方法的论述
         1 空场采矿法
         所谓“空场采矿法”是指采空区在开采过程中始终保持空采空区,以支撑采空区内的残余矿柱。当围岩非常稳定时,必须采用这种采矿方法。在操作中,应先对房间进行开采,然后再开采矿柱。露天采场采矿法是一种相对简单的采矿方法,工人操作更熟练,损失小,效率更高,因此在实践中得到广泛应用。如果对采矿方法进行细分,可分为房柱采矿法、舞台房采矿法、综合采矿法和留矿法。
         2 留矿采矿法
  该方法主要适用于一些倾斜、薄、中厚矿体。尤其是对围岩稳定性的要求。采矿时,工人会将大部分矿石留在室内,然后踏上矿石堆进行开采。实际上,它是一种空场采矿法,在实践中得到了广泛的应用。
         3 崩落采矿法
         该方法适用于一些围岩不稳定的矿体。采用这种方法开采时,会产生大量的矿石沉陷。因此,开采面应允许矿石下沉。在实际开采中,可以采用一些特殊的方法对矿石进行崩塌,然后将崩塌的矿石填满采空区,充填的采空区需要有人及时处理。该方法可分为单层崩落法、分层崩落法、分段崩落法和分段崩落法。
         4 充填采矿法
         该方法主要适用于一些复杂地形的开采,要求地表无矿石沉陷,矿石的回收率和价值都比较高。采用这种方法开采时,需要选择一些方便的材料来充填采空区。这样就可以依靠这些材料的支护和矿柱与充填材料的配合,形成人工支护的采空区。


         三 采矿方法的选择及其影响因素
         1 矿体的质量和种类的影响
  按矿石颜色,主要分为黑色金属矿、有色金属矿和贵金属矿三大类,黑色金属矿以铁矿石为主,有色金属矿包括铝、铜、铜、锌等,贵金属矿主要指金、银。不同类型的矿体导致不同的采矿方法。铁矿石一般采用崩落法和空场采矿法,因为铁矿石本身价值较低。采用充填采矿法,成本增加,充填材料本身的价值可能高于铁矿石,不适用。但对于有色金属矿和重金属矿来说,其自身价值相对较高。采用崩落法或空场采矿法,只有采用充填采矿法才能增加成本,才能提高回采率,减少采矿损失,提高采矿经济效益。
         2 地应力状态的影响
         地应力对矿山开采影响很大。因此,在开采矿石之前,必须充分了解地应力和矿石的分布情况,然后确定采矿方法。地应力状态会引起采动构造的变化和破坏,因此对采矿方法的选择至关重要。在实际开采中,如果巷道和采场的横截面为椭圆,则为最佳开采状态。在开采过程中,应使椭圆的水平轴和垂直轴的比值与水平应力和垂直应力的比值保持一致。在这种状态下开采,可以保证巷道与采场之间的应力状态稳定,使围岩处于稳定状态。这样可以增加矿石开采量,从而提高矿石开采的经济效益。
         3 工程地质条件的影响
         开采前要充分调查工程地质条件和岩石的物理力学性质,这将直接影响到矿体的稳定性。只有充分了解矿山的工程地质条件,才能进一步确定采场的组成元素和具体的开采方法。在调查矿山工程地质条件时,主要考虑的因素包括岩体的结构、分布、断层、裂隙和地下水。这些都会影响采矿方法的选择。
         4 矿体赋存状况的影响
矿体产状主要是指围岩的稳定性和与矿体的接触情况,矿体和围岩的稳定性受矿体埋深的影响。另外,矿体厚度将直接影响采矿方法的选择。对于较厚矿体,所选采矿方法应具有一定的强度,以提高生产能力。另外,矿体厚度也影响采场布置。在选择采矿方法时,应充分考虑这些因素。
         5 开采环境以及技术的影响
         首先,采矿环境将直接影响采矿方法的选择。对于部分地表沉陷,可采用放顶煤开采;对于不允许出现地表沉陷的,不能采用放顶煤开采,只能采用空场采矿法和充填采矿法。其次,采矿所使用的技术装备将直接影响采矿过程、工艺和最终效果。开采前应充分调查地质条件,选择科学合理的设备,制定切实可行的开采方案。第三,技术管理水平也影响采矿效果。对于一些技术要求不高的小矿山,可以采用工人熟悉的方法进行开采,管理相对简单。对于一些地质复杂、要求高的矿山,要想达到预期效果,就必须提高相应的技术管理水平。
          6安全问题
在金属矿山地下开采过程中,经常会出现一些问题,影响采矿方法的选择,如:安全管理基础薄弱,安全监管不够,对工人的安全教育培训流于形式等,以保证安全生产,加强安全管理,制定科学的事故应急预案是矿山企业的必然要求。一旦发生事故,它能迅速做出反应。企业要对职工进行安全生产教育培训,提高职工的安全意识,对危险源进行监控,使井下采矿安全进行。
          结束语
         采矿方法的选择直接影响到采矿的经济效益。因此,在选择采矿方法时,要充分考虑矿山地质条件、矿体产状、地应力状态和技术的影响,不断提高开采效率,促进我国矿业的发展。
         参考文献
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