田永杰
乳山市金华矿业有限公司 山东 乳山 264503
摘 要：我国矿产资源丰富，在多年来的探索中我国采矿技术有了明显提升，但矿产资源开采毕竟含有一定的危险系数，为了给矿产资源开发创造环境，需要强化资源开采的科学性，重视金属矿山地下开采方法的应用，从而保证金属矿山的开采质量。基于此，本文对金属矿山地下开采方法进行探讨，分析了当前的开采现状及技术应用，以此提出了具体策略，以期能够为相关人员提供借鉴。
关键词：金属矿山；地下开采；方法选择
引 言：
近年来随着矿山开采深度及规模不断加大，露天开采资源逐渐消失，矿山地下开采也面临严重生态问题。因此金属矿山开采需要解决地下开采所面临的问题，改善作业条件及作业环境，选择科学合理的方法，以此提高资源回收率、缩短回报周期，在此基础上提高开采能力，缩短回采周期，产生最大的经济效益，利于对矿山进行深部地压管理控制。
1、金属矿山地下开采现状
随着我国城市化建设进程的不断加快，对金属矿石的需求量正在逐渐增加，但我国的金属矿藏的开采量并不能完全的满足当前各个领域发展的需求，且地下开采中仍然存在着一些问题，具体现状如以下几点。
1.1矿山的地下开采不规范
随着社会生产对矿产资源需求量的与日俱增，地下开采作业也不可避免，但我国现有的金属矿山资源分布广泛，很多地方的金属矿山开采不规范，且开采后使用率较低。根据矿产资源分布的位置，地下开采则要额外进行矿床的开拓工作，开采工作量大、难度大，因此各类先进的科学技术也逐渐被应用到矿产开采中。当前地下开采中应用机械设备进行作业较为普及，不仅降低了施工对人力资源的需求，且能够避免资源浪费的问题出现[1]。
1.2设备老旧技术落后
随着社会经济的不断提升，各领域发展中对金属矿石的需求越来越大，各类技术应用受到了我国金属矿行业的重视。根据金属矿体硬度的情况，需要将整个开采过程划分为多个阶段，目前发达国家已经具备了较为齐全的开采设备机械，整个开采过程的自动化水平较高，但我国目前部分地区地下矿石开采的方法比较单一，且部分金属矿山的开采设备还是比较老旧，不仅降低了开采效率，且提高了开采过程的危险性。先进技术的产生和应用对于开采设备的创新起到了推动作用，因此应将自动化开采技术和设备合理应用，从而提高地下开采的效率和质量。
1.3安全工程建设不到位
金属矿山地下开采就是通过多种技术手段将金属矿切割取出的过程，由于地下金属矿山的地质结构较为复杂，针对不同环境所应用的方法也不尽相同，单一的开采方法很难适应当前时代的发展需求，因此大部分地区开采都是采用联合应用两种以上方法展开作业的。同时采矿作业受到诸多外界因素的干扰，在受到不良影响时会造成施工进度的拖延、矿产资源的浪费等现象，且可能会导致安全问题的出现[2]。
2、金属矿山地下开采方法
2.1充填采矿法
金属矿山的开采受到多种因素的共同影响，选择科学合理的开采方法可以在实现安全开采的基础上提高经济效益。用充填料对采空区进行充填的采矿方法，可以采用碎石、矿渣、黄土、水泥等特定的充填材料进行充填，借助充填料、支柱配合形成支承采空区，主要用于回收率高、陷落和特殊复杂地质条件下的矿体，达到防止地表下沉的目的，研制充填材料、配套设备应用均会提高开采成本，因此多用于贵重稀缺金属或地表不允许下沉的矿体。
2.2空场采矿法
空场采矿法是在我国矿山地下开采中应用最早、技术也最成熟的技术方法，实际应用中可借助围岩自身的稳定性维护采空区稳定，该方法技术工艺简单，可实现机械化生产，生产效率高，适用于地质条件简单、围岩结构稳定的矿体。
采空区主要由暂留或永久残留的矿柱进行支撑，根据矿块或矿壁的结构不同与回采作业的特点，可根据采矿要求合理选择。
2.3崩落采矿法
该方法是以崩落围岩来实现地压管理的采矿方法，通过控制和管理地压有计划地用崩落矿体充填采空区。如果开采中出现矿石塌落，需要对采空区进行充填，通过充填保持围岩稳定、控制地压，在具体开采过程中需结合地应力、工程地质条件等因素选择，控制采空区地压和处理采空区，主要包括单层崩落法、分层崩落法、分段崩落法、阶段崩落法。
2.4深部采矿法
金属矿产深埋地下，深部采矿法需要在应用前进行准确的勘测，主要用于开采围岩和矿石都稳固的急倾斜簿及中厚矿体。同时该方法也会被应用于形态特别复杂、矿体品位低的矿山开采工程中，以此充分发挥各种开采方法的优势，配合矿柱支承采空区，整体稳固且不易氧化、粘结和自燃，是开采的常用手段[3]。实际应用中可分以下步骤：
第一，划分矿体，形成多个垂直走向盘区，分段高度、中段高度控制在20m―80m左右。垂直矿体走向布置矿柱和矿房，先采矿房再采矿柱，利用胶结填充矿房，利用非胶结填充矿柱。矿柱作业需要在矿房连续采高40m后进行，并展开矿房作业和矿柱回采；第二，回采作业，首先需要进行凿岩爆破，需严格控制爆孔深度，并注重加强通风，其次需要进行出矿，通常需要对电动铲运机等设备进行应用。
3、金属矿山地下开采方法选择
3.1科学合理的采矿方式
矿山的开采需要考虑矿石的价值，经济不可行的矿体则不易于开采，因此需要在开采前分析待开采矿体的矿石种类、矿石含量、矿石质量，结合当地的政策、进行可行性分析和环境分析，在此基础上选择合适的开采方法，确保开采方法的合理性。对于地下矿山工程，需要对土质、矿石种类、地下水情况进行确定，施工巷道需要设置排水和通风系统，如开采过程中含硫度高的矿石易自燃，不可选择崩落法开采。
3.2深化安全问题
金属矿山地下开采的不确定性大，因此需要对安全管理加强关注，以此降低开采作业的安全风险。要求开采企业制订应急策略，尽量使施工过程中的安全隐患在可控范围内，并通过安全教育培训工作确保员工的日常操作符合规范，从根源上消除可能引发安全事故的隐患，并根据实际情况施工相应的地下避难设施以及避难必需品的储备工作[4]。
3.3精准选择合适的开采技术
金矿资源作为不可再生能源，在我国经济发展中有着重要作用，开采前可应用地质雷达技术避免识别出现偏差，防止大量资源被遗弃在采空区中。在该技术应用的过程中，需要在开采前绘制出三维成像，区分并比较全部地下金属矿层，防止安全事故的出现。智能视频成像技术应用高清摄像机，通过CCD感光元件对昏暗环境下的采矿动态进行捕捉，使摄像机的感光度达到工业级0.1x ，如发现异常情况会自动上报问题信息，并提供捕捉成像及应对方案。
3.4利用先进开采设备
信息化及自动化技术被广泛的运用到人们生产生活的各个领域，在地下金属采矿中应用不但大大的提高了效率，也增加了安全性。在金属矿山地下开采领域需要积极增加新型设备的投入，这样不仅可以提高矿石开采的效率，同时也能减少人为操作失误引起的问题，如应用遥控智能机器人则可以对采矿起到辅助效果，在节省人力资源的基础上提高开采效率，智能机器人可以配合传感技术及信息捕捉技术，从而实现自主化开采。
总 结：
由于地下施工条件艰难，存在的安全隐患较多，因此需要合理选择矿产开采方法，做好前期考察工作，从而充分掌握施工环境情况，制订全面的安全事故预防措施，在合适的开采方法下高效有序地开展开采工作。
参考文献：
[1]卢邦飞，王晓宇，卢俊华，等. 金属矿山井下开采采矿方法及安全管控措施[J]. 工程技术研究，2020，5(7):138-139.
[2]李昌明，常国华，李开明，等. 矿山开采产生的主要环境问题与防控手段分析[J]. 环境与发展，2020，32(6):207-210.
[3]李夕兵，周健，黄麟淇，等. 中国黄金矿山开采技术回顾与展望[J]. 黄金，2020，41(9):41-50.
[4]王松武. 露天矿山开采过程中的环境保护及绿色矿山建设的措施研究[J]. 中国化工贸易，2020，12(14):161-162.