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金属矿山采矿方法范文1
【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：
[1]刘荣，李事捷，卢才武.我国全属矿山采矿技术进展及趋势综述[J].金属矿山.2007（10）：14-17，46.
[2]李红零，吴仲雄.我国金属矿开采技术发展趋势[J].（矿山部分），2009，61（1）：8-10.
[3]郭树林，金家瑞，孙立明.地下金属矿山采矿技术进展及研究方向[J].黄金，2003，24（1）：17-21.
金属矿山采矿方法范文2
关键词：采矿；技术；工艺
中图分类号：TD8文献标识码： A
引言
近年来地下矿山开采规模的不断扩大、开采深度的不断增加，会带来一系列的技术难题。随着有利于露天开采的资源不断消失，加之严重的生态环境问题与市场问题，地下连续开采技术工艺是解决这些难题的有效途径之一。它可以改善井下工人的作业环境和工作条件；可以实现矿山机械化连续作业，提高采场的综合生产能力；可以缩短采场的回采周期，有利于深部低压的控制和管理；可以实现大规模、高强度的集中强化开采，降低矿石的开采成本，提高开采的经济效益等等。地下开采的优点不仅表现在具有较高的质量，而且还可以使矿山占用的面积成倍的减少。
1.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。
1.1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。
1.2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。
1.3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。
1.4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。
2.金属矿地下连续开采工艺
金属矿连续开采工艺根据矿岩情况或开采方式不同，分为三种工艺流程。
2.1在对大块矿岩开采时，为提高开采的效率，连续进行落矿、出矿、运输等工艺的回采施工。回采时采用前进式推进顺序，施工过程中不留矿柱。采用这种连续开采的工艺可提高开采效率，经济适用，方便矿块的控制管理和采矿设备调配，将来发展潜力很大。
2.2在对地下矿石进行后处理时，采用专门的运输机连续进行矿石的出矿、转运、提升等工艺的施工。使地下矿石开采、运送达到一体化。采用这种工艺可以加快开采速度，近几年来，该工艺应用较广。
3.金属矿山地下连续开采的问题及处理措施
我国自90年代以后，随着科学技术的不断发展，在地下连续开采技术研究方面取得了重大的突破，多项地下连续开采技术已经应用在矿山中。同世界先进国家相比，仍有一定的差距。目前矿山开采中还存在某些问题急需解决。有的矿山在采矿时，将采矿分为矿石和矿柱两个步骤，将收矿柱放在开采矿石后面。这种采矿方法存在如下不足之处：矿柱质量难以保证，所留矿柱截面形态各异，抗压强度低，易产生破坏。矿柱回收结果不理想，能正常回收的矿柱较少，不但浪费了资源，而且降低了采矿效率，延长了采矿作业时间，对地下采矿的经济效益产生很大影响。并且由于采矿步骤多，在管理上也产生许多困难。
为了解决上述问题，有关专家不懈的努力，研究出地下连续开采无矿柱法。这种地下连续采矿施工方法如下：将步骤划分成矿段，不留矿柱，回采单元用矿段表示，采用将切割槽割在矿段中部，并把振动机布置在结构底部出矿的方法。矿石由振动车搬运，连续进行出矿、运矿的作业。崩矿过程中及时进行回填，平行进行采切、回采、充填的作业，使采矿工作连续不间断的施工。地下连续无矿柱采矿的实施，表明我国地下金属矿开采技术进入一个新的层次。使矿柱回收困难的问题得到很好的解决，加快了采矿的时间，避免了国家资源的浪费，提高了地下采矿的经济效益。
4.地下连续采矿技术的应用
新疆某铁矿年产矿石能力20万吨。矿区属丘陵地带，气候干燥，夏季雨水较多，年平均降雨量1732.6毫米，冬季气温较低区域内未有大的河流，矿区地震烈度为6度。经勘察矿区深层土质为岩石，浅层为砂砾层。矿床为缓倾斜矿床，矿体为脉状矿体。地下开采的日产量为3000吨。采用地下连续开采方案，用胶带运输机连续运输，地下开采按由上往下的顺序开采。 将整个矿块划分为一个回采单元，矿块厚度即采场宽，相互采场之间不留矿柱，依次连续的进行采切、回采、充填三大工序，回采不允许在同一分层上进行，要分层进行，不同时进行相邻采场的采切。为避免开采时破坏四周土的应力，出现应力集中现象，影响围岩稳定，产生地面塌陷，设计对采空区采用非胶结充填方式处理，可以消除塌陷的危险。这种充填方式工程量较大，生产效率低，回采操作不便。后经专家研究决定，采用连续帷幕随时充填技术。该充填工艺施工时不留矿柱，开采各工序连接紧密，连续性好，而且作为支护的可压缩金属支座支护能力好。确保了采矿的安全，为出矿、转运和充填提供了方便。能对采空区进行及时迅速的回填。此采矿技术开采时采用将整体矿脉一体推进方式。主要的采切工程有：底盘转运巷道、切割巷、出矿漏斗及切割天井。地下连续采矿技术将回填空区用矿岩分离出的废石回填，采用了先进的矿浆输送方式。将深孔连续采矿技术、矿岩分离技术、矿浆输送技术等工艺与技术综合起来应用，实现了回采的高效率，经验证经济效益和社会效益良好。
综上所述，随着社会的发展，我国的采矿技术也不断进步。其中金属矿地下连续开采的技术已经接近世界先进水平，基本实现了金属矿地下连续开采的连续化和机械化。如何使我国的金属矿地下连续开采技术取得更大的进步，研究出更先进的金属矿地下连续开采技术，仍是广大矿业技术人员今后的努力目标。
参考文献
[1]徐东升，戴兴国，廖国燕.金属矿地下连续开采技术探讨.中国矿山工程[J].2007（04）
金属矿山采矿方法范文3
【关键词】水平分层；干式充填；采矿法；应用
1.分层干式充填采矿法优点
1.1黑金顶分矿特殊的地质、地理条件所决定
黑金顶分矿是一座超大型的含金矿山，矿石类型按矿物组合划分主要为含金黄铁矿脉型、含金黄铁矿绢英岩型，及含金多金属硫化物型；矿石中金属矿物主要为黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、毒砂、菱铁矿、黝铜矿、自然银；非金属矿物主要有石英、绢云母、方解石、钠长石和微斜长石等。矿石结构主要为自形—半自形粒状结构、碎裂充填结构、交代残余结构以及包含结构；矿石构造主要为致密块状、细脉状、条带状、浸染状、角砾状构造、团块状构造；矿石稳固性一般，围岩主要为花岗闪长岩，稳固性较好。水文地质条件较为简单，对施工影响不大。
1.2提高回收率，最大限度地利用资源
黑金顶分矿矿体总体产状116o∠60o，矿体水平厚度0.97米，平均品位3.96g/t，赋存条件不规则，矿体变化大，采用一般的急倾斜矿井的采矿方法，回采率只有50％左右，大量宝贵的矿产资源丢在采空区，造成资源的浪费。
1.3提高采矿作业的安全性高
矿石结构主要为自形—半自形粒状结构、碎裂充填结构、交代残余结构以及包含结构，赋存不稳定，顶、底板岩性较差，遇水易膨胀、跨落，给矿山的安全开采带来的影响极大。
2.上向水平分层干式充填采矿法
2.1基本设计
黑金顶分矿原来一直采用巷道采矿方式回采，采区回采率只有50％左右，资源浪费大，开采过程中容易自燃发火。为解决上述问题，黑金顶分矿工程技术人员经长达2年的研究、实验、论证，摸索出一套适于在黑金顶分矿使用的采矿方法——“上向水平分层干式充填采矿法”。在对黑金顶分矿进行改造设计时，省采矿设计院、有色冶金设计院的有关专家及矿山工程技术人员对新扩建后的采矿方法进行了研讨，经过对有色冶金设计院提出的水沙充填采矿方法、省煤炭设计院设计的掩护支架全部充填采矿方法及伪斜工作面走向长壁分层全部充填采矿法和黑金顶分矿设计的上向水平分层干式充填采矿法进行了论证比较，最终决定采用黑金顶分矿设计的上向水平分层干式充填采矿法，见图1。
2.2实现方法
采矿的过程中，其前期井巷施工产生了大量的矸石，以往矸石只能寻找一处矸石山堆放，这一来，将占用大量的土地资源，并对其周边环境造成污染。
黑金顶分矿利用塑料编织袋将掘进中开挖出来的矸石装袋，运到回采工作面对采空区进行充填。回采顺序为从下向上翻层，每个分层2－2.2m，充填层作为下一分层的底板，回采过程中，随采随充填，最大控顶距离3.2米，最小控顶距2.2米。为保证在下一阶段不受采空区积水的影响，在每一个阶段设一至两层钢筋混凝土隔水层，隔水层向一个方向倾斜，在下一阶段将水排到水仓，经矿井排水系统排出井外。实施过程中，在条件允许的情况下，黑金顶分矿是在掘进工作面后方选择一处堆放地点，直接在掘进现场装袋后运到采场使用，这样可减少充填料的运输成本和工序。有一部分在矿井翻矸场装袋后再运到采场。
3、应用效果分析
3.1上向水平分层干式充填采矿法采矿，在回采时采空区得到及时充填，采空区空间体积减少到最小，隔绝了矿石与空气的接触路径，有效的延缓了矿石的氧化时间。
3.2采用上向水平分层干式封包充填采矿法后，回采率达到95％以上，并根据原有资料分析，利用下部充填区作绕道，进入上阶段因品位较低而废弃的块段，采出含金矿近3万吨，使宝贵的金矿资源的到最大限度的回收利用。
3.3采用水平分层充填采空区，采空区空顶距离缩小，暴露面积小，暴露时间短、加之充填及时，下沉量小，基本杜绝了冒顶事故发生。
4、结论
上向水平分层干式充填采矿法后提高了采区回采率，采区回采率达到95%以上，有效的利用了珍贵的矿产资源。极大的提高了在急倾斜、顶底板极端不稳定矿层回采的回采率。有效的保护了当地的生态环境。回采后基本控制了采空区的塌陷、下沉，保护了当地环境地貌不因采矿塌陷而破坏。矿井基建过程中产生大量的矸石，每年排矸量达到33600m3，上向水平分层干式充填采矿法后，每月充填用矸量平均2500m3，年充填用矸量30000m3，这还未包含采场在现场直接封包的量，减少了矸石排放量，减少了环境污染，可节省大笔环境治理费用。参考文献
[1]李元辉,解世俊.阶段充填采矿方法[J].金属矿山.2006年06期.
[2]王素银,张旭宇.缓倾斜薄矿体采矿方法探讨[J].甘肃冶金.2007年01期.
[3]刘晓云,熊绵.金属矿崩落法改充填法开采可行性评价指标及权重研究[J]. 现代矿业.2011年第5期.
金属矿山采矿方法范文4
关键词：金属矿山 矿柱 回采
1 引言
金属矿产资源作为不可再生资源，最大程度上利用资源是我们在矿山矿柱回采中应着重注意的问题。在过去开采中残留下了许多矿柱和贫矿。矿柱大量积压，损失了大量的矿石资源。因而，为了将国家资源得到充分有效的利用，研究合理地进行回采矿柱是必要的，对我国金属矿床的开发利用具有十分重要的意义。
2 矿柱回采的概念
矿柱回采对开采过程中保留的矿柱进行采矿的工作。为充分挖掘矿产资源，提高矿山经济效益，保证人员和设备的安全，必须选择正确、安全的方法，及时回采其中一部分矿柱，而这些矿柱占采区相当大（有时可达30%～40%）的储量。矿柱回采必须与采空区处理工作结合进行。
3 矿柱回采现状
金属矿床开采使用的采矿方法种类很多，通常可归纳为三大类，即空场采矿法，崩落采矿法和充填采矿法。崩落法除有底柱崩落法留有少量矿柱外，一般不留矿柱。空场采矿法和充填采矿法都留有一定比例的矿柱。按矿柱在矿块中的空间位置和作用，常分为顶、底柱、间柱和房内矿柱；按外形则分为连续矿柱和不连续矿柱，按必须保留的时间则分为临时矿柱和永久矿柱。此外，为了保护地表构筑物或地下重要工程，有些矿山留有部分矿量作为保安矿柱。用空场采矿法和充填采矿法的多数方案回采矿房后，一般均留下顶柱、底柱和间柱。在薄及极薄矿脉中矿柱储量约占矿块储量的5～10%至15～20%，厚及中厚矿体中可达35～50%，个别至55～60%。由于矿柱储量大，矿柱年采矿量将占矿山年产矿石量的重要组成部分。矿柱回采工作将直接影响矿山总的技术经济效果，反映矿山的生产技术和经营管理水平。
对于矿柱回采，经济效益较好的矿山和资源日渐枯竭的矿山做了较多的工作，取得较好的效果，但大多数矿山目前所做的工作还急需加强。目前矿柱回采存在的问题包括对矿柱回采重视不够，矿柱回采先进技术欠缺，矿柱参数不够合理，矿柱回采投入少等。许多矿山多中段作业，是由于矿柱未及时回采的必然结果这种状况导致了设备利用率低，风、水、电等能挥消耗大，劳动生产率低，管理复杂，经济效益达不到应有的水平。在实际情况中，金属矿山矿柱回采存在着许多技术安全上的一系列的问题。
4 主要回采方法
金属矿山的矿柱回采方法，因各矿山的矿体赋存条件、矿岩稳固性、矿石品位高低和贵重程度、地表是否允许塌陷、矿房采用的回采方法、矿柱类型和采空区状态等不同，故矿柱的回采方法各异。矿柱回采方法主要有抽柱法、削校法、替换法、房柱法、分段或阶段空场法（含大直径深孔）、分段或阶段崩落法、充填法和VCR法等。
水口山铅锌矿的老鸦巢区共开采了18个矿体，形成了18个采空区，开采后形成的空区靠预留的矿柱支撑，维护着空区的稳定。设计采取倾斜电耙道的浅孔留矿法，为防止两边空区中的充填废石混入采场和保证回采作业的安全、有效控制地压，在矿柱与空区接触部位预留2.0m的长矿柱，从采场切割层至回采结束面。选择这种采矿方法回收率较低，但安全可靠，在该矿现有回采工艺和技术条件下，是最为合理的。该矿所采取的矿柱安全回采技术值得类似矿山推广。
华锡集团铜坑矿是我国重要的大型有色金属矿山基地。井下采掘作业实现大型无轨化，矿山生产能力7500t/d。铜坑矿开采的细脉带、91#、92#三大矿体自上而下重叠产出。长期以来，由于无法克服火区隐患的威胁，导致三大矿体之间以及细脉带矿体自身，一直没有按照自上而下的正常顺序进行开采。细脉带遗留的矿柱群，处于复杂的立体采空区群内，另外，民采长期对细脉带矿柱群疯狂盗采，留下大量的不规则采空区。这些采空区对矿柱群的回采，构成了严重的安全隐患。
依据矿柱的类型和状态，分别采用人造临空面向心爆破、抛掷覆盖挤压爆破、分区大步距连续回采等技术方案实现了矿柱群的大规模回采。，通过采用诱导式崩落法方案实现了残破资源的大规模高效回采，同时控制住了地压活动，有效解决了矿山生产技术关键问题，为类似开采技术条件的矿山提供了参考。
5 矿柱回采的安全要求
（1）回采顶柱和间柱，应预先检查运输巷道的稳定情况，必要时应采取加固措施。
（2）采用胶结充填采矿法时，须待胶结充填体达到要求强度，方可进行矿柱回采。
（3）回采未充填的相邻两个矿房的间柱时，禁止在矿柱内开凿巷道。
（4）所有顶柱和间柱的回采准备工作，须在矿房回采结束前做好（嗣后胶结充填采空区除外）。
（5）除装药和爆破工作人员外，禁止无关人员进入未充填的矿房顶柱内的巷道和矿柱回采区。
（6）采用大爆破方式强制崩落大量矿柱时，在爆破冲击波和地震波及影响半径范围内的巷道、设备及设施，均应采取安全措施；未达到预期崩落效果的，应进行补充崩落设计。
6 结论
矿柱回采是矿山生产中极为重要的一环，也是降低矿石损失贫化和提高矿山经济效益的重要途径.及时而有效地回采矿柱，对提高矿产资源的利用率，延长矿山服务年限，提高矿山经济效益，维护井下作业安全等都具有非常积极的作用。
参考文献：
[1]万串串，陈何等.铜坑矿92#矿柱群Ⅱ采区大规模高效回采技术研究[J].金属矿山，2013（4）：29-35
[2]褚洪涛我国有色金属矿山矿柱回采现状及对策[J].有色矿山，1993（2）：14-18
[3]蒋建忠.金属矿山矿柱回采技术及安全措施[J].建材与装饰，2015（9）：274-275
[4]杨源伦.金属矿山的矿柱回采[J].工程设计与研究，1995（12）：1-7
[5]刘让.金属矿山矿柱回采技术及安全措施[J].科技信息，2009（32）：719-720
金属矿山采矿方法范文5
关键词：金属非金属矿山 ；采矿技术；现状；发展趋势
科学技术的飞速发展，给金属非金属矿山提供了前所未有的发展机遇。通过运用先进的科学手段，引入和吸收国外优秀的采矿新技术和新工艺，对传统的矿业进行全新的改造，我国的金属非金属矿山的采矿技术已不断与国际接轨。这对于促进我国的采矿业，提高我国矿产石的利用率具有深远的意义。
1金属非金属矿山采矿技术的现状
1.1露天矿
1.1.1充填采矿法
所谓充填采矿法是指运用充填材料来填补采空区，从而控制周围岩石的崩落以及地表的下沉，对地压进行管理，进而保证回采工作的安全性和简便性的一种采矿方法。它是伴随着采工作面而不断推进的，具体有三组方法：干式充填法，即充填料主要为露天碎石或者地下矿挖掘的废石等。这类充填材料的输送方式通常是通过人工、机械或者风力来完成的；水力充填法，即以砂、炉渣或者选厂尾砂等为主要充填材料，在管道内借助水的力量运至采场胶；结充填法，即通过管道借助水或者机械的力量将凝固后的胶凝材料与浆状胶结物料运至采场的一种采矿方法。由于干式充填法所需要的劳动力多且强度大，采矿成本高，因此逐渐被后两种所取代。盘区高分层、分段充填以及高阶段大直径的深孔嗣后填充技术的出现和在采矿技术中的广泛普及，大大的推广了充填采矿法的使用。
1.1.2陡帮开采
陡帮开采是通过加陡剥岩工作帮，将挖掘机布置于某些台阶上，将台阶分为工作台阶和暂不工作台阶两种，通过控制不工作台阶，并相应的减少不工作台阶的宽度来使露天矿的工作帮坡角与台阶高度以及平盘宽度相协调。它有利于缩短边帮的暴露时间，起到稳定边坡的作用。陡帮开采有组合台阶、倾斜条带式、并段穿爆以及工作台阶追尾式四种主要的开采作业方式。由于陡帮开采具有投资少，周转周期短、经济效益高的优势，在新建的矿山和扩建改造后的矿山中应用十分的广泛。
1.1.3高台阶采矿
高台阶采矿是随着采矿装备的大型化发展而出现的一种新的采矿工艺。由于近来年我国大型挖掘装备在金属非金属矿山的投入使用，高台阶开采工艺技术在露天矿开采中也得以采用。目前，我国金属非金属矿山在剥离作业时一般采用的是18-30m的高台阶开采。这类台阶主要适应电铲斗容量在10-20 m3的汽车。主要有两个步骤：一是从剥离台阶过渡到高台阶，实现台阶并段。二是在下部的作业区，仍旧采用原有的低台阶，以保持必要的强度。
高台阶开采通过集中化的开采，使其工作帮的坡角得以增大，从而可以为剥采工作赢得足够的时间，无论是从钻孔到装载还是到运输的效率都大大的提高了，从总体上提高了工作的效率。
1.1.4露天爆破技术
爆破技术是露天矿采矿中常用的技艺之一。爆破的主要方法主要有三种，即炮孔法、药室法以及药包法。在这三种爆破方法的基础上，目前应用广泛的爆破技术主要有微差爆破和预裂爆破。
微差爆破是在雷管里加入定量的缓燃剂以拖延部分雷管的爆炸时间，使整个药包形成一个按毫秒级起爆的网络模型的爆破技术。间隔的时间大约为13-25毫秒。微差爆破的主要特点就是可以均匀岩石的破碎程度，从而降低爆破冲击度，既可以改善爆破的质量，同时操作简便且安全，破坏力小，具有巨大的经济效益。但是同时值得注意的是微差爆破所依存的是一个复杂，对技术精确度高的网络设计，因而要提高技术含量。
预裂爆破是一种小药量多钻孔的爆破新技术。主要方法有两种，一种是在即将到达边坡线时，将威力较低的小药卷放进预留的岩层炮孔里。另一种方法就是在边坡线上开挖出语孔壁平行的密集的炮孔，使其形成为一个破裂面，这就能在一定程度上减弱应力波对于岩体的破坏作用。预裂爆破能有效地避免超挖或者欠挖的现象，同时起到稳定围岩的作用。
1.1.5设备的大型化
（1）钻机。目前国外普遍采用的的钻机是直径在310毫米-380毫米之间的牙轮钻，有的最大直径可达559毫米，其钻孔深度可达73米。国内钻机的运用也很普遍，按照矿山的规模，钻机使用的型号也不同。中型矿山一般使用直径为200毫米的潜孔钻，而牙轮钻一般仅在一些重点的冶金矿山中被使用，大约占到8%的比重。这些矿山的牙轮钻的直径可达250-310毫米。
（2）矿用电铲。露天矿国内电铲斗的容量的极限为16.8 m3，并稳居主体地位，液压电铲的使用极少。但是国外液压铲已经占总比重的26%，且使用比重在不断的扩大，其电铲斗的容量最高可达43m3。
（3）露天矿用汽车。目前国内的汽车载重量最大只能承受170吨，而在国外，汽车的载重量早在20世纪的70年代便已达到120吨或者150吨，目前更是已达到240吨，甚至320吨。虽然，近些年来，我国已大大改善了采矿设备技术，但是与国外相比，我国露天开矿设备仍有很大的差距。
（4）矿山电机车。我国国内现在普遍使用的是有由直流电来驱动的电机车，这类电机车的粘重最多为150吨。而国外大型的矿山主要采用交流电驱动的电动机组，其粘重为300-480吨。
1.2地下矿
1.2.1大间距集中化无底柱开采法
这种采矿技术的优点是：（1）可以适用于地质条件复杂的矿山；（2）应用大结构参数低贫化放矿可以减少工程量，降低开矿成本；（3）改善了采矿强度和矿块的生产能力；④采用大间距的集中化无底柱更适合在缓倾斜矿体开采中应用。大间距的采矿缩短了工作线路，增大了进路间距，有效地降低了采矿的成本。同时，大结构参数也使得集中化的作业得以进行，在提高工作效率的同时也增强了作业的安全系数。
1.2.2地下金属非金属矿山无废开采技术
对于金属非金属矿床在开采过程中的废石、赤泥以及尾矿等固体废料源，采用露天与地下联合开采技术，有效地降低了废石的产出量；运用胶结充填技术对于赤泥进行改造利用；运用高浓度的尾砂充填技术使得尾矿废料资源化。通过对地下金属非金属矿山的无废开采，就从根源上减少了废石的产生，废物回收再利用，既有利于提高资源的利用率，同时也减少了对生态环境的破坏，对于保护环境具有重要意义。
露天与地下联合开采技术是通过优化采矿内部系统，即剥离的废石不再排向大地，而是有效的在露天的坑底被加以延伸开采，在矿山的垂直面同时进行露天开采与地下开采。具有开采高强度、开采成本低、开采效率高以及产量均衡的特点，大大减少了废石的排放量，从根本上解决废石排放问题。
1.2.3机械大型化
目前国内地下矿开采的主要设备是以柴油驱动的铲运机，其电铲斗容量最高纸仅达6.1 m3，最低的仅有0.38 m3。主要以潜孔钻架为主。而国外不仅铲运机的载重量超大，而且已经广泛的使用无轨运输，如矿用自卸车等。液压钻机得到普及，且具有自控、遥控以及程控的功能。
1.2.4地下矿爆破技术
目前根据地下矿开采的自然条件以及设备条件，对地下矿的爆破技术主要有两种，即浅眼爆破和深孔爆破技术。地下矿爆破要特别注意安全问题。要确定危险距离，防止早爆和拒爆事故的发生，此外还要处理好一些突发事件，如爆后炮烟中毒等。
2我国金属非金属矿山采矿技术的发展方向
目前，虽然我国的金属非金属矿山采矿技术在某些方面已接近国际水平，但是较国外相比，我国采矿技术的设备以及科学技术都有相当大的差距。我国的金属非金属矿山采矿技术的发展之路仍很艰难和漫长。
（1）要解决复杂条件矿床开采技术难题，提高我国矿山采矿的技术系数。要以降低采矿成本为目标，尽量降低矿石的破碎程度。
（2）金属非金属矿山采矿技术目前最迫切的需要就是要开发出一套系统的深部矿床综合开采技术。
（3）金属非金属矿山采矿要适应社会发展的需要，走可持续发展的路线，在今后的开采过程中，要更多的考虑资源的回采率以及与生态环境的和谐发展。因此就发展前景来看，充填采矿法的普及度要扩大，并且坚持朝高效化、无废化的方向发展。
（4）大结构参数结构的无底柱崩落采矿法将更加完善和成熟，应用范围将不断扩大。
（5）露天与地下联合开采技术被广泛推广，无轨化、大型化和连续化。
（6）矿山建设将沿着数字化、智能化、信息化的思路向前发展。
金属矿山采矿方法范文6
关键词：采矿；方法；比较；采矿技术
中图分类号：TD43文献标识码： A
一、前言
矿产资源属于不可再生资源，随着经济的快速发展，对矿产资源的需求也不断扩大。因此，要重视矿产资源的合理开发利用，使有限的资源发挥最大的效用。
二、我国采矿工程的现状
改革开放30年来，我国的经济得到了飞速的发展，在此情况下矿业的开发也迎来了发展的新契机，开始迅猛的发展。工业的发展离不开矿业的支持，有关的数据表明矿业产值占到国民经济总产值的30%左右。可以说，矿业是国民经济的一大支柱。矿产资源是有限的，此外具有不可再生性。加上经济规模的扩大，因此对矿产资源的需求越来越大，而也矿产资源出现短缺的现象，后备资源严重不足。有关的研究表明，我国的铜资源储量的保证年限是17年，锌是9.4年，铅是6.7年。许多的露天矿山正逐步向地下开采转移,地面开采的状况令人堪忧。此外，三分之二的矿山已经属于中晚期的开采，因此矿山资源面临着严峻的挑战。
中国有色集团抚顺红透山矿业有限公司前身是日伪时期的清原金铜矿，包括了三个生产坑口和一个选矿厂，因资源枯竭，三个坑口分别于1973年、1992年和1994年闭坑。统计50余年的生产数据，红透山矿业公司铜精矿金属含量年产量在1969――1972年曾连续四年超过10000吨。近20年，每年稳定在7000――8000吨的水平。目前，铜锌矿年生产能力为矿石60万吨，公司采选系统铜精矿金属含量为7300吨，采选系统锌精矿金属含量为9000吨，硫精矿标量20万吨。
三、采矿方法进行创新和改进的必然性
1、我国矿产资源的特点
尽管我国的矿产总量很大，但是在人均方面却远远的落后于许多国家。在总量上，我国的矿产资源总量排在世界第三位，第一名是美国，第二名是俄罗斯。但是，我国的人口基数庞大，因此人均占有量就非常的少。有关数据表明，我国人均占有矿产资源的量排在世界的53名。此外，我国的矿产资源在分布上并不均匀，矿床的质量也不是很高，存在大量的贫矿。在矿山的规模上，主要是中小型煤矿，大型的煤矿还是较少的。
2、开发时段滞后
目前，我国许多的矿山经营者的素质令人堪忧，其思想比较滞后，依然使用传统的采矿方法，比如：手工控矿、车拉肩扛式。此外，在工艺上也比较落后，因此矿山贫化的状况越来越明显，矿山的寿命也会大大的降低。加上许多矿山在开采时比较盲目，因此乱挖的现象比较常见，地质构造就会受到严重的破坏。情况严重时，坍塌的状况也会发生，这对经济效益以及人员的财产以及生命安全都会造成一定的威胁。
3、政策的要求
《中国的矿产资源政策》于2003年提出，该政策明确指出要“加强矿产资源调查评价、勘查开发及综合利用、矿山环境污染防治”。因此，矿山开采行业要改变过去的粗放型的经营和开发模式，努力向集约型以及技术行的发展模式迈进。
四、红矿山采矿方法经济比较
1、充填法简析
充填采矿法在我矿的应用是控制地压的需要。根据国内如易门狮山矿区、大吉山钨矿、凡口矿水草坪、车江铜矿、锡矿山、小龙、鞍钢弓长岭、石咀子、湘东钨矿以及殷盐磷矿务局等二十多家矿山开采实践，地压活动的发生是普遍存在的。中等稳固以下岩石条件，在开采后，大都有地压活动发生;中稳以上矿岩，地压来得迟但很突然;地压灾害后果比较严重。
红透山矿现开采深度已超800米，时间长于三十年，且主井在岩移范围内，故以控制地压活功作为确定采矿方法首要条件是非常必要的。二三十年过去了，红矿之所以安全地开采到现在与上部空区及时充填业高比重地采用充填法开采是有关系的，留矿法眼前的经济效益不能做为选用采矿方法的主要依据。
2、充填法需要改进
主要弊病:成本高，矿房生产能力低。成本高是由出矿和充填引起的。充填法出矿成本占车间矿石成本的8%，为留矿法的五倍。铲运机出矿成本中设各折旧占44%，轮胎占9%，备件占16,7%，动力占8.3%，故降低出矿成本眼前应抓消耗，长远看应大力发展国产设备业提高劳动生产率。在国产机未广泛应用以前，用气动装运机或电耙出矿是有效的。国内很多充填法矿山均有应用实例，如凤凰山、鲁东一带金矿、凡口、黄砂坪等矿，我矿在93010采使用也较成功，其能力高于现用铲运机的矿房能力。予测可使出矿成本降低3――4倍。
3、留矿法简析
留矿采矿法，从长远来看，它将逐渐被淘汰，但由于我国国情和科技水平的具体情况，在相当长一段时间内其使用比重将不会有明显改变。但留矿法目前在红透山的应用也存在着不少问题(未考虑由此产生对经济的影响)。笔者查阅了坑口11个留矿法采场卡片，其中因安全情况不允许，未采到顶柱的有3个，原设计浅孔采一定高度后改变采矿方法的有2个，因矿体倾角局部变化放矿困难或安全因素影响采场开采后追加采准工程的有6个，放矿困难作一次损失的1个。说明了在第Ⅳ类型金属矿床，设计当时所依据的资料，较难做到准确可靠，用留矿法开采应慎重对待，施工后将产生下列问题。
五、方案优化设计原则及结果
根据矿山地质条件和开采技术条件及矿山实际生产情况，对矿山开采方案优化选择提出以下原则：
1、矿山采场的生产能力要大，实现矿山日产矿石量1000t/d，必须要切实提高矿山生产能力.
2、提高矿山的采矿工效，降低矿山的流动密集程度，是提高矿山经济效益和降低生产成本的主要途径之一.
3、采切比要尽量小.降低矿山采切比，可使矿山在回采同样的矿石量情况下，节约矿山生产成本，缩短矿山生产周期，增加矿山企业的经济效益.
4、矿山采矿贫化率和损失率低.尽量降低矿山采矿贫化率和减少矿石损失率，采矿贫化率和矿石损失率是矿山企业重要的技术经济指标.
5、降低采矿成本，使其达到最小化.一个矿山企业的经营管理水平如何，经济效益是否良好，最主要看它的采矿成本，矿山的采矿成本越低，矿山企业经济效益越好.
6、安全程度高.所选采矿方法要考虑采场高温高硫的实际情况，要充分保证采场人员和设备的安全，同时为保护地表工业设施和民宅，地表不允许陷落和移动.
7、采矿工艺要易于工人掌握，有利于工人施工操作.在矿山推广一种简单实用的方法和工艺，将对矿山生产效率和管理水平的提高极为有利.
8、要最大程度的利用矿山已有的工程和生产设备.
根据以上的原则及要求，适合矿山开采的方法有上向分层充填法、分段嗣后充填法及下向分层充填法等.经过综合技术经济比较，优化选择中厚以上及急倾斜矿体采用分段空场嗣后充填采矿法，中厚以下倾斜矿体采用爆力运矿空场嗣后充填法。
六、分段空场嗣后充填采矿法工艺
1、采场结构参数
垂直矿体走向布置矿块，每个矿块划分为矿柱和矿房，分两步骤回采，先回采矿柱，再回采矿房.矿柱宽度8~10m，矿房宽度12~16m，矿块长等于矿体的水平厚度，阶段高45m，分成4个分段.最下部分段为堑沟拉底凿岩分段，分段底柱高8~11m，最上分段留4m顶柱．矿房和矿柱均采用分段凿岩和阶段出矿的方式，嗣后进行一次性充填.
2、采准、切割工作
采准工作主要从上盘阶段运输平巷向矿柱、矿房分别各掘进一条运搬横巷，均匀分布于房、柱交界处，在运搬横巷内每隔6~8m左右分别向矿柱、矿房掘3至4条装矿斜巷，于运搬横巷斜交，再由装矿斜巷分别向矿房、矿柱掘堑沟拉底凿岩横巷，矿房中央布置两条，矿柱中央一条，中心距约为6m，由此最终形成堑沟拉底底部结构.将矿房专用运搬横巷末端延掘到矿体下盘，掘下盘铲运机运搬平巷、阶段溜矿井（矿块下盘中央处）、人行天井（矿块下盘），再掘分段凿岩横巷、分段凿岩联络平巷.切割工作主要是在采准工程结束后，在各分段凿岩横巷靠近上盘处上掘切割天井.
3、回采工作：回采工作包括落矿、采场通风、出矿等.
（1）落矿：从堑沟拉底凿岩分段上一分段开始，先崩落切割立槽和靠近下盘的三角矿带，然后由铲运机出矿，出矿形成补偿空间后，再崩落本分段余下部分矿体，崩落完本分段后继续崩落上分段的切割立槽和靠近下盘的三角矿带.依此进行，到崩完本阶段中最后分段的全部矿体；
（2）采场通风：新鲜风流通过从阶段运输平巷流入，流经拉底凿岩横巷、运搬横巷、装矿斜巷等到达采场，清洗工作面后，污风经分段凿岩横巷、分段联络平巷、充填井排至上一个中段的回风巷道.铲运机出矿时，一部分通风风路与采场的通风风路相同，另一部分风路由阶段运输平巷流入，经人行天井、充填井排至上一个中段的回风巷道；
（3）出矿：各个分段每次爆破崩落的矿石全部集结到的底部V形堑沟内，由T4G型铲运机进行出矿.T4G型铲运机由运搬横巷进入装矿斜巷进行装矿，装矿由原路退回，再经铲运机运搬联络平巷后将矿石倒入溜矿井，矿石在下一中段进行统一装车提升；④嗣后充填：各分段出矿完毕后，对矿房和矿柱进行阶段嗣后一次充填，矿房采用尾砂充填，矿柱采用尾砂胶结充填，充填应尽可能接顶。
七、浅孔留矿法
浅孔留矿法在民采矿山的应用改善了工人作业环境，提高了矿山生产能力和矿山安全因素。具有应用时间长，应用深度大，应用范围广的的特点。每次采下的矿石，靠矿石自重从漏斗放出1/3左右，留下2/3矿石作为下次凿岩爆破工作的临时工作台。当矿房全部采空后，再将留下的2/3的矿石全部放出（这叫大量放矿）。暂留下的矿石并不能作为地压管理的主要手段。凿岩工人是站在留矿堆上进行作业的。
八、填充采矿法
凡是随着回采工作面的推进，逐步用充填料充填采空区的方法叫做充填采矿法。充填采矿法也将矿块划分为矿房和矿柱两步骤回采，先采矿房，后采矿柱。矿柱回采可用填法，也可以考虑用其他方法。该方法具有以下特点：
1、切工程量小，灵活性大；
2、损失、贫化小；
3、比较有效的维护围岩，减少围岩的移动和防止大量冒落；
4、薄矿脉或多品种矿石可以进行选别回采；
5、防止矿床开采的内因火灾；
九、结束语
总之，加强采矿方法的经济性分析，通过方案比较，选择最优开采方法，降低施工作业成本，提高采矿的经济效益。
参考文献
