金属矿山采矿方法范文
时间：2023-09-19 17:41:58
导语：如何才能写好一篇金属矿山采矿方法，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
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.
篇2
[关键字] 金属矿山 采空区 计算参数 原则 方法
[中图分类号] TD1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2012）-11-9-2
1前言
随着我国改革开发以来经济的快速发展，对于矿产资源的开发利用也出现了前所未有的需求增长。自20世纪末以来，我国矿业开采秩序较为混乱，非法无序的乱采滥挖在一些矿山及其周边留下了大量的采空区。如何重新准确客观的评估那些新老矿山的资源储量情况、经济价值意义、地质灾害潜在危害程度等，是摆在当前矿山管理者面前的一道大的难题。在处理以上问题时，必须对于矿山采空区的现状，要有一个清醒的认识和把握，只有这样才能得到一个客观准确的评估结果，并在今后矿山的综合治理和利用上取得突破。
矿山采空区体积，作为反映矿山开采情况和参与资源储量计算的一个关键数据，其精确程度，直接关系着对这个矿山整体评价的客观真实性。目前我们国家在这方面的工作，还处于一个发展阶段，对于采空区体积的计算，还没有一个统一的规范和标准。基本上都是各个部门或者矿山根据自身的情况，进行矿山采空区的调查工作。普遍采用的计算方法是在做好的相关图件上，电脑读出采空区的面积，与采空区的平均高度相乘，从而得出采空区的体积。这种方法，简单实用，精确度不是很高，真正的用于矿山整体经济价值意义评估以及参与资源储量估算方面，还是有待商酌。
再者，在采矿、采煤工程中，地下生产采场采空区测量大多采用垂直断面测量法，垂直断面测量法一般采用极坐标法。由于剖面线不可能正好位于测点上，以及测点密度不大，尤其是地下不安全的地段和不便到达的地方，这样求得的采场采空区体积精度不会很高。
对于金属矿山，特别是品位高的矿体，由于存在较大采空区测量误差，将造成国家宝贵财产的流失。在地下采场，也有些是人不能进入的峒室或采空场，如有毒区、易爆区、积水区等，采用什么方法不用接触目标、外业工作量小且精度高，是矿山采空区各项调查工作者共同关注的重要问题。
还有的采用地面摄影测量方法矿进行采空区体积测量试验，采用光束法平差计算求得待定点的坐标，通过函数插值的方法获得沿矿体走向和倾向的离散点，利用重积分法求得采场采空区体积。
其他还有电法、三维激光等方法等也还不是很成熟，精度不是很高。
2工程实例
本人根据在矿山采空区实际调查编录经历，只有采用现场人工和仪器相结合的方法，对矿山采空区的现状了解清楚，特别是形态的准确掌握，然后再计算相应的体积，这样的结果更真实、可靠。下面，对如何确定采空区体积的相关参数，如何能够精确的反映矿山采空区实际现状方面，提出自己的一些看法，供同行一起探讨。
2.1计算依据
矿山采空区体积计算的各项参数确定原则总体上坚持实事求是、多数平均、合理测量、去零取整的原则。
实事求是原则就是要根据矿山采空区的实际情况，实地测量，不能凭空想象。
多数平均原则就是针对矿山采空区的形态、形状、规模等复杂多变、不规则等现象，要进行大量的数据采集，然后所有数据加权求得平均值。
合理测量原则，是对矿山采空区调查中对于工程测量和地质测量的总体原则要求，做到合理布局，合理测量，合理确定计算公式，不能随意扩大和缩小测量范围，任意变换采空区形态，合理收集矿山采空区相关数据。
去零取整原则，在矿山采空区体积的各项参数确定时，针对不同的情况，把零星分布的小的边缘的采空区，统一到相临的大采空区里进行合并计算的原则。
2.2计算公式
在矿山采空区的体积计算，首先是将采空区形态进行详细的分类，看看最接近什么样的形态，然后就采用相应的计算公式，根据公式中参与计算需要的相关参数，到矿山采空区内去收集。最常见的矿山采空区的形态类型及相对应的公式详细情况如表1.
在矿山采空区体积计算的各项参数总体原则指导下，下面就各项参数的确定方法介绍如下：
2.2.1长度
矿山采空区由于时间和采空区围岩稳定性、危险程度不同等原因，造成采空区的形状极不规则。因此，首先要确定矿山采空区的大致形态，然后确定收集那些数据。长度数据一般情况下，出现在近似长方体、梯形体等形态里面。就是取采空区采空部分跨度最长的一个方向为长度方向。这里需要注意的是，由于矿区采空区的不规则形态，不同位置的长度数据是完全不一样的，有时候在宽度方向上也有比长度方向上的数据大的现象，但总体以最长的方向为准。然后根据矿体走向上变化程度大小，选择与长度方向一致，平行排列量取长度数据，拐点部分必须测量。然后，将所有量取的数据进行加权平均，获得所测矿山采空区的长度数据并参与其体积计算。
2.2.2宽度
宽度也是出现在近似长方体、梯形体等里面的参数，其确定原则和方法和长度一样。当长度确定以后，选择与长垂直的方向，测量宽度数据。根据矿山采空区的宽度变化情况，决定测量数据多少。最后，将所有获得的宽度，进行加权平均，获得所测矿山采空区的宽度并参与其体积计算。
2.2.3边长
边长主要出现在近似立方体、棱柱、棱锥、棱台、棱柱等形态里。边长的确定，也是根据所要调查的矿山采空区的实际情况，现场确定相应的位置，选择不同的方向，寻找最符合理想状态下的边长，然后进行测量数据，最后对所测结果进行加权平均，然后得出该采空区的边长并参与其体积计算。
2.2.4高
高度数据，在近似立方体、长方体、棱柱、棱锥、棱台、的矿山采空区体积计算中，都不可缺少，因此，其他数据重要，高度的数据更重要。
在选择了矿山采空区的基本形态后，要对采空区进行高度测量。由于矿山采空区开采时的不规范，再加上后期的冒顶坍塌，造成了矿山采空区高度的测量难度。因此，在收集矿山采空区高度数据时，一定要和收集长、宽一样认真仔细。特别是对高度变化比较大的地方，坚决不允许遗漏。这样将最终获得的所有数据，进行加权平均，然后获得所测采空区的高度并参与其体积计算。
2.2.5直径、半径
直径和半径的数据主要参与近似于圆柱、直圆锥、圆台、圆球体、半球体等形态的矿山采空区的体积计算。这两个数据中，除了现场遇到近似半球体形态的采空区，获得半径数据比较容易外，其余形态的采空区，获得直径比半径容易的多。不过，只要把直径的数据获得，在算出半径数据，也是非常简单。遇到这些近似圆柱、直圆锥、圆台、圆球体、半球体等形态的矿山采空区时，最好的测量工具，就是手持红外线测距仪了。因为皮尺、罗盘等只能测量底面的相关数据，位于采空区顶部的就不容易了，所以，在选定位置以后，使用红外线测距仪可以读取直径、半径、高等。当所有的数据收集完毕后，换算成相应形态的体积计算参数，进行加权平均获得最终数据并参与该采空区的体积计算。
2.2.6半轴长
轴只有在类似于椭球体的矿山采空区计算体积时，所采用的公式里用到。但是，在很多的矿山里，由于矿体形态呈豆荚、扁豆等，还有的经常出现矿体膨大缩小现象，造成采空区的形态很多类似于椭球体。因此，对于椭球体形态的矿山采空区的轴的数据的收集，也是非常重要的。在这个数据的收集中，采用皮尺和手持红外线测距仪联合的方法，比较精确。数据的收集，也要从不同的角度，不同的方位进行，然后，将多组数据加权平均，获得相应的三个半轴的数据，最终参与该采空区的体积计算。
2.2.7底面积
底面主要出现在棱柱、棱锥、棱台、圆柱、圆台等形态的矿山采空区里.在进行矿山采空区的相关形态体积计算时，对于地面积计算中所有参数的选择，同样适用以上参数确定的原则和方法.在具体进行矿山采空区的各项参数收集资料时，一定要根据矿山采空区内的实际情况，尽可能的把矿山采空区的形态在符合实际形态的基础上简单化、理想化，这样就可以比较有针对性的取得相应的参数，在计算公式上也可以选择最接近形态体积计算公式进行计算。常见的底面形态及相应计算公式详细情况如表2。
但无论怎么样，都要多收集数据，然后按照前面提到的矿山采空区体积计算参数确定的各项原则和方法，将收集到的每项参数数据都要进行加权平均，最后带入对应的体积公式计算所在采空区的体积。
篇3
【关键词】金属矿山；非金属矿山；开采回采率；影响因素
随着我国矿产资源存储量的急剧减少，如何更加有效的利用好现有的资源已经变成了新的课题。矿山资源开采使用水平的一个重要衡量指标就是矿山开采回采率。矿产资源的有限性、不可再生性与社会发展和人民生活对于矿产资源的依赖性形成了一个矛盾体，如果人们不科学的进行矿产的开采和使用，那么矿产资源的短缺形式会愈演愈烈。
1、矿山开采回采率影响因素分析
1.1 回采率的影响因素分析
第一，矿山地质条件、结构特点是影响回采率的主要因素。如果矿山的资源以建材、冶金辅料以及直接利用型的非金属矿产为主，那么对矿石的质量要求相对较低；整个矿体的厚度较大并且没有夹层，表面仅有少量的覆盖物；大部分的岩石质地坚硬、稳定性高，例如白云岩和石灰岩等，这类矿山贫化现象少、贫化率也比较低，所以理论上的回采率很高，平均水平能达到97%以上。特别是石灰岩的分布很广，岩体很厚且呈状态，在开采中造成的损失很小，一般都具有很高的采矿回采率。
相反的矿山状况则会造成回采率很低的情况。需要进行选矿和二次加工的资源，由于受到技术指标和装备的影响，造成矿石贫化率程度较高，容易导致采矿回采率较低。总的来说，有良好的地质勘测做保证，矿山资源的利用程度就越高，只要实际变化和设计保持一致，就能够保证采矿回采率。
第二，采矿工艺和方法的选用会直接影响到回采率。同落后的开采方式和工艺相比，成熟的矿山开采会带来更高的回采率。一般来说，根据矿产要求以及开采规模可以将非金属矿产非为四大类，其中各种类的回采率之间也存在着差异。最为普遍的采矿方式是采用自上而下的方式，在水平方向上进行分层，在高台段进行分台阶的推进式采矿法，这种方式在小型矿山中应用较广，采用的采矿工艺也比较简单，以浅孔爆破、手持式凿岩机钻孔、自卸汽车运输等为主要的开采方式，对矿山造成的伤害小，当然回采率会比较高。大中型非金属矿山适合采用方向上自上而下，水平方向上分层的台阶式采矿方式，相适应的采矿工艺是潜孔穿孔、挖掘机采矿、自卸车运输的方式，回采率也是比较高的。
第三，生产规模的大小与回采率成正比。正常情况下，生产规模越大，资源开采回采率也就越高。究其原因，规模大的开采工作会有水平较高的技术设备进行支持，在采矿方法、生产管理、考核体系等方面也比较先进，制度的完善会带来更高的回采率。相反，一些规模小的开采方，往往没有详实的开采计划，为了追求眼前的利益而乱采乱挖，会对矿山造成严重的破坏，降低采矿回采率。
第四，矿产本身的价值也是回采率的影响因素。矿产的价值不是一成不变的，随着时间的改变会出现不同程度的波动，当然价值高的矿产更能够得到开采方的重视，回采率也就会随之升高。价值低的矿产被主动回收的机会很小，自然回采率也会降低。
1.2 不同开采方式下矿山开采回采率影响因素的具体分析
我们知道，按照开采方式的不同可以将矿山开采分为露天开采和地下开采两种，我们分别就两种不同的方式来进行分析。
露天开采条件下，金属矿石的损失主要是由于地质条件以及开采和管理方式的综合作用造成的。其产生原因主要有以下几点，第一是对于矿产地质条件的勘测，一旦地质勘测不充分，没有进行深入的研究，就不能够制定出最好的开采方案，导致露天境界圈的设定不符合实际情况，进而造成一些矿体被排除在外，影响回采率；第二是实行开采的工艺，因为露天圈定境界参数的错误，例如路面宽度不合理、坡角不准确等，会造成边坡上三角矿过多的问题；第三是开采技术的选用，尤其是在地势复杂、含有夹层的地段，如果在横向或者纵向上选用了不合适的采剥方式会直接导致回采率的降低。第四是采矿工组的管理，如果在地测中不能及时的完成样本的采集和分析，就会影响到露天采矿工作的进一步开展，整体管理的不善会直接造成采矿的损失。
在地下开采中，回采率的首要影响因素就是矿床的赋存条件，金属矿体本身的厚度、形态、稳定性以及倾角等因素存在着很大的变化，在选择采矿方法的时候要考虑到这些因素，而方法的选用会最终影响回采率的高低。在厚度方面，较薄的厚度往往回采率更高；在形态方面，越是简单的形态回采率越低；在岩体倾角方面，越是水平的矿产回采率越高；在稳定层度方面来看，顶地板的稳定程度越高回采率也就越高，不稳定的矿床也会造成回采率的降低。其次，采矿方法的选用也至关重要，一定要在实际勘测的基础上进行采矿方法的选择，不同赋存条件的矿体适应的采矿方式也是不同的，只有合理选用采矿方式才能提高回采率。再次，生产规模的大小也会对回采率造成影响，越是大型的矿山，开采的管理工作就越规范，技术设备也更加先进，这也直接造成了回采率的升高。
2、提高矿山开采回采率的措施建议
第一，提高珍惜资源的意识。回采率的提高归根到底是倡导对矿产资源的珍惜，政府可以制定矿产资源补偿费用的征收制度，对矿山企业开采回采率进行考核，努力促进资源回采率的上升，建立起一种让矿山开采企业更加注重资源的珍惜、节约和合理利用的发展新机制。
第二，通过奖励措施刺激企业提高回采率的积极性。我国国土资源以及财政的相关部门已经出台了政策，奖励对于矿山资源实行节约和合理利用的企业，给予资金来扶植矿产资源的回采率、综合利用率的提高。
第三，注重前期矿山的地质勘查工作。对于企业储量加大核查的力度，对于新办的矿山要求其勘测程度一定要在详查以上，对于矿体的赋存规律、空间形态都要进行详细的勘测，并制定出合理的开采方案为矿产资源的有效利用提供保证。
第四，改进开采技术、加强矿山管理。引导矿山企业根据自身的实际情况进行开采技术和工艺的创新，通过更加成熟和科学的方式来进行矿产资源的利用。开采过程的顺利实现离不开良好的生产管理，只有建立健全管理制度，才能够系统的对实际情况进行勘测以及指导，管理部门要做到及时总结经验教训，并应用新的方式和手段来指导矿山开采工作。
3、小结
综上所述，矿山开采回采率受矿山结构条件、开采工艺、生产规模和矿产价值等因素的影响，我们要想提高开采回采率，不仅要加强对矿山的勘测，还要在开采的工艺和技术方面进行创新，并通过科学的矿山开采管理模式来实现矿产资源的最有效利用。
参考文献
篇4
关键字：地下金属矿山；采矿技术；研究方向；发展趋势
中图分类号：P2 文献标识码： A
1.地下金属矿山概述
在近几年来，全世界开采的有用金属矿物总量大概约计200亿吨，年递增涨率为4%-5%，在其中硬岩大概50亿吨，而由地下开采的矿量大约是10多亿吨，这些大多数是富矿和一些价值比较高的有用的矿物。目前，我国的有色金属在地下矿山大约占矿山总数 的89%左右；黄金的主要矿山除了乌拉嗄金矿，仓上金矿以及紫金山金矿等等是露天的开采，其它大部分都是地下开采；虽然我国的地下铁矿的产量只占全国总产量的18%左右，但是从布局上来看，有一些矿山公司以及钢铁联合企业的一些矿山大部分都是地下开采。总而言之，金属矿山地下的开采在近几年的矿山开采中依旧发挥非常重要的作用。伴随着全世界科学技术的不断进步和发展，国内及国外的地下采矿技术也在不断的发展，很多的采矿新工艺，新技术，新材料以及新设备在地下矿山得到了应用。国内的一些矿山和一批批先进的采矿工艺上的技术和先进的装备，已经步入了世界最先进水平的行列。 国内外地下金属矿山采矿工艺技术以及设备的发展，其中主要表现在采用的各种采矿方法和回采工艺技术上的装备有了非常大的变化，都是沿着高效率，高回采率，机械化以及半自动化的方向发展。采场生产能力和劳动生产率有了非常大的提高，损失贫化指标也大幅度得降低；并在采矿方法选择上，运用专家系统法、模糊数学法和多目标决策法等技术优选采矿方法方案，做到采矿方法选择更科学、更合理，使采矿朝着实现安全，经济，高效，合理这一最终目标迈出了很大的步伐。
二.地下金属矿山采矿技术的研究方向
地下金属矿山采矿技术的研究方向主要有以下几个方面：
（1）综合利用和综合治理技术。该技术可以对废物进行重复的利用，也可以保护环境。（2）展开高强度，低贫损采矿技术研讨。采矿技术将环绕提高采矿生产能力这个主方针，要点研讨改善充填采矿法中的深孔期间充填采矿法、分段充填采矿法；空场采矿法中的大直径深孔期间矿房采矿法和崩落采矿法中期间天然崩落采矿法与强行崩落采矿法，使之变成高效率、低成本、低贫化、损失的采矿办法。（3）研制出大型、高效和无轨化矿山设备。研制高效率大孔穿爆设备，中深孔全液压凿岩机具，井巷钻进机械，以及铲运机为主体的装运设备，振荡出矿和接连采矿及与之配套的辅佐机械等系列设备，一些要求尽可能完成无轨化、高效化和半主动化、主动化。采矿激光测位设备，完成微机操控的凿岩台车，可主动清除车厢内粘结物的高效接连式装载和自卸式运送列车及由微机操控的铲运机等将得到开展和使用。大型矿山将选用全盘机械化、高效率的大型设备，并完成遥控及主动化。（4）重视索取资源范围的研究。近期将加强复杂地质条件和难采矿床开采技术研究，以扩大资源回收。如深井开采，矿岩松软矿床开采，老矿山二次资源回采，高硫高温自然发火和大涌水量矿床开采等。（5）矿山通讯、自动化操控及计算机使用研究将得到加强，进步矿山现代化和管理科学化水平。如无线电通讯，矿山设备远距离遥控和监控技术，以及电子计算机在储量、品位和鸿沟圈定，出矿品位监测和分配，运输和出产调度，采矿办法优化规划，岩层监控及预报等方面。此外，原地溶浸采矿、高压水射流技术的开发使用，地下采选联合技术等新技术，也将得到必定的发展。
三、金属矿山采矿技术的发展趋势
3.1开采设备更大型化、自动化、智能化
开采露天矿选用的牙轮钻机、发掘机等更新为超大型，无人轿车也将运用。钻机、发掘机、无人轿车都选用卫星定位系统来对矿山进行监控、调查以及评价。一采可设备的开展力一向是研发选用先进技能特别是电子操控系统、更加灵敏可靠、造价较低的设备。发掘地下矿的设备开展力一向为：进步装备无轨化、液压化、自动化的水平，也选用智能、无人、机器人技术。改善和完善发掘设备的性能及可靠性。使设备和设备系统化、机械化、自动化。
3.2金属可床采用无废开采技术
矿床开采产生的要危害有浪费资源、地表塌陷、废石排放。研究人员针对而、一床开采产生的二大固体废料源，废石、尾矿和赤泥，运用工业生态学原理和工程利一学力一法，设计出了一种能有效减少废石产出量的露天与地下联合开采技术，一种能实玖困、一山废料资源化的高浓度全尾矿充填技术，一种赤泥胶结充填技术自然级配废石胶结充填技术。实践证明，这些全新的金属.床无废开采技术，最大限度地抑制了矿山废料的产生以及废料资源化，并从根木上解决了金属矿床开采过程中可能出现的环境危害问题。
3.3深井采矿技术
浅部矿产资源正在逐渐耗费中，因而我们将挖掘锋芒指向深部，我国通常界说深度大于1000米的矿山为深井。深井挖掘工程操作起来相对杂乱。深井挖掘除了要应对高压、高温、高井深的困境，还要处理各种难题，比方：操作控和防止采场地压及冲击地压、深井的运送、深井通风等。
3.4复杂难采矿床的开采技术
当前正在挖掘的大都是简单挖掘，地理位置优胜的矿床，可是这些终有缺乏的一天，今后我们将面临的是地质条件杂乱、环境恶劣的矿床。活跃研讨和探究挖掘这类矿床的技能手段和方法，以及有用处理好岩层变形监控、巷道防护、排水通风安全、地表装备防护等，能进步矿床的功率，添加经济效益。
3.5连续采矿技术
接连采矿技术是以整个矿段作为大型采场，采矿工作分工序在不一样的空间和时间上平行进行，但全体向前接连推动。此外，优化外部传输体系、分配调度体系、全体监控体系，也能协助完成经济、高效的接连采矿技术。
3.6 矿山环保化、综合化
西方的一些发达国家，现已对矿山的生态环境管理极为重视，矿山排放的碎石、废水、粉尘、抛弃固体物等一系列垃圾，在通过处理时，要依照严厉的规范，有必要到达相应的排放目标。许多档次较差的矿石抛弃出产加工的根本原因在于成本较高。特别是对矸石的管理，比方在废石山及尾矿上铺设覆盖层，在覆盖层上面再铺设绿色植被，形成杰出的生态环境。中国活跃探究西方的先进技术，大力推行无废物矿山的兴建和遍及。
结束语：随着经济的不断发展，金属矿产上的资源在这其中占有非常重要的地位。我国为了实现经济的快速提高，对每一项资源其中包括一些金属矿的开采的力度明显的加大，对开采上的技术要求也不断的提高。截止到现在，我国大部分的矿山早已经配置了一些大型化，智能化，自动化的开采设备，采矿工艺已经能够达到连续或半连续化，矿山从生产上到管理上也都广泛的借助了计算机信息的网络技术。
参考文献：[1]王海君. 资源整合矿山开发模式与露采关键技术研究[D].中国矿业大学，2013.
[2]于伟. 贺家圪台铝土矿长壁松动爆破综合机械化开采技术研究[D].太原理工大学，2013.
[3]卢志刚. 复杂高应力环境下矿体开采引起的地表沉陷规律研究[D].中南大学，2013.
[4]朱明德. 复杂地质条件下金属矿山合理三级矿量研究[D].武汉科技大学，2013.
[5]李国建. 构造应力型矿山空区顶板岩层移动规律研究[D].江西理工大学，2013.
[6]王嫱. 地下金属矿山采装运装备配置遗传优化模型及应用研究[D].中南大学，2013.
[7]雷广渊. 基于InSAR技术的锡矿山开采沉陷规律研究[D].中南大学，2013.
篇5
[关键词]地下金属矿山 回采作业技术指导 协调技术管理
[中图分类号]TB484.4 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-3-350-1
1引言
金属矿山一般来说地质条件复杂，开采技术条件、矿体赋存情况及产状各异，因此，所选择的采矿方法是多种多样，有些矿山由于选择的采矿方法不合理、不按设计回采工艺正规作业，加之生产管理不善等原因，冒顶片帮重大伤亡事故时有发生，根据有关部门概略的统计，我国金属矿山的冒顶片帮事故一般占井下各类事故比例的第一位。从井下冒顶片帮伤亡事故的分类统计结果来看，属于生产管理方面的原因占45.6%，属于物质技术方面的原因占44.2%。但在实际工作中，所谓物质技术方面的原因，往往与人的因素有关，比如设计和工艺的缺陷、设备设计和维修的缺陷等。从金属矿山发生冒顶片帮伤亡事故的地点来看，巷道发生的事故较采场多；冒顶片帮事故中，大多数是由于局部冒落或浮石冒落所引起。因此，矿山生产中加强顶板安全管理就显得十分重要。必须根据不同的地质条件，选用合理的开通系统和采矿方法，坚持合理的开采顺序。是矿山生产中确保安全生产的一条重要途径。
本文主要结合我公司承包的会东县满矿集团菜园子铁多年生产管理成功经验，从以下两方面对地下金属矿山回采作业中的技术指导与管理的重要性进行粗浅探讨。
2现场技术指导与管理
（1）检查采场的通风、安全出口情况：采矿技术管理人员在进入采场之前，首先应检查采场的通风、安全出口情况。当采场的通风条件较差时，应要求作业人员加强机械通风，用局扇或高压风直接对采场工作面进行新鲜空气的输送；或采取减少作业循环，并且对作业循环中的打钻、放炮时间进行调整，以利于采场的通风条件改善。若遇安全出口不符合安全规程的采场，则应立即要求采场作业人员及时整改，完善采场安全出口方能生产。
（2）加强采场边帮、顶板的观察：回采作业人员在回采作业中有时偷懒，对边帮、顶板的松石、浮石处理不及时或存在侥幸心理；有的虽经处理，但经放炮震动后而松动的浮石，也会一时疏忽大意。采矿技术管理人员应该交代回采作业人员及时处理。
（3）检查回采作业人员是否按开采设计、回采顺序进行回采：采矿技术管理人员进入采场后，应检查回采作业人员的采矿工艺、回采顺序是否按开采设计方案进行，如果没按开采设计方案进行，应要求回采作业人员及时改正。当回采顺序随着生产实际情况变更时，要求采矿技术管理人员必须时刻注意生产动态，及时调整回采顺序。
（4）对采场滴水（渗水）情况的管理：当发现采场有滴水情况时，应交代回采作业人员注意观察，并且在作业之前对滴水处进行敲帮问顶或用超前眼进行钻探，查明具体情况后再进行作业。当发现有透水的征兆时，则应组织作业人员及时撤出采场工作面，向公司管理层及时反映具体情况，待采取相应措施处理。
（5）对采场人行通道的检查：在回采过程中，作业人员从联络道到采场工作面，必须要有一条平整、宽度适中的人行通道，以便于作业人员的安全进出。如在回采作业时发现安全通道被矿石堵住时，必须要求回采作业人员马上清理、疏通一条人行通道，确保采场与联络道的畅通，利于人员的进出。
（6）采场工作面高度的管理：在回采开始阶段，为了满足回采作业人员活动空间及安全保障，要求回采作业人员把工作面作业空间严格控制在2.5-3m的范围，利于对顶板的管理以及从下往上回采时的安全；
（7）对矿柱的管理：在回采作业的过程中，采场回采作业人员有时容易忽略矿柱的作用，不刻意留矿柱。采矿技术管理人员必须向作业人员指出该留的矿柱及其边界，严格禁止作业人员对矿柱超挖，确保矿柱的完整性，以保证矿柱确实起到支撑顶板的作用。在作业过程中，如果发现顶板节理比较发育时，必须要求作业人员在该处留不规则的矿柱，以防止采场冒顶事故的发生，确保作业人员安全。
（8）矿体与围岩的边界管理：在回采作业的过程中，当采到矿体与围岩的边界时，经常发生作业人员把围岩当矿石采下的情况，采矿技术管理人员应该向作业人员指出矿体与围岩的边界，以免引起非正常的矿石贫化。
（9）矿石块度的要求：在回采作业的过程中，采矿工程技术人员根据矿石块度要求的实际情况，要求作业人员对不符合块度要求的矿石及时进行二次破碎。
（10）采场粉尘的管理：为了降低采场粉尘浓度，保护作业人员的身体健康，必须要求作业人员在作业过程中采用湿式作业，在出矿前应洒水，以抑制粉尘的产生，使之达到规程标准。
（11）对地压的管理：在回采过程中，采矿工程技术人员必须加强地压的观测与管理，并且做好的动态观测记录，发现某处地压有可能偏大时，必须在该处留有安全矿柱进行支撑，预防冒顶、脱片事故发生。如发现整片地压都偏大时，可以采取放顶措施。生产中地压的观测，在有条件的地方，可以采用木材支撑顶板进行观测，当木头裂开或变弯曲时说明该处地压偏大，必须进行处理。
（12）采场边界的确定：在回采的最后阶段，必须请测量人员对采场的边界进行确定，以便采空区封闭工作的进行和其他采场回采时边界确定。
3协调方面的技术管理
（1）风、水、电供应的管理：在生产过程中，如遇到风压偏小、供水小以及照明不足等情况，采矿工程技术人员根据相应的情况分别向不同的职责部门反映，以便及时采取相应措施处理，保证生产的正常进行。
（2）排水的管理：在回采过程中，如发现井巷或滴水处涌水有偏大的趋向时，应会同机电部门人员进行处理，采用增加设备或增大设备功率进行抽水，以防水患问题。
（3）放炮时间的协调管理：在生产中，经常遇到相邻采场各工作面放炮时间不相同的情况，容易造成各采场作业的相互干扰。对此，采矿技术人员要对相邻各采场作业人员进行放炮时间的协调，做到在放炮时必须对相邻采场的作业人员进行通报并进行警戒，便于作业的统一以及不影响其它采场作业，对相邻采场作业人员的安全起到保障作用。
（4）安全措施落实、安全防护用品配备的协调管理：在生产过程中，如发现一些安全措施落实得不到位，现场责令作业人员进行整改，如现场确实不能进行整改，可向安全部门反映具体情况，由安全部门责令其限期整改；如发现作业人员的安全防护用品佩带不整齐现场责令作业人员改正。
篇6
[关键字]深井 大直径深孔 侧向崩矿 采矿方法
[中图分类号] TD8 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-5-304-1
0前言
新疆阿舍勒铜矿是一座国家级大型富铜矿，目前矿山400m中段以上可采矿量逐年减少，矿山已经进入深部矿体400m～0m中段开采，开采深度超过500m。该铜矿I矿体是主要工业矿体，该矿体连续性好，深部厚度逐渐变大，储量大。据此，矿山在原有生产能力基础上进行扩产，由原来4000t/d扩大到6000t/d，其中70%的采用大直径深孔侧向崩矿采矿法开采。
1开采技术条件
I矿体是分布于18#～17#勘探线间，总体南北向展布，为半隐伏～隐伏矿体。矿体形态在剖面上呈“鱼沟”状，水平面上呈“镰刀”状， 矿体走向投影长853m，埋深于855～0m水平标高间，距地表埋深18～930m。矿体西翼为正常翼，倾角45～55°，最大埋深720m，矿体沿倾向，走向延伸不稳定，变化大，呈“复合分枝状”；东翼倾角为55～75°，东翼倾斜延深较大，呈稳定的厚层状，连续性好，沿倾斜方向厚度逐渐增大，平均厚度45m。矿体规模大～中等，储量大。矿石类型主要为铜硫矿石和铜锌硫矿石。Cu品位2.43%
2主要施工机械设备选型
2.1凿岩设备
大直径深孔钻机选用Simba261潜孔钻机，钻头直径为165mm，布孔网度为2.7m×2.5m，钻机效率为40m/台班，选用2台Simba261潜孔钻机工作，另备用T-150钻机1台。
2.2出矿设备
由于矿体走向较短，采场出矿点与矿石溜井距离较短，故用铲运机直接铲运矿石至溜井，出矿设备选用JCCY-6（6m3）柴油铲运机，效率为500t/台班，4台同时工作，2台备用，可满足深部矿体6000t/d出矿任务。
3大直径深孔侧向崩矿嗣后充填采矿法
3.1矿块布置
矿块垂直矿体走向布置，划分矿房和矿柱，均为12m，长视矿体厚度而定。当矿体厚度小于50m时，矿房、矿柱长为矿体厚度；当矿体厚度大于50m时，矿房矿柱按田字形布置，采场高度为50m。
3.2采准切割
各中段脉外出矿巷道布置在矿体下盘脉外，每中段布置1条，出矿穿脉由下盘脉外巷道向上盘回风道掘通，每隔12掘进一条。出矿进路在出矿穿脉中每隔12m以45°角掘到矿房底部集矿堑沟。凿岩硐室以12×4.1m全断面拉开，凿岩硐室两侧每隔5m留设5×1.8m的点柱支撑硐室顶板；在底部拉底巷道向上掘切割天井，而后以切割天井为自由面拉开切割槽，然后采用侧向爆破方式落矿。采矿方法图见图1。
3.3回采、出矿
回采分两步进行，第一步回采矿房，第二步回采矿柱。
为避免爆破对相邻采场稳定性的影响，采用隔3采1的方式。凿岩采用潜孔钻机在凿岩硐室内以2.7～3.0×2.5～3.0m的网度凿下向平行炮孔，钻孔直径Φ165mm。采用乳化油炸药和非电导爆起爆系统，全断面侧向崩矿，每次爆破2～3排炮孔，单响药量控制在330kg以内。爆落的矿石用6m3柴油铲运机在采场底部集中铲装，而后运至矿石溜井。
3.4充填
矿房矿石全部出完后，用戈壁集料浆胶结充填空区，其中底部和顶部充填体为灰砂比1：4，中部灰砂比为1：6。待两面或三面矿房胶结充填好并养护两个月后，再回采矿柱，矿柱空区用戈壁集料和尾砂非胶结充填。
3.5主要技术经济指标
4结语
阿舍勒铜矿深部矿体厚大变大，矿体形态稳定，适合大规模开采。针对此情况，采用大直径深孔侧向崩矿嗣后充填采矿方法开采，实现了矿山产能由4000t/d至6000t/d的提升。生产实践中证明了该方法适合阿舍勒铜矿深部矿体开采，是一种高效安全的采矿方法。
参考文献
[1]马秋，温镇才，杨溢等.云锡卡房分矿新山矿段大直径深孔采矿方法[J].矿业工程研究.2010，25（03）：24-28.
篇7
【关键词】金属矿山；矿柱回采；安全技术；地压；监测
一、金属矿山矿柱类型分析
（一）根据采矿方法分类
纵观三大类采矿方法―――空场法、崩落法和充填法，空场法所留矿柱最多。
全面法和房柱法留下的矿柱包括矿房中的圆形或方形矿柱、矿房（或盘区）间的间柱和顶底柱。圆形矿柱直径一般为 3～5m，方形为3～6m×3～6m。间柱、顶底柱尺寸 5～10m。
采用分段或阶段空场法矿柱矿量所占比例是各种采矿方法最高的，一般占采场矿量的45%左右，在厚大矿体中高达 50～60%。如我国的因民铜矿和铜官山铜矿、澳大利亚芒特艾萨铜铅锌前苏联额尔齐斯铅锌矿和图林斯克铜矿等。
（二）根据矿柱赋存条件分类
有些矿山采用充填，矿柱周围就有了一些充填料（尾砂和废石等）。有些矿山对采空区没有处理，矿柱暴露在空区里面，如狮子山铜矿，该矿山西山矿段形成了长约300m、高达 230m、总容积达 230 多万立方米的特大采空区，并预留了一条长 50m左右、宽 25～28m、高 150 余米的矿柱。
二、金属矿山矿柱回采的安全技术要点
（一）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。
（二）安全技术要点
1、矿柱回采前两边空区的处理必须要到位
在空区处理中为有效填充废石，提高空区的充填率，采用爆破抛掷废石，将废石不能自行滑落或一些“死角”区域用废石填满，为控制地压、矿柱回采安全提供保障。
2、矿柱回采中预留长柱的保护
在实施过程中对长柱边矿石的开采，采用减少炮孔深度及装药量、炮孔加密的光面爆破，同时严格控制长柱的宽度，采用每个回采作业面用超前炮孔预测方式。
3、为尽量缩短采场回采时间，上、下两个区域同时进行回采作业，加强回采作业的爆破管理；同时严格控制采场放矿，保证作业空间高度在2～2.5 m以内，这样，一可控制回采空间暴露面积，二可采下的矿石有效填充采场空间，控制地压。
三、 金属矿山矿柱回采的安全监测措施
（一）地压监测
1、位移监测
岩石在外力的作用下产生的弹性变形和塑性变形都是建立在组成岩石的基本质点之间相对位置变化的基础上。
弹性性能是以物质质点相互间作用力表现的，应力改变了质点的间距，相应地产生了物体的变形，同时也建立了新的平衡，一旦荷载消失，质点随即产生位移，返回到无应力时的平衡位置上。这种恢复能力是强制性的。
塑性是质点在空间格子中受到剪应力而产生位错的结果。晶体的空间格子受到剪应力作用以后产生变形，当剪应力超过了某一数值后质点就会产生位置交换或者产生孪生的晶体形变。质点经过位错后，质点之间仍然保持与位置交换以前相同的作用力，这样晶格组合并未受到多大的损害，而塑性变形却能保持下来。具有流变性的岩石在开挖后，由于卸载，使围岩的径向应力（与开挖面垂直的方向成为径向）降至零，卸载产生的回弹是流变变形的主要方式。
2、应力监测
应力监测包括地下工程内部和支衬结构内部的应力、围岩和支衬结构间接触应力的监测。应力监测通常采用应力计或压力盒。压力计或压力盒的种类有：电感式、机械式、压电式、电容式等，在现场监测使用较多的是机械式压力计。由于压力盒在地下空间开挖中埋设困难、来压慢以及灵敏度等方面的原因，近年来钻孔应力计、压力枕等的研究和应用得到发展和应用，如MC型钻孔应力计等。
3、声发射监测
固体材料在外力的作用下，内部的缺陷或不均质区会发生应力集中，导致微破裂的产生和扩展，同时累积的应变能也随之迅速释放。伴随着应变能的释放而产生的应力波，叫声发射。绝大多数岩体都是非均质的，多存在节理、裂隙等缺陷，所以当其受力破坏时都会产生声发射。接收由岩体内部发源点传至其界面的声发射，并分析其信号特征的技术，叫岩体声发射技术。岩体结构承受较大载荷时，其声发射率急剧上升，结构一旦破坏，声发射率很快减少。因此，对岩体的声发射进行检测分析，可圈定高应力区，预测预报岩体的稳定性。
（二）空区探测系统
空区探测系统（CavityMonitoringSystem，简称 CMS）是加拿大 Optech公司生产的一种基于激光的三维空区探测系统，主要用于井下巷道、硐室及采空区的精密探测，可有效地获得空区的实际边界，从而很容易得到矿柱尺寸和赋存条件，为安全高效回采矿柱提供了很好的基础。基于CMS的区域智能化回采为矿柱及一些残留资源的回收提供了一个良好的解决方案，它以准确确定矿柱边界为前提，通过精确的炮孔布置和设计，达到安全、高效地回收矿柱资源的目的。
四、实际矿柱回采案例分析
（一）概况
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，最大垂高为520m。最大的4个采空区分别是4 空区51.2万m3 （充填12.5万m3）；8 空区24.7万m3 （充填18.6万m3 ）；9 空区32.7万m3（充填13.5m3 ）；10空区24.8万m3（充填11.3万m3）。8 、9 、10 空区已到达12中段，3个空区11中段以上因矿体是独立的未相互贯通，到12中段3个矿体连成一起，开采后形成的空区靠预留的矿柱支撑，维护着空区的稳定。8空区10中段以上基本得到处理，9、10空区只在空区暴露面积大、相对不稳定的区段进行了废石充填。8 空区10中段以下，9、10空区9中段以下都未处理。
（二）矿柱的可采性分析
通过现场宏观调查，矿柱未出现压碎、掉块现象，仍起着安全承压作用。
该矿建立了一套严密的地压观测和预报系统，效指导矿山的生产和地压控制，通过采取这些地压监控手段，并根据监控数据变化情况，对整个空区的稳定性进行分析和预测，掌握地压活动规律。经过长期的地压监控对显现地压征兆的空区都采取了有效的控制地压措施，可以说整个空区仍处于稳定状态。
（三）矿柱回采技术要点
1、采矿方法
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。
该种矿柱回采分上、下2个区域进行，以电耙道第1个漏斗受矿范围确定分采区域界线。上部区域采用电耙道底部结构的浅孔留矿法。电耙道倾角为30°，漏斗间水平距离为10 m，布置了5个斗。斗与斗之间通过切割斜巷、切割天井及联络巷相互贯通，形成人行、回风出口。每个斗颈先以切割天井形式上升，打好劈漏眼，在该斗受矿范围回采时再爆破劈漏。回采顶部原电耙道底部结构，先在原电耙道底板下预留3 m的底柱，采用小直径中深孔；原电耙道斗之间的墩脚和顶板有矿部位采用浅孔，进行集中凿眼、多排同段爆破一次回采。
下部区域采用平面拉开的分层回采方法。距分采区域界线面预留3～4 m顶柱，采用小直径中深孔集中凿眼一次爆破方式回采。采下的矿石采用装岩机、电耙出矿。
2、矿柱回采效果
自2006年8月回采1209―1 矿柱开始，截止目前，1208―1 矿柱回采完毕，12010―1矿柱进行采准工程，已安全回采矿石量3万t，创经济效益800多万元。
参考文献：
[1]谢其全，杨家冕，肖益盖.某金矿矿柱回采方案选择[J].现代矿业，2012.9.
篇8
关键词：地下开采；金属矿山；三级矿量
中图分类号：TD8文献标识码： A
一、三级矿量的管理原则
进入 21 世纪以来，随着采矿方法的成熟和采矿设备的更新，三级矿量的计算与管理过程中存在的问题被逐渐克服。采矿工作者根据不同矿山的具体情况以及其相对应的采矿方法，从宏观管理的角度对各个矿山三级矿量保有量和保有期限进行优化。并提出了矿山三级矿量管理过程中两个不可缺少的原则：
(1)生产探矿对三级矿量管理的要求。根据不同矿床的赋存条件和不同的采矿方法确定合适的生产探矿工程，确保其符合工业指标规定的矿体边界固定值。
(2)三级矿量必须满足开采顺序和回采时间的要求。就一个阶段而言，其开采顺序一般是自上而下、由远而近。某些局部矿块或矿柱也应在整体和时间上满足回采要求，对于不符合开采顺序的可采矿量不能列为三级矿量。在计算三级矿量保有量时，应注意下面几个问题:
1)对于阶段开拓工程量较大的施工阶段，开拓矿量的计算可以采用均摊方法。即开拓矿量的保有量可以用开拓阶段以上的工业储量，乘以计算期限内完成开拓工程需要的时间与设计下阶段开拓工程需要的时间的比值。
2)与已有开拓工程临近的小矿体，并且能使用现有的开拓巷道进行采准施工，其矿量也应计入开拓矿量；对开拓阶段内因开采顺序不合理不能及时开采的矿量，或者是要增加新的开拓工程才能回采的矿量，以及因为地质条件不能满足矿山生产要求的矿量，都不能计入开拓矿量。
3)预留的永久矿柱以及不能开采的底柱内所包含的矿石量，都不能计入三级矿量的保有量。临时矿柱在开拓矿量保有期限内不能进行回采的，暂时不能计入三级矿量；而在开拓矿量的保有期限内可以及时回采的临时矿柱，应按其具备的条件分别计入三级矿量相应级别的矿石保有量。
4)地下矿山中，与矿房同时回采的间柱、顶柱和上阶段的底柱，有回采设计的应计入采准矿量，完成回采工程的应计入备采矿量。单独回采的矿柱，按照回采顺序具备回采条件的计入备采矿量，不具备回采条件的应按照矿房的准备程度，相应降级计算。
5)地质构造和水文地质条件复杂，或按照目前的开采技术经济条件无法开采的矿量不能计入三级矿量。
6)矿块因为井巷坍塌、地质构造和水文地质等因素的影响，暂时不能进行采准、切割或回采，且处理所需的时间超过相应的三级矿量各级矿量的保有期时，该矿块的矿量不能计入三级矿量各级矿量的保有量。
二、三级矿量的影响因素
三级矿量的保有期或保有量是一个受到多种因素影响的问题，这些因素对三级矿量的影响过程和影响结果都有所不同，归纳起来可作如下分析:
(一)矿山生产能力、开采强度的影响
矿山生产能力、开采强度是影响矿量管理的直接因素。进行矿量管理的目的就是为了满足矿山实现持续生产能力的需要。一般说来，生产能力和开采强度愈大的矿山，要求各级矿量的保有量也愈大。
(二)矿床勘探程度的影响
显然，矿床勘探程度低，会使三级矿量的可靠性降低，因此应加大三级矿量的保有期限，以避免矿量可能失效。但是，在这种情况下，加强生产勘探，提高矿量的可靠性，以缩短三级矿量保有期限，可能会更经济。
(三)矿体形态的影响
当开采薄矿体、形态很复杂的矿体时，单位采区的矿量较小，获得矿量的成本较高，三级矿量的保有期限应尽可能短一些。在开采厚大矿体或形态规整的矿体时，一个采区的矿量较大，可靠性也较高，但掘进工作量不多，满足矿量保有定额所需采区数少。在这种情况下可能会出现的问题是:如果某一采区出现问题就会严重影响生产，这就需要加大矿量保有期限，以保证生产的顺利进行。但是，对于开采厚大规整矿体的矿山，出现这种问题的可能性是很小的。
(四)矿体赋存条件、开采技术条件的影响
矿体围岩不稳固、矿石强度低、构造性破坏多、采场地压大，在采准工程完工不久的采场内就会出现巷道下沉、支架破坏，以致采场报废的问题。这时应采取强化采场巷道的支护，或加强采场巷道的维护，或两种措施兼用等措施。在这种情况下，人们希望三级矿量的保有期限更短一些。
三、三级矿量管理新举措
合理确定三级矿量保有量，这一问题在国内外已经进行了广泛的研究，许多方案已经取得了良好的效果。但随着采矿方法的改革、采矿设备的更新和采场参数的调整，国内许多矿山原有的三级矿量保有量不再符合现有采矿技术和采矿设备条件下矿山正常生产的要求，使得许多矿山在改善采矿方法和更新采矿设备的同时，不得不对原有的三级矿量保有量进行优化管理。例如，为了与采用的新式采矿设备相适应，某铁矿于 2001 年初对其采场结构参数进行了调整，造成其三级矿量保有期限不合理。有关专家对铁矿调整后的采场结构参数和更新的采矿设备进行研究分析，运用超前时间系数的方法确定铁矿的三级矿量保有期限。
对于某些地下矿山面临的三级矿量局部失衡的情况，可针对矿山的实际生产情况，从实际情况出发，结合矿山采矿方法特点及采场结构参数，通过增减采准或切割工程，对矿山三级矿量的不均衡之处进行调整，以达到平衡三级矿量保有量，保证矿山正常、持续、稳定生产的目的。例如因为备采矿量不足而导致三级矿量不均衡，影响矿山正常生产的大冶铁矿即是在原有施工设计的基础上，结合无底柱分段崩落采矿法的特点及大冶铁矿采场的结构参数，合理布置切割工程、调整井下各生产工序的施工工作安排，达到增加三级矿量的保有量、平衡三级矿量的目的。通过在进路中部增加切割槽、切割天井以及切割平巷等切割工程的布置，不但使三级矿量恢复平衡，同时还可以优化采场的通风条件，改善采场的工作环境，提升井下施工的工作效率。
金属矿山地下开采是一个多工序、多步骤、多次开挖的过程，是一个复杂的系统工程，因此必须用系统论和整体性的原则指导地下矿山的采矿工程。根据系统的整体性原则，从系统的最终目标及其整体功能的角度出发，对地下采矿过程中的各个工序之间的相互关系进行细致的分析。
对于矿山的地下开采这个整体系统来说:矿床的勘探、开采设计、人力和设备的投入即是系统的输入；按开采设计对采场进行采准、切割、凿岩以及崩矿等工程即是系统的处理；运用出矿设备把崩落的矿石装运出即是系统的输出。但原有的三级矿量的划分形势并没有考虑矿体回采和矿石装运出的生产环节，对于一个系统来说既没有输出，也没有反馈。显然不符合一个完备系统的构成条件，所以原有的三级矿量的划分，存在一定的不足之处，不能很好的反映矿山地下开采的全过程。
针对上述情况，有关专家按照系统论和整体性的原则，针对地下矿山开采中开拓、生产探矿、采准切割和回采出矿这四个主要的生产过程，提出四级矿量的概念，使其形成一个完整的系统。四级矿量对应矿山地下开采的四个主要生产过程，分别是:开拓矿量、准备矿量、备采矿量和回采出矿量。
一般情况下，在全部四级矿量中有3组采矿场同时运行，并且相互影响。以组为单位进行生产的衔接和交替。将开拓矿量中已经编号的各组，按先后顺序逐一完成四级矿量的运行。该方案基于系统论的原则对三级矿量进行改革，具有很好的启发意义。但同时四级矿量的运行又过于呆板不能很好的适应井下复杂多变的地质、生产条件。
结语
近年来随着矿山年生产能力的不断提高以及开采深度的逐渐延深，国内大多数地下矿山都或多或少的面临三级矿量不均衡的问题，严重影响了矿山生产的持续和稳定。为了保证开采的安全，提高矿山开采的效益和效率，必须对矿山三级矿量的合理保有量进行科学的管理以及定量计算和分析，以跟上矿山企业飞速发展的步伐。
参考文献
[1]徐海. 地下金属矿山产能优化及开采规划[D].中南大学，2012.
篇9
关键词：宽采矿专业人才；课程体系；模块化教学
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）36-0147-03
目前我国采矿工程专业的培养模式仍沿用上世纪50年代前苏联培养模式，将采矿工程专业分为煤矿开采（露采、地采）、金属矿床开采（露采、地采）、非金属矿床开采专业，以学生毕业后能胜任某一采矿专业方向的工程技术管理为目的，专业知识面相对狭窄；美国、加拿大等国采用重基础、宽口径的采矿人才培养模式，培养方式灵活、教学内容综合和学科交叉，使学生成为一专多能的复合型人才。在现行的就业、用人制度下，培养专业知识面窄的学生已难以适应科学技术发展和矿山企业“多元化”经营的需要。
新疆发现矿产有138种，占全国探明矿种的82%，其中煤炭资源预测储量（2.19万亿吨）居于全国之首，金、铜、铁等10种金属矿床储量居全国前列，已成为我国十分重要的资源基地接替区和战略资源储备区，随着矿业开发现代化、数字化水平的不断提高，急需高素质复合型采矿专业人才。因此，新疆大学采矿工程专业在以金属矿开采方向为主的2008版培养方案基础上，制订了以培养“宽采矿”专业人才为目标的2012版培养方案，培养具有露天开采、煤炭地下开采、金属矿地下开采和矿山安全四个方面的专业能力，主要培养基础宽、能力强、素质高，具有创新意识和初步创新能力，能在固体矿床开采和矿山安全领域从事生产、管理、设计等方面工作的高级工程技术人才。“宽采矿”人才培养核心主要体现在《采矿学》课程体系的建立和实践上。随着教学改革和《采矿学》精品课程建设深入开展，如何保证“宽采矿”课程教学质量、培养实践创新人才，科学、系统地建立课程体系是亟待解决的问题。
一、“宽采矿”《采矿学》课程的性质与特点
《采矿学》是高等学校采矿工程专业的“标志”与“招牌”课程，是培养目标中“具有专业素质与技能、理论知识、实践能力与创新意识”的核心专业课程，也是采矿本科生就业的“看家本领”课程。通过“宽采矿”课程的学习，使学生具备固体矿床（煤矿、金属矿）开采（露天、井工）的基本知识、原理和掌握基本技能，了解学科的现状及发展趋势，具备根据矿床地质条件选择及设计合理的开拓方法、开采方法和开采工艺的能力，为从事矿业工作打下坚实基础。
《采矿学》是一门较为抽象又具体的、课程内容多又偏重实践的课程。“宽采矿”课程的明显特点为：（1）课程领域覆盖面广，其涵盖矿床开采、爆破工程、井巷工程等多课程知识。（2）专业性强，可能一个概念、工艺、方法，需要历经很长时间讲授、学习，且初学者不易入门和接受。（3）学科知识交叉性、综合性强，需应用多学科知识综合分析、解决采矿问题。（4）实践性强，采矿理论依托采矿工程实践。（5）时空关系强，在时间上，采掘工序相互依存，周而复始；在空间上，工作场所不断移动，以致形成错综复杂的生产系统。（6）学科发展变化快，设备、技术、采矿方法、工艺和理论不断更新。授课内容多而课时有限，因此，《采矿学》课程特点决定讲授及学习具有相当难度性。
二、“宽采矿”采矿学课程体系面临的挑战
基于新疆矿产资源优势、发展需求以及高等工科教育发展要求，培养高起点、高素质且具有创新能力的采矿专业人才，课程体系建设主要面临四大挑战。
1.面向“宽采矿”教材建设的挑战。目前采矿教材内容已落后于新技术的发展，而有关新疆采矿的教材很少，更没有体现出新疆采矿技术的特质内容，如巨厚煤层高效开采（世界上最大的整装煤田――准东煤田单层厚度可达80m，平均厚度为43m）、急倾斜厚煤层安全开采（小红沟煤矿煤层平均65m，倾角83°～87°）；生态环境保护性开采（新疆煤田，金属矿全部处于干旱半干旱地区）；高海拔、严寒地区和严重干旱条件下开采等。
2.“宽采矿”课程教学衔接的挑战。我校《采矿学》课程是将资源开采（煤、金属）及开采方式（地下、露天）融合在一起教学，因此面临课程内容“宽”、“精”，教学内容衔接紧密，课程体系系统、科学，并满足宽口径专业人才的学习需求的挑战。
3.面向“宽采矿”教学方法的挑战。学生对矿山工程了解甚少，主观的感性认识缺乏而实际工程较为复杂，传统的单向灌输“填鸭式”的教学方法叙述性枯燥，易使学生失去学习兴趣，导致教学效果差。因此，为提高学生学习兴趣，需对教学方法进行革新的挑战。
4.先进开采技术与面向“大学生实践创新能力”培养的挑战。近年来，神华、博地和紫金等60多家国内外大型企业集团来疆开发矿产资源，带来了先进的开采技术与装备，技术的消化吸收，以及集成应用与再创新，对大学生的实践与创新能力培养带来了挑战。
三、面向“宽采矿”采矿学课程教学改革与实践
根据自治区对采矿专业人才的需求和学校新的目标定位，以“基础扎实、知识面宽、素质高、能力强”为原则，着力培养专业人才，初步构建了具有新疆特色的“宽采矿”《采矿学》课程体系（见图1），以促进学生知识、能力和素质全面发展。
（一）引入模块化教学，联合备课，强化教学衔接，初步构建“宽采矿”人才培养的课程体系
1.根据教学教改实践，以“宽采矿”为目标，以“宽”、“精”为核心，调整采矿学课程教学内容。将目前矿业类高校多选用杜计平主编的《采矿学》、解世俊主编的《金属矿床地下开采》和高永涛主编的露天采矿学内容综合，保留教材主干部分，避免各章节内容前后之间重复，对教材中专业术语进行取舍、统一，对教材的科学性、衔接性和逻辑性进行调整；及时补充新型采矿技术和方法，如矿床连续开采、阶段充填采矿法等。教学内容进行拓宽、充实和精练，落后和现场应用较少的陈旧知识进行删减和精练，并精简《井巷工程》、《凿岩爆破》、《采掘机械》和《矿井提升与运输》等相应课程的内容。为此，不仅需要补充或更新教材内容，往往还要打乱教材现有结构，梳理讲授内容，重新形成条理清楚、逻辑性强的系统化知识并传授给学生。
2.合理分配课时，建立模块化教学方法。原培养计划将《采矿学》分为金属地下开采、煤矿井工开采结合露天开采三门课程讲授，学时分别为84学时、84学时、42学时；新版计划将课程调整为一门课，84学时讲授，为了更好地讲授将课程分为三大模块：煤矿井工开采模块，金属矿床地下开采模块，露天（煤、非煤）矿床开采模块。知识模块顺序及对应的学时。
3.联合备课，加强课程衔接。备课是教学的首要环节，对教学质量有很大影响。目前课程教师是从原各类采矿工程方向专业毕业的，本身的知识面能胜任专业模块教育，但相关模块教学能力有一定的局限性，为了适应课程知识面拓宽的需要，按模块联合备课很好地弥补了该方面的不足，拓宽课程教师的知识面。备课的重点是将知识交叉部分综合讲授，减少重复讲授，加强衔接。综合讲授内容主要包括：开拓、回采巷道布置、矿床划分、井底车场及硐室等。
根据授课总学时数、教料，将内容重新组合，分模块讲授，从而突出了教学的重点、难点、热点，教学实践表明，取得了很好的教学效果。
（二）引入案例式教学，培养学生自主学习能力、综合运用知识能力和工程意识
课程涉及的内容繁杂、枯燥，易使学生感觉知识空洞，较难深入理解，不易与实际融会贯通，与工程实践脱节等突出问题，将典型工程案例应用到教学中，结合课堂传授与自学指导，能实现课程的理论与实践相结合，培养综合运用知识能力和工程意识。
1.课堂上将重难点的内容引入国内外典型开采案例教学。针对本课程强实践特点及课堂教学进展状况，选择有代表性的矿山案例，如赞比亚谦比希铜矿、国内神东大柳塔煤矿、神新五彩湾露天矿、喀拉通克铜镍矿等多个案例为典型教学案例应用到教学中，适时邀请企业矿业工程师对工程案例进行详细讲解。案例教学重点讲授各类开拓方法、金属矿山多种采矿方法综合应用、露天开采转地下开采、急倾斜厚煤层开采等。将课堂教学与实际工程案例紧密结合，增强课程学习的针对性，提高学生分析和解决实际工程问题的能力。
2.以疆内典型矿床案例为作业，引导学生提高自主学习能力、综合运用知识能力。作业案例教学在组织和实施过程，首先精心准备新疆典型的煤矿地采矿山（小红沟煤矿）、金属矿山（阿舍勒铜矿）、露天开采矿山（五彩湾露天煤矿区）等多个案例，使学生充分了解案例的内容和要求，分组交流、讨论、启发，调动学习主动性提出完善的开采方案，推荐2名同学参加集体讨论；课堂集体讨论分析中，老师对小组间差异的地方要深入讨论和讲解；老师以总结的形式对小组设计方案进行分析评价，以提升案例式教学效果。
两种案例式教学法的应用，突出了学生的主体地位，引导学生主动参与教学活动，是提高学习效率、培养学生工程素养和实践能力的良好途径。
3.采用互动教学方法，激发学习兴趣，有助于提高学生的认知能力。互动教学法指在教学过程中充分发挥学生和教师双方的主观能动性，从而形成师生之间相互对话、交流并促进的一种教学方法。
在教学实践中，课程采用两种互动式教学模式：（1）以开拓方式为例，学习基本的概念及方法，采用“个人自学―教师讲授―问题驱动―讨论学习”模式。课前，教师针对教学任务、目标，精心备课、准备讲义，讲义分发给学生，让学生有充足时间自学、小组讨论学习内容，教师进行讲授，双方以问题驱动的方式学习、交流，进而深层次把握课程内容的关键所在。（2）学习类似开拓方式时，采用“个人自学―小组讨论―学生主讲―教师点评”模式。老师将开拓方式分成若干知识点，学生分成若干学习小组。老师将有关专题资料发给各个小组，要求各小组利用各种途径查阅相关资料，制作课件，课堂上各小组讲述各自开拓专题，教师根据讲述内容进行补充、点评，进一步完善学生知识体系。
依据课程特点采用两种相结合的互动教学方法，有效解决了互动模式单一、互动深度不够的问题。教师由单边互动向多边互动转变，构建多样化的互动形式，并积极引导学生由教材向学科拓展，形成开阔的互动内容；突出了学生的主体地位。
4.通过实验课程学习，加深对知识实践性的训练及理解。采矿学是一门实践性很强的课程，为增强学生对知识的理解和掌握，实验课教学是必不可少的环节。我院的实验平台有自治区级“地质与矿业工程实验教学示范中心”、采矿工程模型实验室、多功能数字矿山实验室和采矿工艺实验室，应用虚拟操作软件、多样化的实验方法与手段，使实验教学向“以学生为主体、教师为主导”的教学模式转变。为了切实提高实验教学水平，将教师的科研经验应用到实验教学上，丰富实验内容，活跃实验气氛，提高学生做实验的积极性，锻炼学生科学的思维方式，加强了对知识实践性的训练。
5.以“宽采矿”为基础，结合启发式教学，将科技竞赛、创新训练计划项目等作为课程延伸，建立大学生创新精神培养途径。以启发式教学结合老师自身风采来感染、激发学生的创新思维，消化吸收国内外矿业企业先进的开采技术与装备，使“宽采矿”授课极具创新优势，如三大类开采结合创新，可将煤矿的连续开采工艺应用到金属矿开采；露天开采工艺应用到地下采场；充填工艺应用到煤矿的绿色开采中；煤矿的巷道支护技术应用到金属矿山；液压支架应用到金属矿山开采和充填法法应用到煤矿的开采中等。通过课程的学习，以科技竞赛、创新训练计划项目等作为课程延伸，在提升学生的创新能力方面已取得了一些成果，获得与课程直接相关的国家级、校级“大学生创新训练计划项目”1项和4项，及各类学术竞赛获奖18项等。
四、结语
为全面适应新疆矿山企业“多元化”经营的用人需求，培养具有新疆矿业特色的新型人才，形成了以“宽采矿”为培养目标，以教学内容改革与特色教学方法为手段，建立了《采矿学》课程体系，为我校采矿学生的厚基础、高水平、宽技能和强实践的综合素质提供强有力的支持，是采矿专业学生专业知识、就业竞争力增强的有效保障。
参考文献：
篇10
1.矿山生产能力
白云矿业公司拟定矿山总体规模为2000t/d，即66万t/a。其中一采区承担500t/d的生产能力，二采区承担500t/d的生产能力，三采区承担1000t/d的生产能力。产品为合质金。计算矿山服务年限为6．7a。由于三采区主要开采对象60#脉带属深部尚未封闭矿体，资源前景较好，服务年限延续的可靠性较大，考虑企业的未来发展，根据设计委托方要求，设计主竖井矿石提升能力3000t/d。
2.地质资源简介
根据矿体赋存位置自西向东分为3个矿区:西部一采区位于12～35勘探线，主要分布有1号、2号、2－1号等金矿体以及银1、银2、银3、银4矿体;中部二采区位于16～56勘探线，主要分布有10号脉带、11号脉、117号脉及44号脉金矿体等;东部三采区位于60～76勘探线，主要分布有60号脉带及15号金矿体等，由于44号脉与三采区处于同一开拓系统内，因此，把44号脉归入三采区。以2号脉带为例介绍其矿体主要特征:2号脉带走向延长650m，倾斜延伸达900m。走向80°～90°，倾向南，倾角25°～30°。金平均品位3．45×10－6，脉厚0．96～11．53m。金矿化类型为含金硅化蚀变岩型—含金硅钾蚀变岩。矿体形态为似层状－层状。金属矿物以黄铁矿为主;非金属矿物主要为长石、石英、云母。矿体围岩为黑云母变粒岩及矽线石云母片岩。赋存标高为180～470m。
3.推荐采矿方法
本次设计开采的主要矿体倾角20°～40°，矿体厚度一般在1．0～5．0m，上盘围岩易于崩落，矿石有可能贫化。根据白云矿区矿体赋存条件及开采技术条件，依据充分利用矿产资源和保证采区地表安全的原则，本次可行性研究选择三采区44号、15号、60号矿脉主要采矿方法为上向水平分层尾砂充填采矿法，占总量的50%;对一采区、二采区倾角小于30°，矿石及围岩稳固的矿体，选用全面采矿法，占总量的50%。其要求每一个采场的生产能力达到40t/d，另有10%的副产矿石，每一个采区同时作业中段为1～2个，同时作业采场为10～20个。考虑到地表不允许塌陷，全面采矿法开采形成的空区，采用尾砂或废石嗣后充填的方法处理［2］。
留矿全面采矿法及试验采矿方法
1.开采简况及试验采矿方法
目前，白云金矿有3个采区，其中一采区是主要生产矿区，采用竖井开拓，竖井井筒断面4．5m×2．2m，井口标高560m，井底标高245m，井深315m，下设500m、470m、440m、410m、380m、350m、320m、290m、260m共9个中段;采用对角式通风系统;采矿方法主要为全面采矿法。其他2个采区，一个采用平硐—盲竖井与盲斜井联合开拓，另一个正在进行竖井开拓;采矿方法也是全面采矿法或房柱采矿法。白云金矿现生产能力为430t/d，由于采矿工艺和出矿设备相对落后等原因，全面采矿法矿块生产能力仅为25～35t/d，与设计要求的矿块生产能力达到40～50t/d有较大的差距。因此，急需进行安全、高效、经济的采矿方法试验研究，以提高矿山生产能力和企业经济效益。根据白云金矿生产实际情况，通过现场考察与资料分析，确定在一采区380m中段25～29勘探线的矿块进行采矿方法试验研究，即25～27勘探线、27～29勘探线2条穿脉之间，可以设置2个采场。在该处进行采矿方法试验研究的好处主要有以下几点:一是该矿块位于一采区西部末端，试验不会影响到其他采场的正常生产;二是矿量级别达到采矿方法试验施工设计要求。矿体倾角为35°～40°，真厚度3．0～5．0m，应用普通全面采矿法因倾角大，工人作业困难，从而影响作业效率及安全性，但是矿体倾角又接近自然安息角，应用普通留矿采矿法矿石不能借自重出矿，所以选用留矿全面采矿法。留矿全面采矿法既具有留矿法采场布置和回采方式等特点，又具有全面法采场回采、矿石运搬和顶板管理等特点，是两种采矿法组合而成的一种复合式采矿工艺(见图1)。
2.留矿全面采矿法施工
白云金矿正在进行采切工程施工的试验采场正是上述的试验地点，留矿全面采矿法施工设计［3］采切工程包括如下一些内容:1)行人通风上山。行人通风上山的规格为2．0m×2．0m。上山尽量贴近矿体下盘掘进，角度与矿体倾角一致。2)切割(拉底)平巷。按照所选采矿方法设计，在回采过程中需沿采场底部掘进切割平巷，平巷规格为2．0m×2．0m，坡度为3‰。3)联络道。在采场上山中每隔5．0m高差掘进1层联络道，规格为2．0m×2．0m。4)末端行人通风天井。由于410m中段主巷布置在矿体中，为维护主巷安全与保证通风，采场末端需设计末端行人通风天井，可作为采场安全出口，规格为1．8m×1．6m(目前白云金矿正在上部中段进行运输巷道改造工程施工)。所有工程不足200m，不到3个月可以施工完毕。
试验研究主要内容及效果
所有采场在完成所有采切工程之后于2012年10月便进行回采工作:沿底部切割层扩帮至矿体边界，出净全部矿石，然后在采场溜矿井(上覆隔筛)处沿矿体下盘掘进倾斜上山，即作为出矿溜槽，按照设计此处使用厚度3．0～4．0mm、长度2．0m的钢板弯折成为高度0．5m、长度1．5m的溜槽，钢板高度0．5m的一侧靠近采场用锚杆固定与矿石接触，另一侧与上山巷道接触，以便于矿石自然溜下来。上山一直与上一个联络道贯通，然后，以此工作面进行采场分层压顶作业，每一层高度约2．0m，从采场正面一直向后面推进。此时需要注意:一是保证其顶板完整不被破坏，增强安全性;二是采场下盘还需要开帮，要不造成矿石损失;三是采场水平长度约37m，按照白云金矿过去的采矿经验需要设置1个至2个矿柱，以保证作业安全。
1.采场顶板锚杆支护
为了保证采矿作业安全，以往应用留矿全面采矿法的生产矿山大都采用锚杆支护这一技术，如河南文峪金矿、浙江遂昌金矿。尤其是浙江遂昌金矿矿体厚度1．5～7．0m，沿矿体顶板常发育一组行矿体的节理裂隙，易冒落，厚度1．5～3．5m，是造成采矿损失及一次与二次贫化的主要原因，并且矿体顶板有节理面，随采场暴露面积增大，压力过大常引发大规模冒顶，安全性差并影响生产。为此，浙江遂昌金矿采用了可接杆的涨壳式锚杆支护。当节理厚度在1．5m以下时，采用?20mm、长2．0m的短锚杆，网度1．0m×1．0m;当节理厚度达3．5m以上时，采用MS－16型或MS－20型接杆锚杆，长度4．0～5．0m，网度1．0m×1．0m。采场锚杆眼使用YT－27型凿岩机钻凿，?36mm波形螺纹接杆套管，B22硅锰钼轻型钎杆，?42mm柱齿钎头钻凿锚杆眼。经过拉拔试验，?16mm锚杆拉力达60kN，?20mm锚杆拉力达80kN［4］。白云金矿试验采场根据矿山生产实际而采用了金属摩擦锚杆支护，锚杆直径43mm，长度2．0m，设计网度为1．2m×1．2m。在矿山实际生产中，根据采场顶板实际暴露状况进行支护:当采场直接顶板为石英斑岩岩脉，不予支护;否则，按照设计自下而上进行支护。#p#分页标题#e#
2.采场预留矿柱方法
正如上述，一般的留矿全面采矿法采场内大都留有不同规格、不同形状、不同类型的矿柱。因为大多数岩金矿山的金矿体都经历过多次地质运动，尤其是后期的构造作用往往使矿体变的不稳固:例如山东苏家店金矿、河南文峪金矿都留有自然矿柱或人工矿柱。其中山东苏家店金矿回采含金石英脉型金矿床，矿体倾角35°～45°，矿石品位5×10－6，矿体上盘围岩中等稳固，矿体和下盘围岩稳固。矿块沿走向布置长度6．0～8．0m，间柱宽度2．0m，用人工柱置换。其方法如下:利用中段水平探矿平巷作为阶段运输平巷，每隔8．0～10m由该平巷掘进穿脉巷道通达矿体上盘，由此穿脉巷道向上掘进溜矿井至拉底水平，在溜井口附近的上盘围岩中开掘电耙绞车硐室。该天井沿矿体走向尺寸为3．0m，矿体厚度方向为1．8～2．0m，通到上中段水平。第二步进行挑顶至矿体全厚，形成宽3m的全断面天井，靠一侧砌筑宽2．0m的人工间柱，另一侧(宽1．0m)作为行人、通风并兼作矿房回采时的切割井。采准天井中的人工间柱宽度2．0m，其中两边各砌0．4m块石，内浇灌1．2m碎石，沿倾斜长3．0m，厚度等于矿体厚度，沿倾斜的间隔为2．0m而形成人工矿柱［5］。山东苏家店金矿的人工矿柱置换工作虽然非常麻烦，但是又非常实用，保证了安全生产。白云金矿在试验采场中留下矿石矿柱。因为试验采场是采用2台电耙运搬矿石，其中1台在采场的中部，另1台在采场的最下面，即切割层(30kW电耙使用的是7．5kW电耙的耙头)，没有像河南文峪金矿那样使用2台电耙在采场中部作业，中间留矿柱问题不大。采场水平长度37m，倾斜长度约40m。根据白云金矿采场的电耙运输方法，其留下的矿柱形状，无论是圆形、方形或者不规则形状都将采场分割成为两部分，不可能把采场所有矿石运搬干净。这样只有在其矿柱形状与长度上做文章:第一，在整个采场高度上设计3条长条形矿柱，每一条的长度5．0～7．0m，宽度即高度为2．0～2．5m，面积约10～18m2，并设置于采场中央，形成上中下3条连续矿柱与若干锚杆支护上盘围岩。第二，在采场回采到第一个分层水平时，首先在矿柱的里边沿着矿体倾角按照溜矿井的掘进方法而掘进一炮至两炮，巷道高度在2．0m左右就可以了，然后，沿着这2．0m高度的采场水平压顶，形成高度2．0m的采场空区，即里边的矿体全部回采完毕;再在采场预留矿柱的外边同样按此施工，当外边采场回采到这个高度时再继续上采2．0m，至矿柱处则需要使用普通掘进巷道的方法掘进矿体，直到与里边空场贯通后再进行压顶而进行正常回采作业;第一个矿柱形成之后，再到第三个分层形成第二个矿柱，再到第五个分层形成最后面一个矿柱。第三，自上而下采场大放矿时，放到矿柱处则矿柱外边的矿石可以安全放出，而里边的矿石则需要由矿柱里面的底部向上人工挖出一个洞，把电耙出矿的钢丝绳和滑轮拉到采场里边吊挂起来，再用电耙把矿石耙出来而把这一层矿石放净，下面的矿柱出矿也一样。
3.“三强”作业
试验采场的矿岩稳固性与其接触的围岩有一定的关系。如果是石英斑岩岩脉或不够工业品位的贫矿硅钾化蚀变岩，即其稳固性是可以的，否则，需要采取措施以保证采场安全作业:一是加速采场采切时间，在短时间内完成采场采切工程;二是快速采矿，合理安排掘进、采矿、出矿工作，正常情况下1个采场可以使用2台凿岩机工作，每一天的采矿量可以达到100t以上;三是采场大放矿时，采区应该组织协调以保证这个中段的出矿量达到最大限度，3个班同时出矿每天可以达到150～180t。“三强”作业是中国矿山，尤其是崩落采矿法矿山发明与应用的一项实用技术，于矿岩不太稳固的采场应用可以缩短生产时间、提高效率、做到安全生产，其效果是明显的［6］。
4.试验效果
白云金矿采矿方法试验研究开始于2012年6月，完成了采矿技术开发实施方案的论证以及试验采场采切工程施工，并已正常回采近2个月，经现场验收与计算统计，共施工采切工程约453m3，采出矿石量约3200t。从试验采场的实际生产情况和技术经济指标分析结果来看，此次采矿方法试验研究在提高矿块生产能力、采场顶板围岩和采矿损失贫化控制以及降低采矿成本等各方面均取得了令人满意的阶段性成果:采场生产能力达到60t/d，采矿损失率10．5%，矿石贫化率8．6%，炸药单位消耗量(包括二次破碎)0．6kg/t。与设计单位提出的采场生产能力相比有较大提高。试验采场的主要采矿技术经济指标见表1（表略）。
结语
