地下采矿方法精选(十四篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的14篇地下采矿方法，期待它们能激发您的灵感。

篇1

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.

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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。

参考文献

[1]马俊.金山店铁矿塌陷区回填体移动规律与回填措施研究[D].武汉科技大学，2012.

[2]陆玉根.大佛岩缓倾斜薄矿脉原生铝土矿地下开采综合技术研究[D].中南大学，2012.

[3]林吉飞.基于三维可视化技术的淌塘铜矿开采方法优化研究[D].昆明理工大学，2012.

[4]孙豁然，毛凤海，安龙，等.论金属矿床地下开采采矿方法称谓[J].金属矿山，2010，2：13-17.

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关键词：地下矿山；采矿方法；采矿技术；发展

中图分类号：TD853 文献标识码：A

我国不仅矿产资源丰富，而且矿产使用量也比较大，其对于国家经济发展具有重要作用。在科学技术进步的支持下，地下矿山采矿作业越来越普遍，目前已经出现了多种开采技术，要求企业根据工程实际情况进行选择，并对其进行改进和完善，从而保证井下作业的安全性，实现矿产开采目标。

1.地下矿山开采作业概述

随着人们对于矿产资源需求的增加，采矿业的范围也从地表扩展到地下，地下矿山开采作业期间，要求工作人员注意两个方面，一是安全性，二是整洁性，以便创建一个健康卫生的井下环境。要发挥地下矿山开采的优势，必须做到以下几点：第一，开采成本低且效益高；第二，机械设备使用率高；第三，开采技术方案的应用具有灵活性，不仅适应性强，而且对于环境的破坏程度小，甚至能够起到保护环境的效果。

2.常见地下矿山采矿方法及发展趋势

按照对回采过程中空区的不同处理方法，地下开采的采矿方法主要有3种。

2.1 空场采矿法

空场采矿法将矿块分为矿房和矿柱两部分，两步回采。对回采过程中所产生的空区，利用矿柱或人工支柱进行支撑，以控制地压保证回采。

依据矿房、矿柱结构的不同和回采工艺的区别，空场采矿法主要有浅孔留矿法、全面法、房柱法和分段空场法等。

由于空场法回采后会产生大量空区，近年来在矿山中采用的比例有所下降。其发展趋势主要是无轨回采设备的应用和大型设备的应用。无轨设备可以极大地提高开采的机械化程度。大型设备提高了出矿能力和生产效率，降低了出矿成本。

2.2 崩落采矿法

崩落采矿法采用一步骤回采。通过自然或强制崩落顶板围岩，充填回采过程中所产生的空区，以控制地压保证回采。

崩落采矿法主要有分层崩落法、有底柱分段崩落法、无底柱分段崩落法、自然崩落法及阶段崩落法等。

其中的无底柱分段崩落法近年来向高分段、大间距的方向发展，产生了“大间距集中化无底柱采矿新工艺”。通过采用高效的地下中深孔气液联动设备，形成与大尺寸结构参数相匹配的集中化、高强度、大规模采矿技术和管理模式，提高了作业安全性和采矿强度。

2.3 充填采矿法

充填采矿法在回采过程中用充填料充填采空区，以控制地压保证回采。

充填采矿法主要有分层充填法、进路充填法、削壁充填法、嗣后充填法等。

随着无轨设备在回采中的应用和充填工艺及管道技术的发展，充填工艺实现了机械化、自动化，生产能力显著提高，矿石的损失、贫化显著降低，开采成本也相应降低。由于环保的要求，土地使用的限制，胶结充填又能防止地面沉降，充填采矿法的应用越来越广泛。

3.地下矿山采矿技术的应用发展

近年来地下矿山采矿技术不断发展，取得了很多进步，其中地下连续开采技术和深井开采技术的发展较为突出：

3.1 地下连续开采技术

地下连续开采技术是地下采矿的未来发展趋势。主要有两种主要方式，一是当矿体硬度较小时，开采时各个工序连续平行进行施工。二是当矿体硬度大时，开采时分成若干个施工段，不同施工段的各个工序连续平行进行施工。

近年来地下连续开采取得了重大进展，多项地下连续开采技术已经应用在矿山中。地下连续开采的采矿装备系列齐全，配套完整，机械化程度也高，从凿岩、装药到转运，全部实现了机械化配套作业，各道工序无须手工体力操作，无繁重体力劳动，装备无轨化、液压化、自动化程度较高。完全实现了无轨化、液压化。在自动化方面，已成功地应用了无人驾驶、机器人作业等新技术。特别是地下连续开采无矿柱法的出现，解决了以往地下连续开采技术的诸多问题。该方法将矿体划分成矿段，不留矿柱，将切割槽布置在矿段中部，底部结构布置振动机出矿。崩矿过程中同时进行回填，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。解决了矿柱回收困难的问题，采矿速度大大优于传统采矿方法，避免了资源的浪费，提高了地下采矿的经济效益。

3.2 深井开采技术

随着矿产资源的不断开发，开采深度也自然随之加深，同时也对开采技术提出了更高的要求。

深井开采首先面临的就是岩爆问题，国内外对岩爆的发生机理和防止方面取得了一系列的成果。通过对岩石的微观结构和声发射特征，可以划定岩爆可能性等级，结合岩石所处的应力条件，可以判定岩爆是否会产生。通过有限元法计算采场顶柱及及其周围岩体应力分布，优化回采顺序、采场的结构参数，调整矿柱规格，可以避免应力集中和能量聚集，预防岩爆出现、削弱岩爆强度。

在地压监测方面，除了采用现场观测、岩性测试、位移和应力测量等方法外，还可以建立深井的力学模型，采用有限元分析软件对回采工作影响下的岩体、地表和井巷位移和应力变化进行动态和定量分析，对其发展趋势、稳定性进行预测评价，并制定相应的安全措施。

矿山开采中尾矿和废石的处理问题一直制约着矿山的发展。在深井开采中，将尾矿和废石全部充填到井下采空区，既可以解决深井开采的地压和岩爆问题，同时还可以不占或少占土地，减少建设投资，解决环境污染的问题，实现无废开采。

深井开采中的地下涌水也是一项重大问题。地下采矿引起的地下水灾害包括地下突水和地下水位下降两个方面，以及由此造成的淹井事故、地表沉降塌陷和地表生态破坏等问题，深井开采由于开采深度大，上述灾害的严重性更大，为此国内外在深井地下水害治理与研究方面开展了一系列的研究工作。目前在深井地下水灾害领域研究成果主要有：采矿过程中地下水的运移规律分析、突水机理分析、工作面及矿井涌水量预测、老窿与岩溶水探测设备与技术、裂隙或构造带涌水通道堵截技术及材料等。

深井开采中的高温也是一项重大问题。严重影响开采工作的安全及效率。最新的高温防护技术通过对深井的高温产生机理进行研究，结合目标矿山的实际情况，采用钻孔法测定井下温度，分析其变化的规律，监测井下环境温度，通过实际观测和热交换数值分析法相结合，可以解读井巷温度的变化规律，从而制定可行的井下降温措施。降温措施包括：空气遇冷降胤ā⒕植恐评浼际酢⒏鎏宸阑ぜ际醯取？掌遇冷降温法是将采矿区的恒温带空气引入采场来降低工作面温度，通过热平衡及热交换计算及风路网络优化，寻求井下地温风流和高温风流混合，采用空气预冷降温机理的方法。局部制冷包括冷水逆流喷淋降温、人工降温制冷，对矿井入口风流部分或全部采用冷水或制冷机进行降温。个体防护是采用冷却服（冰背心）改善个体舒适度。

结语

综上所述，地下矿山采矿是我国目前矿产开采的重要途径之一，影响开采效率和质量的因素较多，因此应该选择合适的开采方法和技术。本文阐述了地下开采作业的简单概况，并对目前一些较为先进的开采方法、开采技术进行了介绍，希望为实际开采工作提供一些经验和参考。

参考文献

[1]解廷遥崔宏伟.露井联采条件下井工矿对露天矿边坡影响的范围[J].露天采矿技术，2013（11）：8-10.

[2]向军.井下人员定位系统在安全生产中的应用[J].采矿技术，2015，15（5）：82，98.

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关键词：采矿方法；留矿法；固定漏斗

总的来说我国矿产资源比较丰富，这就导致我国对矿产资源开采方法有很高的重视。但是这种重视就出现对我国金矿开采频繁的现象，导致上盘围岩大幅度脱落，对矿产资源的继续发展产生很大的阻碍。针对于此就需要对矿产资源的开采制定合理有效的方法，这就从根本的角度上避免大幅度开采的发生，这对矿产资源的保护起到一定保护作用。

1 试验方案的选择与设计

1.1 采矿方法试验方案的选择

对金矿的开采来说需要根据金矿所在的位置和地质条件选取可以进行开采的方法，而且在进行开采的时候还需要对矿产自身的经济效益进行全面的考虑，对矿产所在地的整体资源和管理水平优化都需要进行全面分析。对金矿开采来说不仅仅需要保障开采出金矿的数量，对开采过程的安全也需要进行全面保证，避免大幅度开发的发生。再生时间的矿产资源开采中发现采用固定漏斗留矿法进行金矿开采能够有效减少对金矿多度开采的现象，对矿产资源的保护起到非常重要的作用。

对这种开采方法与传统开采方法的区别在于，这种方法对矿产资源并不是一次性全部开采，而是过程中分为头次开采和回采。这种方法的根本原理在于先将崩落的矿石进行合理的处理，余下的矿石作为支撑留在矿井内部，这样对减少矿产资源处因为矿井内部过空而出现坍塌的现象。而且采用这种方法对含金矿较多的矿井可以进行分采，这对矿井自身起到非常大的保护作用。另外由于开采的金矿自身就具有非常高的经济效益，在采用这种方法进行开采出来的金矿进可以直接进行贩卖，节省了选矿和对矿产进行加工的费用。

1.2 采矿方法设计

对以上描述的固定漏斗留矿法来说，其在进行设计的时候还需要对矿产的整体结构进行全面考虑。而且在设计过程中考虑的因素也非常多，以下笔者就针对这种方法的设计进行全面的论述。

1.2.1 对这种方法中涉及的矿块构成要素，需要对整个矿产的整体结构进行详细测量之后才可以决定矿块的构成要素。在本实验中对矿块的选取长和中段高数据分别为47m和35m。为了更符合实际需求，对矿块的厚度制定为常见的矿体厚度。

1.2.2 在进行矿产开采过程中，采准与切割也占据非常重要的地位。具体采准和切割工程依照图1进行。图中的数字分别标注的是：（1）回风平巷；（2）顶柱；（3）人行通风天井；（4）顺路出矿溜井；（5）不规则矿柱；（6）间柱；（7）漏斗；（8）运输平巷。

1.2.3 在对矿产进行采准和切割之后进行一部分矿产开采，还需要预留部分矿产作为矿井支撑，防治矿井因为内部矿产稀少和地面重力过大的原因发生坍塌。对于剩下的矿产还需要通过回采的方法进行开采。这就需要对回采工作进行全面设计。而且在对这项技术工作研究时发现这项工作在进行过程中并不是进行简单的第二次开采，还需要考虑很多因素，也就是说在进行这一步骤设计的时候需要对开采顺序和因素进行全面考虑。而且进行回采的顺序也需要按照规定的顺序进行开采规定顺序是指从上向下的进行回采。而且对矿产资源的开采都是比较复杂的，还需要进行抛空的设置，其目的是在其中安放炸药将矿井表面的岩石炸开。对微型炸药来说，在布置的时候需要按照蛇形或者梅花形进行布置，这样对炸药发挥自身最大效力起到非常重要的作用。前文中也清楚的说明在对矿产开采的时候需要将一部分矿产留在矿井内部，而留在矿井内部的剩余矿产就需要进行第二次回采。在整个矿井进行回采结束后，对留在矿井内部的矿产还需要进行放矿处理，在这个步骤进行过程中需要对矿井内部的漏斗进行均匀布置，只有这样才能真正实现矿产回采的顺利进行。

1.2.4 为了防治矿产在开采过程中发生故障，还需要对矿井的顶板进行支护处理，这对围岩进行节理发育起到非常重要的作用。对顶板设计主要采取水泥卷锚杆等原料进行设计，这主要是因为这种水泥卷锚杆自身的承受力比较良好，而且还具有一定抗腐蚀能力。

1.2.5 在金矿开采过程中还需要对采场的风力进行全面考虑，要求采场的整体通风效果能够保持良好的状态，这样能够有效的减少施工人员在金矿开采时吸入污风的情况。

1.2.6 在进行回采的过程中也需要进行相应的爆理，但是在进行爆破的时候经常会引起岩石掉落的情况，对整个研究的安全不能进行有效的保障。因此在回采时候就需要对爆破方法进行合理的选择，采用较为安全的爆破方法，从根本的角度上保障回采能够安全进行。

1.2.7 由于金矿自身的经济价值非常高，这就需要在金矿开采时候对其开采技术进行有效管理，控制金矿在开采是对矿井造成损害。而且在放矿量比较大的时候还需要通过合理的方法对围岩崩塌进行合理的控制，对漏斗的执行和安放也需要按照规定的制度进行。

2 采矿方法实验效果分析及经济效益

在采用上述固定漏斗留矿法进行金矿开采，在金矿开采量上也有了很大的提升，这就导致其开采的经济效益有了很大的提高。而且这种方法的应用对减少矿石损耗提高矿产质量也起到非常重要的作用。正是因为如此，这项技术方法才在我国金矿开采中得到非常广泛的应用。

结束语

固定漏斗出矿留矿法吸取了留矿法和充填法的优点，适于开采围岩不稳固的急倾斜薄矿脉，解决了矿山多年来采场出现的"采不上，放不出"的技术难题。该方法工艺简单，易于掌握，作业条件安全。尤其在回采高品位矿脉时，可进行分采。与矿山原采用的浅孔留矿法相比较，矿石损失率由15%降低到6%，贫化率由35%降到15%，达到国内先进水平，取得了明显的经济效益。

参考文献

[1]黄志伟，张利君，陈庆发.鑫汇金矿不稳固中厚矿体采矿方法探讨[J].黄金，2004（4）.

[2]傅春，颜恩锋.采矿新技术――钻孔水力开采技术[J].矿冶工程，2004（4）.

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【关键词】地下采矿；井下开采；生产技术

一、井下开采的基本要求

在开采的过程中要保证每个环节和生产环境的安全，能够保证提供健康、卫生的工作条件。井下开采具有较强的经济成果，生产的效率比较高，开采的机械化程度比较高，在这个过程中采矿的成本比较低。另外这种采矿的方法比较灵活，具有较强的适应性，对环境的影响较小，能最大限度地减少对环境的破坏，甚至可以出现保护环境的效果。

二、影响矿业井下开采的因素

当前对矿业的需求量比较大，而我国是一个矿石资源丰富的大国，为了更好地满足需求，采用矿业井下开矿的方法进行开矿。在拿到设计图纸之后应该对矿山进行必要的考察，以防止出现设计不合理的现象，进而影响矿业井下开采。为了更好地了解矿山开发的特点，提高开采的效率，应该充分重视矿山测量资料的利用率，从而为安全生产打下基础，防止在开采的过程中出现安全事故，影响开采工作的顺利进行。按照矿山岩层和地表移动变形系数，对矿柱进行设计和修改，开展对建筑物和铁路下矿业的勘探和设计，如果发现地表沉陷的问题要及时的预报，防止出现安全事故，保证整个矿山安全和谐地开采矿业。实现矿山开采的可持续发展。

三、矿业开采的方法和工艺

为了保证矿业企业的经济效益，研究各种条件下的高效能、高可靠性的采矿装置和工艺，形成一整套科学管理的开采技术，提高采矿机械化的程度和水平。倾斜长壁采矿的方法是在一定的地质条件下进行开采，这种技术的效益比较显著。这种采矿工艺的特点是仰斜开采时水可以自动流向采空区，工作面无积水，劳动的条件比较好。当矿层的倾斜角

采矿的方法必须是安全、经济、可靠的，要保证具有较高的回采率。因此，提高回采率是关键环节。根据矿层的条件选择合适的开采方法，这种可以减少资源的浪费，减轻人工的体力劳动，很好地保护环境。因此，在进行开采的过程中应该注意以下三点：（1）通常情况下，在矿层比较理想的状态且地质比较好的条件下，主要是采用综合开采的方法。（2）对于矿层比较理想，但是可以实现顶板破碎的情况下可以采用放顶矿开采技术。（3）对于矿层地段储存量不大，地质条件相对复杂的情况下，一般是采用普通的开采方式。

四、深矿井的采矿的步骤

在进行开采之前，要选择合理的开采的方案，剔除技术、经济和环境方面不合理的方案。对于没有设计缺陷的方案要进行经济比较分析，然后再将经济上存在缺陷的方案剔除，如果确定了一定最佳的经济可行的方案，则不必要进行经济的计算和分析，选择出最经济型的方案，保证企业的经济效益。

五、井下采矿的技术分析

5.1 大矿柱开采的巷道布置

为了更好地保护巷道和便于回采巷道的维护，通常情况是采用矿柱护巷的方法。矿柱的大小通常是由巷道位置的深度来决定。根据以往的经验可知，一般不受采动影响的矿柱的最小宽度应该大于深埋的十分之一，通常不小于30m。这时使用的矿柱，一般都要尽可能地回收。为了更好地实现回收，矿柱的宽度应该是采用相当于一个长壁工作面的长度，这样在回收矿柱时可以按正规的长壁工作面进行回采。

5.2 不留矿柱采空区内的巷道布置

宽工作面掘进，使巷道在采出后的工作面保留成巷。因为在巷道两侧不存在实体的矿柱，因此可以有效地避免应力集中和工作面在回采时动压的影响。这种巷道掘进的方法，一般适用于薄矿层的开采。由于不受集中支承压力的影响，所以巷道的维护效果相当好，并且可以进行回采巷道的维护工作。

5.3 长壁开采的多巷布置

传统的长壁工作面，回采巷道一般是采用单巷布置。这种巷道的布置方式具有较为突出的优点：掘进出矿量大，巷道多，给行人和材料的运送提供了方便的条件，可使综采工作面实现高产高效。多巷间的矿柱，可以采用连续采矿机进行回收。

5.4 开采时地热的控制

在矿业开采的过程中普遍存在地热和瓦斯的现象。解决地热的传统方法是加强矿井的通风。但是进入到深矿井开采之后，由于地热的增加，仅仅靠通风不能使矿井温度达到规定的温度标准，有效的方法是在矿井或是采区安装空调机，进行降温。空调的安装通常是采用集中式和分散式。集中式的空调主要是安装在地面，为矿井服务。分散式主要是安装在采矿区，为矿区服务。这些措施可以在一定程度上缓解高温高热的程度，但是还是有一定的局限性。地热控制对于深部开采具有重要的意义，因此必须要深入研究，找到合适的方法控制地热，以保证矿区的安全。

六、结语

本文结合当前矿业开采技术的整体运用情况进行概括，并分析当前矿业开采技术遭遇的困境，进而从多方面探讨改进采矿技术与方法提升效益的有效方式，更好地实现采矿技术与安全生产、效率提升的整体需求。

参考文献

[1] 刘昕.浅谈井下采矿技术与方法的选择[J].城市建设理论研究（电子版），2012，（11）.

[2] 王凯.刍议井下采矿生产的技术及方法[J].中国科技财富，2011，（16）.

[3] 徐聪，曹沫林，李柏明.矿山测量技术的发展与探讨[J].矿山测量，2011，（1）.

[4] 胡斌，刘永林，唐辉明，等.武汉地铁虎泉―名都区间隧道开挖引起的地表沉降研究[J].岩石力学与工程学报，2012，31（ 5） ： 908～ 913.

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1机械化开采法

机械化方法开采是当前我国矿产资源开采中应用最为广泛的方法。机械化的开采方法能够分为两大类，分别是露天开采和地下开采。露天开采的原理是将矿体表层覆盖的岩土层崩落或剥离，而后按照从上到下的顺序进行开采。露天开采的矿产资源大部分于地表上，十分有利于机械化的开采方法，不仅采矿作业的安全系数较高，且相其矿石贫化率低、矿石损失率小、开采成本费用更少。在进行地下矿产资源开采时，若是遇上矿体赋存深度深、厚度小、岩土剥离量大的情况，其经济效益必定会远低于露天开采。近年来，随着环保、节能理念的提出，在地下采矿作业中所采用的采矿工艺技术也逐渐向这方面发展，尾砂胶结充填采矿法就是现阶段地下采矿作业中最为常用的采矿工艺技术，该工艺技术能够有效处理尾矿污染，进一步保护采矿区域的环境。

2特殊采矿法

不同地质、地层的矿产资源，所选用的采矿方法也不尽相同，在一些特殊情况下应针对情况采取特殊的采矿方法，例如物理化学采矿、海洋采矿等。其中物理化学采矿主要是利用溶浸液溶解出矿体中的有用成分，并将这些有用成分从地下举升道地面，而后采取相应的方法进行提取。物理化学采矿法具有投资小、效益高、工作条件好的特点，但是也存在一定的局限，即只能适用于铜、铀等金属矿物以及盐、碱、硫等。除了陆地中蕴藏各种矿产资源外，在滨海大陆架上和海洋底同样蕴藏丰富的矿产资源，但是由于海洋采矿具有投资大、见效慢、工作条件差、危险系数高的特点，因而，海洋采矿法应用极少。这也是目前我国主要在陆地进行开采的主要原因，但是随着资源的不断开采，未来在海洋中加强矿产资源的开发将成为必然趋势，因而作为采矿企业必须紧密结合时展的需要，切实掌握各种特殊采矿技术吗，才能更好地确保采矿作业安全进行。

3填充法

填充采矿技术是一种人工支护采矿技术，其原理是紧随回采工作面进行推进，同时将填充材料输送给已经采空的区域，从而使得回采作业得到充填体的保护，以此确保采矿的安全、效率以及经济效益。填充采矿技术属于新型采矿技术，主要适用于深度较深的矿井，具有适应性强、采矿效率高、开采安全性好等特点。因此，在实际应用过程中，作为采矿作业人员应切实掌握填充采矿技术的特点和原理，才能确保应用成效的提升。

4结论

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关键词：采矿设计优化主要步骤

用最安全合理和经济的方法将埋藏在地底下的矿石开采出来是地下采矿设计优化。因为存在于复杂地层中的矿体赋并且有很复杂的地应力作用，在岩层矿体和地应力这方面的知识人类的认识都是非常少的。有着很多不能确定的因素存在而且会在采矿的过程当中是多步骤多次数的开挖，它在最后的力学效应和其稳定态都具有有多样性的发展。额外在选定采矿方法不仅仅是被地层和矿体自身问题有着显著，在安全经济和环境等多方面都有着约束，能够对采矿设计和决策有影响的原因是很多的。所以确定采矿方法以及优化设计不是仅仅一个原因和结果的问题将其影响的，也不是经过力学简单的计算或者经过经济的分析就能将其确定的。作为一个复杂的系统工程，采矿一定要通过系统论原则、不确定性和非线性研究方法、多重目标的理论的运用应用下才能够将采矿设计优化问题得到有效地解决方法。

根据系统论的原则进行采矿设计优化，首先要建立一个优化分析系统，该系统要包括上述影响采矿设计和施工的各种主要因素。同时要确定优化目标，目标不是单一的，而是多元化的，“安全、经济、高效和有利于环境保护”是采矿工程所追求的共同目标。单对每一个具体工程，要求的目标侧重可能不一样。然后，就是要采取计算机数值分析等现代技术手段，对众多的开采技术方案和工艺流程进行定量计算和分析，考虑多因素的影响进行多目标的评价，从中筛选出一种最适合具体工程条件的开采方案。因而进行设计优化必须从实际出发，进行系统的可行性研究。离开了具体的系统环境条件，包括工程地质条件、矿体赋存状况、开采技术条件和经济条件来研究开挖系统优化是没有实际意义的。根据上述的基本思路，进行采矿设计优化应包含下列六个步骤：

1.系统目标的确定

就是要根据采矿设计优化的目标和内容、影响采矿方法选择和设计的主要因素，确定地下开采所要选定的生产规模、生产能力技术指标以及环境保护的要求等。

2.系统信息的获取

就是对采矿工程基础资料的调查、实验，研究。这一步的工作量很大，是为建立采矿工程系统提供必需的原始数据。最重要的基础资料包括现场地应力状态，工程地质、水文地质条件和矿体赋存的状态，岩体结构和质量等。由于上述需要调查的基础资料中均存在大量的不确定性因素，因而在基础资料调查、分析过程中均需要借助模糊数学、灰色理论、神经网络等不确定性分析方法来进行处理。

3.系统结构的建立

就是开采设计“预选方案”的确定。地下采矿方法有很多种，而且同一种采矿方法其结构形式，包括采场结构参数、开采顺序、开挖步骤、支护方式、支护结构参数等都可以不相同。“预选方案的确定”就是根据工程地质、水文地质和矿体赋存条件，以及需要达到的开采目标，事先合理选择若干个较为可行的方案，然后进行详细的计算、分析、比较，以确定最终的开采方案

4.系统的功能分析

就是对开采设计“预选方案”的定量计算分析。最常用的分析方法为数值分析方法。其中有限元、离散元和有限差分法等是最基本的数值分析方法。对普通的岩体条件，采用弹塑性有限元分析是比较合适的，而当岩体比较松软破碎的时候，则需要用离散元和有限差分方法；对于具有流变性和膨胀性的岩体，则需要考虑时间因素，粘弹塑性有限元分析方法较为适用；在存在动载荷作用的情况下，则需要进行动态的数值模拟分析。

在采矿系统的功能分析中，第一位考虑的是稳定性，在保证一定的开采技术经济指标的前提下，如何减少开挖和支护量，如何减少生产成本，并同时保证开采系统的稳定性，就是我们所研究的内容。开采系统的稳定性通常有三类指标来判断。第一类是应力、位移、塑性区、破坏区综合指标分析，多数的有限元和有限差分数值分析都用这类判断指标；第二类是平衡状态分析，其中，一是能量分析，分析开采过程系统的能量变化、能量聚集和耗散规律，由此分析系统的平衡过程和状态；二是运动分析，分析运动过程、判断平衡点和稳定状态，离散元法属于这一种；第三类指标是破坏概率，通过可靠度分析，来确定系统的稳定性状态。

由于原始参数的不确定性和不完全性，对“预选方案”的计算和分析需要采用定量化、模糊化和经验化相结合的方法。灰色系统和神经网络为这类方法提供了理论基础。同时，由于岩体材料、地质环境和开挖过程的非线性，在计算分析过程中往往也要借助非线性理论和方法，这就为分岔论、突变论、混沌论等非线性理论的应用提供了广阔的天地。

5.现场监测和反分析——系统信息反馈

就是对开采系统的行为包括应力、位移状态和变形、破坏规律等，采取多种手段进行实时现场监测，将监测的结果与理论计算分析结果相比较，找出二者的差异。同时，根据监测的结果可以采用反分析方法，推求原始参数的相应值，从而为修正原始参数，修改原设计中的错误和不完善之处提供依据。如此循环往复，使得系统设计逐步符合工程实际。

参考文献

[1]张强.采矿方法发展方向.第2届全国青年采矿学术会议论文集，1996.

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【关键词】 地下开采；探析；方法选择

一、地下开采的步骤

地下开采主要通过矿床开拓、矿块的采准、切割和回采 4 个步骤实现。这些步骤反映了不同的工作阶段。

1、矿床开拓

从地面掘进一系列巷道通达矿体，以便把地下将要采出的矿石运至地面，同时把新鲜空气送入地下并把地下污浊空气排出地表，把矿坑水排出地表，把人员、材料和设备等送入地下和运出地面，形成提升、运输、通风、排水以及动力供应等完整系统，称为矿床开拓

2、矿块采准

采准是指在已开拓完毕的矿床里，掘进采准巷道，将阶段划分成矿块作为回采的独立单元，并在矿块内创造行人、凿岩、放矿、通风等条件。

3、切割工作

切割工作是旨在已采准完毕的矿块里，为大规模回采矿石开辟自由面和自由空间（拉底或切割槽），有的还要把漏斗颈扩大成漏斗形状（称为辟漏），以为大规模采矿创造良好的爆破和放矿条件。

4、回采工作

切割工作完毕之后，就可以大量的采矿，称为回采工作。回采是从矿块里采出矿石的过程，是采矿的核心。它包括落矿、运搬和地压管理三项主要工作。

二、对矿床开采的要求

1、基本要求

（1）确保矿床开采工作的安全及良好的劳动条件

（2）提高劳动生产力

（3）不断提高开采强度

（4）矿石的损失贫化率要小

（5）降低矿石成本

2、对环境保护的要求

（1）保护大气、森林、水域和其他自然条件和地表建构筑物

（2）消除生产废料对环境的有害影响

（3）恢复因开采矿产资源而遭受破坏的农田和土地

3、对开采技术水平的要求

（1）实现或完善矿山基本生产过程的机械化和综合机械化

（2）逐步实现工艺系统和主要生产环节的自动化

（3）研究组织管理的自动化

三、采矿方法分类

地下采矿方法分类繁多，常用的以地压管理方法为依据，分为三大类：自然支护采矿法、人工支护采矿法、崩落采矿法。

1、空场采矿法。亦称自然支护采矿法。这种方法将矿块划分为矿房和矿柱，分两步回采，先回采矿房后回采矿柱。在回采矿房时所形成的采空区，利用矿柱支撑来控制地压。因此矿石和围岩均需稳固，是使用本类采矿方法的基本条件。在回采矿房时采场的临时留矿，主要是起到继续上采的工作台作用，而对维护采场只起临时辅助的支撑作用，当留矿放出后，仍靠矿柱维护采空区，因此留矿采矿法应划为本类。VCR采矿法也是划分为矿房和矿柱分两步回采，当回采矿房时，也是利用矿柱支撑采场，实质上这种采矿方法，就是垂直深孔落矿的阶段矿房法。这种采矿方法也应划为这一类。凡在空场条件下放矿嗣后一次充填，均应划为空场采矿法。

2、充填采矿法。本类采矿方法中有些分两步进行回采。在第一步回采时，随回采工作面的推进，充填采空区以防止围岩崩落。另一些采矿方法是一步或连续回采，回采和充填交替进行。这类采矿方法是用充填采空区的方法控制地压，因此它适用于各种矿岩条件。

3、崩落采矿法。本类采矿方法为一步回采，是随回采工作面的推进，有计划地崩落围岩充填采空区以管理地压的采矿方法。

四、采矿方法的选择

采矿方法选择是矿山开发设计时的重大决策问题，所选择的采矿方法的优劣决定了矿山的开采效益、生产规模、劳动生产率、矿石回采率及采出矿石质量。选用采矿方法应考虑矿床地质条件、矿山技术条件和经济因素，以满足安全、经济、高效和优质的要求。矿床地质条件包括矿体形态、倾角、厚度、有用成分的分布、围岩和矿石的物理、力学和化学性质；矿山技术条件包括材料、设备、地表环境的要求和管理水平等；经济因素包括矿山价值、成本、经济效益、资源综合利用和国民经济的要求等。根据以上条件，提出几种方案，综合评价，选出最优方案，通过工业性试验后，正式使用。

1、采矿方法选择应遵循的原则

在确保安全生产的前提下，追求矿石的回采率高、生产效率高、矿石的损失贫化小、开采的总体经济效益好。在矿床开采的漫长的生产实践活动中，采矿工作者积累了大量的实践经验，形成了各种形式、适用各种条件的采矿方法。

2、在选择采矿方法时，应注意的事项

（1）矿床地质资料的准确性与完整性，尤其是必须具备有关矿岩稳固性 和坚固性方面的资料。若因资料不足致使选择失误，可能导致大量矿石损失和长期不能达产，造成重大经济损失。

（2）矿床地质条件比较复杂时，有必要在基建时期完成采矿方法工业性实验，实验成功后才能最终选定采矿方法。

（3）采矿方法分析比较中，要注意到不同方法的影响所及的范围。例如空场法与充填法，比较项目中不仅包括矿房回采，也要包括矿柱回采，有时还要包括空区处理。

（4）采矿方法选择并不只是从现有的方法中选出一种较好的方法，有时也需要结合矿床条件和要求，创造性地应用现有采矿方法的工艺与结构知识，提出更为符合要求的新采矿方法。

3、采矿方法选择过程

采矿方法选择可分为三个步骤：采矿方法初选、技术经济分析、详细技术经济计算与综合分析比较。

在采矿方法选择的实践中，常有两种情况，一是在初选几个方案之后，经过初步技术经济分析，亦即在第二步骤中，即可断别优劣，选出最佳方案；另一是当经过技术经济分析之后，尚有2～3个方案难分优劣，需进行第 三步的详细计算和比较，选出最优方案。

（1）采矿方法初选

首先就技术可能性提出一些采矿方法方案；其次是根据各方案的主要优缺点，淘汰掉具有明显缺点的方案，从而提出不具有明显缺点的、技术上可行的采矿方法方案。方法初选很重要。实践中常常根据初选方案中的某些缺点，提出修改和创新，形成更为合理的新方案。在初选中要多下功夫，特别是矿床地质条件 复杂时，应广泛调查研究，以免遗漏最佳方案。

（2）采矿方法的技术经济分析

对初选的（一般不超过3～5个）每个方案，要确定它的主要结构参数、 采准切割布置和回采工艺，选择具有代表性的矿块，绘制采矿方法方案的标准图，计算或用类比法选出各方案的下列技术经济指标，并据此进行分析比较，从中选优。

（3）采矿方法的综合分析比较

经过上述分析比较还不能判定优劣时，则对优劣难分的2～3个采矿方法方案进行详细的技术经济计算，计算出有关指标。根据这些指标再进行综合分析比较，最后选出最优方案。

参考文献：

[1]孙超；地下采空区对地表稳定性的影响[D]；中国地震局工程力学研究所；2005年

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[关键词]井下采矿 技术 方法

[中图分类号] TD8 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-8-109-1

0引言

采矿是指由地下开采出具有价值的物质或矿物。采矿法有：钻孔、填充、硬岩石、分块崩开和分段落采矿法、收缩开采法和长壁开采法。

采矿分两种基本技术形式：（1）地表采矿：露天开采，矿砂开采，采石场和消山头开采。表面采矿的数量最多，大约有80%的采矿业都属于表面采矿。矿物基本分为两大类：①砂矿床，海沙滩、河边的碎石和不合并的材料里面发现。②脉状矿床，矿粒、岩层和大岩脉中发现有用处的材料。这两类矿物都能使用地下和表面采矿法。（2）地下采矿：浅矿床、斜井、直井、硬岩和钻井采矿。地下采矿是指通过挖竖井和通道使工作人员抵达矿物开采点，并把矿物和需要打碎处理的废岩石经竖井或通道搬到地面。地下采矿依据所使用的竖井类型或到达矿物开采处的技术分类：①用水平隧道开采浅矿床。②竖井和斜井采矿。根据岩石的软硬度，所使用的技术也有不同。

1有色金属矿的开采技术分析

开采有色金属矿山需要根据对地压的控制分为空场、填充和崩落法三类，一般都使用前两类，崩落法使用较少。

1.1空场采矿法

空场采矿法能大体分作三类，分别是全面类、房柱类和阶段矿房类采矿法。

（1）水平或缓倾斜的矿床一般采用全面采矿法进行开采。主要特点是沿矿床或倾斜走向全面推进，按层次回采。在回采过程中留下废石和贫矿石，然后根据其所需堆积矿柱支撑住采空区的顶板，这种开采法的优势在于生产效率高，成本低，通风好，工作量相对较好。但是由于采矿场的顶板面积大，容易产生大面积矿井巷道的顶板塌下来。所以。此方法只合用在缓斜或水平的矿床，并且需要矿石和顶板之间的稳固，厚度必须少于5-7m。

（2）房柱留矿法适合开采缓斜或水平的矿床。主要特征是矿块内矿房与矿柱之间的交替规划，在回采矿床的时候留下连续、不连续或有序的带状矿柱，借以支撑住其顶板。这种开采法的优势在于工序简单，工作量少，通风及工作环境好，各工艺均能平行作业，这是回收率略低。并且需要矿石和围岩稳固，倾角度必须不大于40度的矿床。

（3）厚度大，倾斜度急的矿床主要使用阶段矿房和分段采矿法段平。矿房以垂直或者沿矿体的走向进行规划，以扇形或深孔炮眼进行爆破落矿，下部漏斗柱阶巷放矿。此方法适合矿石和围岩稳固，倾角大于自然倾斜角，厚度在8-20米，且夹石率小的矿床。

1.2充填采矿法

充填采矿法是指回采工作的展开，用充填料逐渐充填采空区。有时候还需要充填料和支架的配合来对采空区进行维护。使用充填物对地压进行控制，用来防治地表下沉和围岩的崩落，让回采工作更加的方便和安全，还能防止因自燃矿石所导致的内因火灾，是采空区进行充填的目的所在。根据矿块的结构和回采工作的全面推进方向，使充填采矿法分为四类：分采、上向分层、下向分层和单层充填采矿法。又根据其搬运方式与充填物质的不同，分为胶结、水力和干式充填采矿法。

（1）分采充填采矿法。如果矿脉的厚度低于0.3m-0.4cm，在其中采矿工人无法工作，只能分别回采围岩和矿石，让采空区达到0.8m-0.9m工作允许的最小厚度，矿石搬运出采场，而围岩进行充填采空区，为继续开采作前提。

（2）单层充填采矿法。此方法适合用在缓倾斜薄矿体，在矿快倾斜全长的壁式回采面沿着走向方向，一次按矿体全厚回采，随着工作面的进行，用水力或胶结有计划的实行充填采空区，用以防治顶板崩落。也叫壁式充填法。

（3）上向水平分层充填采矿法。此方法将矿块分作矿房和房柱子。先回采矿房，后回采矿柱。回采矿房时，从下往上水平分层，随着向上推进工作面，一层一层的充填采空区，保证工作空间能继续向上开采。充填体维持围岩的稳固，并作为上层工作的平台。矿石崩落在充填体的表面上，用机械将矿石搬运到溜井中。当矿房被开采到最上分层时，需实行接顶充填。在全部矿房或全阶段采完采空后，在实行矿柱的回采。矿房的充填方法，可用胶结、水力或干式充填法。

（4）上向倾斜分层充填采矿法。此方法与上向水平分层的区别在于，在倾斜的分层进行回采，在采场里的充填料和矿石主要依靠重力来搬运。这种方法只能使用干式充填法。

（5）下向分层充填采矿法。此方法适合开采单一矿石不稳固或者矿石和围岩都不稳固，矿石品质或者具有高价值的稀有金属或有色金属的矿体。这种采矿法的实质是至上向下分层回采，然后按层次充填，每分层的回采工作是在上分层的人工假顶保护下实行的。回采水平分层或与水平成40-150度倾角。倾斜分层用以填充直接顶，方便矿石的搬运，但是支护与凿岩工作不如水平分层便利。

（6）方框支架充填采矿法。开采薄矿脉方面一般采用的是木棚支架或横撑支柱采矿法。在矿石与围岩不稳固，矿体厚度大，形态复杂和矿石贵重等等条件下，此方法是开采薄矿脉的有效方法

2采矿方法的优化

井下采矿要以井巷和井道的设计合理性为前提，但由于无规律性的资源分布和不稳定的地下条件让这两方面难以实现双赢局面，这需要选择最优的原则对井下路线进行井下路线设计，不仅要尽量的往资源聚集地靠拢，也要尽可能的避开不安全带，并以安全、高效为原则选择开采方法，让路线设计、地质条件和采矿方法达到最优化。对特定的井巷进行单一地层采矿模式，避免因为空缺所导致的危险，同时还可以将矸石留在井下，减少运送的效率和成本，使生产系统负担得到降低。同时减少一对十高产矿井的井巷布置，集中开采和勘测单一地层的矿石情况，井巷的多开，矸石的减少，生产率的提高，还能把矸石当作填充物在井下空缺的地方使用，不仅减少污染还能节约成本，降低生产系统的负担对高产采矿得到实现具有非常重要的影响。

3结语

综上所述，井下采矿技术和方法是没有统一且固定的模式及框架，根据地质条件和矿石条件的不同，以利益最大化，危险最小化的原则，技术方法最优化的原则，对采矿技术和方法进行科学性的选择。科技在不断发展，采矿的相关设备在不断更新，更智能，更安全，更具有程序性，集安全与效益为一体，使采矿业不断的进步。

参考文献

[1]杨井志.井下采矿技术与方法的探讨[J].科技创新和应用，2014（4）：101.

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【关键词】地下矿山；开采技术；问题；策略

目前，国内外地下矿山采矿技术的发展往往体现在该企业采用各种采矿方法的比重和回采工艺，从而使得采场生产能力和劳动生产率有了较大的提高，为企业带来了可观的经济效益。然而，随着地下矿山开采新技术、新方法的不断涌现，新的问题也日益突出，因为，开采技术往往都会存在某些不足或将要面临某些问题。因此，相关矿山企业必须深入探讨地下矿山开采技术，详细分析其所面临的问题，并找出相应的解决策略，为最终提高我国地下矿山开采技术水平提供可靠保障。

1.地下矿山开采技术分析

1.1地下矿山无废开采技术

地下矿山无废开采技术是近些年才发展起来的，但是很快就得到推广与应用，因为改技术符合国家产业政策和发展方向。此外。地下矿山无废开采技术不仅可以充分利用矿产资源，为企业创造更多的经济效益，而且可以避免废弃物对自然环境造成污染和危害，是今后矿山开采技术发展的首选。该技术主要包括：高浓度尾矿料的制备与输送技术、全尾矿充填技术等。目前，地下矿山无废开采技术在俄罗斯、美国、德国、印度、加拿大等国家得以广泛应用。

1.2崩落采矿技术

1.2.1自然崩落法

自然崩落法在地下矿山开采中应用较广泛，其优点在于采矿成本低、生产能力大、开采速度快等，尤其是对于那些矿化均匀、矿体厚大，并且容易于自然崩落的低品位矿床开采，特别适用。自然崩落法的应用原理是，在通过在地下矿山中破坏矿块内的应力平衡，使得矿块大面积拉底后，进而引起应力不均匀分布或应力集中，形成新的自然平衡拱，拱内矿石因受重力作用而周期性冒落，最终达到矿山开采的目的。

1.2.2无底柱分段崩落法

无底柱分段崩落法是近些年才在我国应用的，至于如何加大和优化结构参数的问题仍然是阻碍该方法在我国进一步推广的主要因素。其中，结构参数优化的目的就是为了增大进路间距，从而极大地减少采掘工程量。由于增大进路间距可操作性强，易于实现，目前在我国的桃冲、程潮、板石沟以及北铭河等矿山都应用了该技术，并呈现出诱人的应用前景。特别是那些低贫化放矿或无贫化放矿工序，为了保持矿石界面的完整性，正常情况下在放矿过程中当矿岩界面正常到达出矿口时便停止放出，从而最大程度地减少矿岩的混杂性，提高矿岩的纯度。随着无底柱分段崩落技术的应用，能够极大地减少岩石混入，降低贫化，并将为相关企业带来巨大的经济效益。

1.3承压开采技术

承压开采是在有效保护地下水环境前提下的开采技术，并且开采效率也比较高。随着矿井开采速度、开采深度、开采规模进一步加大，一些矿区来自底部的灰岩裂隙岩溶高承压水的威胁E1趋严重，对接下来矿区的开采造成一定的难度，底板岩层在采动的影响下的破坏程度也日趋加剧承压开采技术能够很好地克服以上问题。承压开采技术指的是在不疏降地下水位的情况下，回采工作面底板含水层有较高的承压水作用时，通过底板封堵、加固等手段来从而防止水害事故的发生，确保开采工作的顺利、有效进行。一般情况下，承压开采的三种途径：合理选择开采区域、当留设防水（砂）矿（岩）柱、取合理的采矿方法和工程措施。

2.地下矿山开采技术所面临的问题

2.1开采成本增加，开采难度增大

随着矿山开采项目的不断增多，我国矿产资源日益枯竭，后期剩余储量一般位于矿床的底部及边缘地带，开采难度不断加大，从而无形中使得相关矿山企业增加了开采成本。因为，深部矿床受地压影响大，同时，矿体埋藏较深，现有技术条件难以开采，矿石及围岩软弱破碎，提升运输环节较多，矿体分散，矿体倾角厚度变化大，矿床边缘的矿体夹层多，从而使得采矿工程位置不断下移。最终将会出现新采区不断开拓，而原有的老采区不能及时密闭的现象，使得整个地下采矿活动范围越来越大，通风越来越困难，采矿生产受到制约，矿井涌水量不断增加，采矿难度越来越大，开采成本不断增加。

2.2可开采资源储备不足

依照现有的开采速度，我国的地下矿产资源将会越来越少，并在未来数十年枯竭，使得矿山开采面临着一些列生产危机。随着我国经济社会的快速发展，对能源的需求也在El益增多，现有的资源储备难以满足其基本需求，进而转向国外进口，将会增加我国能源风险。

2.3开采量下降，开采人员富余

随着矿山开采行业的不断发展，以往的开采模式将会发生改变，矿体将会向着深部及边缘地带集中，使得矿山开采的范围不断缩小，矿体变小变薄，采矿作业点越来越集中，矿产资源年产量也会逐年降低。最终，矿山生产所需的相关技术人员量不断下降，使得以往的人员出现大量失业，人员闲置和人员过剩的现实，这样，将会带来一系列社会问题，不利于我国社会主义和谐社会的建设。

3.地下矿山采矿技术的发展趋势

3.1矿设备大型化、高效化、自动化

随着科学技术的不断发展，地下矿山采矿技术也在不断转型，其开采设备将会出现大型化、高效化和自动化发展。各国将会加大科研投入经费，研制高效率大孔穿爆设备、井巷钻进机械、振动出矿和连续采矿及与之配套的辅助机械、中深孔全液压凿岩机具以及铲运机为主体的装运设备等，逐步实现高效化、无轨化、半自动化和自动化，以便于更好地满足当今社会发展的需求。同时，还需要研制出可自动清除车厢内粘结物的高效连续式装载的采矿激光测位装置，实现微机控制的凿岩台车等。

3.2地下残留矿新工艺的发展

在地下矿山开采中，采矿工艺是提高开采效率和确保采矿质量的必要条件，对于矿山开采具有重要的作用。在今后的发展中，人们将围绕提高采矿生产能力这个主目标，重点研究地下残留矿新工艺技术。因为，随着民采企业和非常采矿现象不断增多，无序开采的情况相当严重，不仅抢占大量的国家矿产资源，还造成浪费严重，遗留了大量的残留矿体。然而，该类矿床在开采过程中存在采矿方法、地压灾害、巷道维护、岩层控制、采空区处理等技术问题，需要通过系统的研究加以解决，通过加大对地下残留矿新工艺的研究，充分回收有限的矿产资源，对我国地下矿山行业的良性发展具有重要意义。

【参考文献】

[1]李红零，吴仲雄.我国金属矿开采技术发展趋势[J].有色金属（矿山部分），2009（01）.

[2]刘春波，孙光华，李富平.我国地下矿山采矿技术发展及趋势[J].河北理工大学学报（自然科学版），2009（02）.

[3]田显高，田渡.鸡冠嘴矿区通风系统技术改造[J].金属矿山，2006（12）.

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关键词：桩基孤石处理静力爆破人工挖孔桩

Abstract: combining with practical examples, this paper illustrates the pile foundation construction of several seokjeong land into treatment scheme, mainly expounds the static blasting + artificial dig-hole pile construction method. Using the static blasting and ordinary than blasting technology, silent crushing technology have the security, no noise, no vibration, no flyrocks, no smoke, no pollution, do not affect the surrounding environment, and many other advantages, and artificial dig-hole pile efficiency and the quality superior characteristic, ensure project economic and effective to finish.

Keywords: pile foundation seokjeong land treatment static blasting artificial dig-hole pile

中图分类号：TU473.1 文献标识码：A 文章编号：

在桥梁工程的钻孔灌注桩施工过程中遇孤石，但孤石又不能作为桩基的持力层且达不到有效桩长时，钻孔桩的施工将会遇到很大的难度。导致桩基质量、工期均得不到保证。目前处理此种情况的施工方案很多，但真正经济、有效的方法需根据不同实际情况而定。这里我将主要谈谈静力爆破+人工挖孔桩的施工方法。

静态破碎剂（英文名：Soundless Cracking Agent），是一种不用炸药就能使岩石，混凝土破裂的粉状工程施工材料。（又名无声破碎剂，静态爆破剂，无声炸药，膨胀破碎剂，裂石剂等），主要用于混凝土构筑物、岩石的无声破碎与拆除及大理石、花岗石等珍贵岩石开采等。

1 工程概况

某工程为旧桥改造，旧桥为双向四车道，为满足日益增长的交通量需求，需要将桥梁拓宽为双向八车道，并在桥梁两侧各设置5米宽的人行道。本次设计为旧桥保留，在旧桥两侧各新建一座桥梁。桥梁为上跨高速公路的分离式立交桥。

新建桥梁跨径为15+35+35+15m，桥梁全长104.66米。上下两幅桥桥宽各14m。

本工程开工后，应监理、设计、施工及业主要求进行了一桩一孔超前钻。钻探揭示下行桥3号墩位处的桩基（3-5#、3-6#、3-7#、3-8#）下部存在风化孤石夹层。孤石夹层总厚度达1.6~7.1m。根据设计，3-5#、3-6#、3-7#、3-8#桩基为1.5m冲孔灌注桩。桩长分别为17.23m、14.34m、18.15m及14.72m。成孔深度分别为20.1m、16.8m、18.5m及17.7m。根据施工单位对3-7#桩进行的冲孔施工过程发现，孤石十分坚硬，每小时进尺1-3cm之间，施工难度大，进度缓慢。

2 几种孤石处理方案

因桥梁为上跨高速公路的分离式立交桥且离旧桥较近，施工时不可采用常规的爆破方案。导致孤石处理，施工难度大。施工、监理、设计及业主各单位经过多次开会讨论，提出以下几种处理方案：

（1）、钻孔冲进法

（2）、钻孔+膨胀剂破碎冲进法

（3）、静力爆破+人工挖孔桩法

2.1钻孔冲进法

在每根桩周边及中间钻72个φ100的小孔，每个小孔均达到稳定的微风化基层持力层，然后进行冲孔施工。

2.2 钻小孔破碎孤石冲进法

在每根桩周边及中间钻36个φ100的小孔，并在每隔一孔中装入膨胀剂进行静力爆破，然后再进行冲孔施工。

2.3静力爆破+人工挖孔桩法

将钻孔灌注桩改为人工挖孔桩，遇到孤石时采用静力爆破方式破碎岩层，再进行人工挖孔。

3 方案比选

方案一每根桩需钻72个孔，成本高，仅钻72个孔工期将超过两个月，若采用此方案，不如直接冲孔成桩。

方案二不仅成本高、工期长，其可操作性低及可靠度均存在问题。

方案三人工挖孔桩技术成熟，静力爆破安全。造价低，桩基质量好。但需人工挖孔，存在施工风险。

4 静力爆破+人工挖孔桩法的实施

4.1 静力爆破的施工流程

选人―机械钻孔―灌膨胀剂―反应期―人工凿岩挖孔

4.2 静力爆破特点

（1）、施工安全、便于管理。静力爆破剂为非爆炸危险品。

（2）、无声破碎技术具有安全、无噪音、无震动、无飞石、无硝烟，无污染、不影响周围环境。

（3）、施工简单、易操作。用水搅拌后灌入钻孔中即可。

4.3 施工注意事项

1、全面开挖之前，有选择地先挖两个试验桩孔，分析土质、水文等有关情况，以此修改原编施工方案。

2、人工挖孔操作的安全至关重要，开挖前对施工人员进行全面的安全技术交底；操作前对吊具进行安全可靠的检查和试验，确保施工安全

3、护壁模板采用拆上节、支下节重复周转使用。模板之间用卡具、扣件连接固定，也可以在每节模板的上下端各设一道圆弧形的用槽钢或角钢做成的内钢圈作为内侧支撑，防止内模因涨力而变形。不设水平支撑，以方便操作。

4、第一节护壁高出地坪至少300mm，便于挡土、挡水，桩位轴线和高程均要标定在第一节护壁上口，首节护壁应适当加厚。

5、每挖完一节以后要立即浇筑砼护壁。人工浇筑，人工捣实，坍落度控制在80～100mm，确保孔壁的稳定性。

6、井底照明必须用低压电源(12V、100w),电缆为防水绝缘电缆、防水带罩的安全灯具。桩口上设围护栏。

8、当地下水量不大时，随挖随将泥水用吊桶运出。地下渗水量较大时，先在桩孔底挖集水坑，用高程水泵沉入抽水。地下水位较高时，要先采用统一降水的措施，再进行开挖。每次在施工中途抽水后，必须先将地面上的专用电源切断，作业人员可下孔作业。

9、桩孔口安装水平推移的活动安全盖板，当桩孔内有人挖土时，要掩好安全盖板，防止杂物掉下砸人。无关人员不得靠近桩孔口边。吊运土时，再打开安全盖板。

10、每日开工前应检测井下有无危害气体和不安全因素，孔深大于10m时，应有专门送风设备，风量不应小于25L/s，向桩孔内作业面送入新鲜空气。 桩孔下爆破后，必须向桩孔内送风排烟15min，或向桩孔内均匀喷水，使炮烟全部排除或凝聚沉落检测无有害气体后，才能下桩孔内作业。当桩孔内土层中含有害气体及有机物质较多时除加强通风外，还应对有害气体加强监测。

11、桩孔口应严格管理。桩孔口应设置高于地面300mm的护板，防止地面石子或其他杂物等被蹋人桩孔中。地面孔口四周必须有护栏，高度不低于800mm。

12、应隔桩施工，且后施工桩开挖前，先施工的桩应已浇筑混凝土且满足强度要求。

13、上下节护壁的搭接长度不得小于50mm； 每节护壁均应在当日连续施工完毕； 护壁混凝土必须保证密实，根据土层渗水情况使用速凝剂； 护壁模板的拆除宜在24h之后进行。

14、挖孔弃土需及时转运，距井口四周5m范围内不得堆积余土杂物。禁止任何车辆在桩孔边5m范围内行驶。

15、孔内岩层爆破时:1)钻孔时会产生大量粉尘，弥漫在桩孔内缓慢消散，操作人员必须戴好防护眼镜和防毒口罩，必要时用风管向井下送风。2)灌注"膨胀剂"时，操作人员戴好防护眼镜和胶手套，施工时眼睛不能对正孔眼，以避免膨胀剂发生喷射现象。3)钻孔时机具要扶稳，钻杆与钻孔中心必须直，钻机运转过程中，严禁操作人员用身体支承风钻的转动部分。4)要定期检查钻机有无裂纹，螺栓有无松动，卡套和弹簧是否完整，确认无误后方可使用。

16、工作时必须戴好安全帽，防护眼镜和防毒口罩，施工班组开工前，由工地质安员对施工班组严格进行安全技术交底及签名，每天对防护眼镜和防毒口罩在开工前必须严格检查，确保安全施工。

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关键词：采矿技术；常用方法；现状及趋势

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2015.24.059

随着我国工业发展水平的提高，各行业对矿物资源的需求量也日益增大，这就对采矿作业的机械化、标准化水平提出了更高的要求。纵观各国经济发展的历史，我们可以看出工业是社会经济发展的基础支柱，寻求高效、安全、低成本的采矿技术和方法是各国工业发展的重要目标，我们必须紧跟时代的潮流，不断提升我国的采矿技术。

1 我国常用采矿方法分析

目前，我国常用的采矿方法主要有四种，分别是空场采矿法、崩落采矿法、填充采矿法和留矿采矿法。这四种采矿方法各有千秋，不尽相同，是目前矿业中常用的作业方法。下面我们就这四种采矿方法进行详细深入的分析：

1.1 空场采矿法

空场采矿法是指在开采的过程中，在开采区利用矿柱的支撑来维护采矿区，并不对采空区进行处理。一般来讲，这种方法主要应用于围岩和矿石的开采之中。由于空场采矿法具有大孔、深孔、空场和阶段出矿等特点，所以其应用率非常高。应用这种方式可以大大提高采矿的效率，降低采矿的成本，真正实现高效率、高效益的采矿目标。

1.2 崩落采矿法

崩落采矿法是指在开采的过程中，通过自然或者是人为的方法崩落矿体上盘围岩填充开采区的一种采矿方式。这种采矿方法一般不划分矿房和矿柱，而是直接以矿块为单位进行开采，这种方式主要用于采区的上层地表，即针对崩落度大，无水体、流沙，矿石的品位不高，允许出现一定损失率的矿石的开采，该方法是一种非常安全、高效的采矿方法。目前，我国对这种采矿方式的应用已经达十年之久，由最初的小参数崩矿量发展到当前的大参数采矿技术，大大提高了矿业生产率，减少工人的劳动强度和劳动量，获得了十分可观的经济效益。而且，无底柱的分段崩落法在未来的应用范围将越来越广。

1.3 填充采矿法

填充采矿法主要是指在回采的过程中将原来的采区划分为矿柱和矿房两个部分，利用先矿房后矿柱的开采步骤进行回采，并在回采的过程中使用填充材料填充回采道的空间，以维护矿房稳定的一种采矿方式。这种采矿方式具有工序化、机械化及设备大型化等特点，在落矿、支护和出矿方面具有着突出的优势。近年来，随着一大批具着世界先进水平的采矿工艺的发展及应用，填充采矿技术取得了显著的成效，采矿能力和采矿效率得到了大大的提高。

1.4 留矿采矿法

留矿法是指在开采的过程中将开采区所预留的房间矿柱及回采所爆破下来的矿石，暂时留在开采工作台上，待整个矿场采完后再来开采这些矿石的一种采矿方式。一般来讲，这种采矿方法大多应用于矿物不易氧化、矿岩稳固且矿床倾斜角度相对较大的薄矿脉上。

2 我国常用采矿方法的应用

通过上文的分析，我们可对我国常见的采矿方式有了一个具体的了解，每一种采矿方法的使用都有其独特的特点和适用范围，而且随着科技水平的提高，我国的采矿技术应用率也将越来越高。下面就对四种采矿方法的具体应用情况进行进一步分析了解。

2.1 房柱采矿法的应用

房柱采矿法是空场采矿法中的一种主要方法，也是当前应用最为广泛的采矿方法。通过对国内外房柱矿井的分析，我们可知适合采用这种采矿方式的矿井的厚度大约在4到12米之间，矿体的倾斜度在2到25度之间。目前，这些矿井多采用凿岩台车凿岩，井下利用电铲和自卸卡车出矿，而升降台车多用于处理顶板的松石和安装锚杆，必要时要运用锚网进行全面的支护。因此，房柱采矿方法主要应用于开采水平和缓倾斜矿体。

2.2 留矿采矿法的应用

留矿采矿法是我国应用时间最早、适用范围最广泛的地下采矿方法，它多应用于开采矿岩稳固的急倾斜薄和极薄矿脉，随着科学技术的发展，其应用也日渐完善，机械化水平得到了大幅度提高。但实践表明，当围岩不够稳固的时候，在矿房中暂留矿石对围岩不能够起到良好的支撑作用，因此，目前一些矿井开始转用充填采矿方法。

2.3 填充采矿法应用

填充采矿法是现代化采矿技术的代表，它利用水力输送胶结填充，实现了填充斜管道输送，并且利用高浓度的水力实现了填充料浆不离析的填充效果。填充采矿法能够有效地控制矿山压力和围岩的移动情况，同时利用尾砂进行填充，不仅简化了操作，而且价格便宜，逐渐成为了我国采矿行业的主要采矿技术之一。

2.4 崩落采矿法应用

崩落采矿法是以崩落围岩的方式来实现对地压管理的目标，崩落采矿法一般分为单层、分层、分段和阶段崩落。前两种方法主要应用于浅孔落矿，一次崩矿量小，因而生产能力较低。后两种方法主要应用于深孔和中孔落矿，一次崩矿量大，因而生产能力较高。崩落采矿法在我国矿山中的应用非常广泛，利用这种方式采出的矿量大约占总采矿量的35%左右，并且还有增大的趋势。

3 结语

随着科学技术的日益发展，我国的采矿技术也得到了显著的提高，越来越多的先进设备、技术被应用到采矿实践中，大大地提高了矿业的生产效率，降低了生产成本。但是，在今后的发展过程中我们绝不能忽视社会责任，综合考虑技术、经济、环境和社会影响等方面，对采矿效率和质量加以控制，稳步适应社会和谐发展的需求，推动我国采矿事业的健康发展。

参考文献：

[1]王天水.阶段崩落采矿法在矿产开采中的应用[J].中国科技信息，2013，12（10）：72-73.

[2]陈田林.我国采矿技术的现状及发展趋势[J].技术与市场，2011，18（07）：504.

[3]刘志康.采矿工艺技术在采矿作业中的应用[J].科技传播，2014，20（04）：156+142.

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[关键词]煤矿；采矿技术；提高措施

中图分类号：TD 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）23-0107-01

前言：近年来，随着我国社会经济的快速发展与科学技术的不断进步，各行业对煤矿资源的需求量也越来越大。在这样的客观条件下，煤矿采矿技术的改进与新采矿技术的应用，无疑为当前的国民经济发展带来了新的活力。因此在当前的形势下，加强对煤矿采矿技术应用问题的研究，具有非常重大的现实意义。

1.当前煤矿采矿技术应用现状及存在的问题分析

1.1 应用现状

从实践来看，当前煤矿开采过程中较常用的一些采矿方式和方法是空场采矿法、崩落采矿法以及充填采矿法等，因地下大深孔、空场大采场以及阶段性的出矿影响，地下采矿实践中空场采矿法成为其中应用范围最广的一种采矿方法。由于该采矿方法效率非常的高，在国内应用范围非常的广泛，从而促使我国采矿强度、工作效率的大幅度提升。对于空场采矿法而言，其主要有全面采矿法、阶段矿房法以及留矿法与房柱法，实践中可以看到国内充填采矿技术先后经历过废石干式充填、分级尾砂水力充填、碎石水力充填、混凝土胶结充填、磨砂胶结充填、天然砂充填、废石胶结充填、全尾砂胶结充填、赤泥胶结充填以及膏体充填等发展阶段，加之国内矿山数量比较繁多，因此充填技术的应用类型也非常的多，尤其是近年来，新充填技术的研发与应用，取得了很大的进步。

1.2 存在的问题

当前煤矿采矿技术应用过程中，主要存在以下几个方面的问题：第一，煤矿开采过程中缺乏完善的规章制度，采矿技术的应用难以得到规章制度的保证，加之我国煤矿企业分布广泛，且规模差异相对较大，因此当前使用的规章制度只能宏观上对煤矿行业予以控制，缺乏实际可操作性。第二，只看到眼前的经济利益，严重阻碍了高新技术的研发与应用。从本质上来讲，煤矿采矿行业具有高危性，这种高危不仅仅体现在容易出现安全事故，而且还体现在它需要较大的经济投资，由于回报期非常的长，如果采矿企业没有强大的资金后盾，则企业很可能垮掉或者破产。因此煤矿企业不愿冒太大的风险去引进新的采矿技术，更不愿在新技术的研发上有太多的资金投入，因此采矿行业发展步履维艰。第三，技术人员比较匮乏，难以保证煤矿采矿技术的合理应用。煤矿企业尤其是那些相对较小的城镇小型矿场，专业技术人才缺乏的问题非常的普遍，这成为煤矿采矿技术应用了另一主要桎梏。

2.提高煤矿采矿技术的措施

2.1 实行顶煤采矿技术

第一种是利用滑移支架，对顶煤进行开采的新技术。一般而言，滑移支架一主要由支柱、顶梁以及连接二者的销轴共同组成。其中顶梁又可以分为前梁和后梁两部分，前梁上还配置一些探梁，而后梁则配置着尾梁。具体操作过程中，滑移支架一定要保证安全、可靠，而且还便于拆卸与移动，只有这样才能满足需要。第二种是利用工型钢梁对顶煤进行开采的一种新技术。该采矿技术主要适用于那些煤层赋存于环境多变的煤矿开采过程之中。其中主梁为一梁三柱结构，这样可以有效地保证其安全可靠性。具体采矿过程中，工作面通常实施放炮落，待其完成后便将主梁迅速移走。具体的作业方式主要包括分段实施、多轮放煤等工序。该技术应用过程中，一定要注意保证其顶帮的坚固性、棚梁直立性和支柱安全可靠性。

2.2 实行柔性掩护支架技术

柔性掩护支架采矿技术，主要使用了掩护支架将采空区与工作区相互隔离开来，这样就实现了顶板工作的简化，对于保证采矿安全性具有非常重要的作用。该采矿方法工作面比较长，而且具有一定的缓斜特点，采矿人员的工作强度有所降低。实践中可以看到，该采矿技术比较适合于厚度在6m 以下且变化相对较缓慢的一些煤层，其工作段的高度通常是由煤层的倾角决定的，大约在 30m 位置，若煤层的赋存比较好，构造简单，则可增大到 40m，甚至是 60m 的高度。回采时，回风巷应当持续接长支架，进风巷则与之相反，即要持续的进行拆架。当工作面至采区顶时，应当缓慢将支架改成水平方向，然后再进行回收操作。支架掩护结构的钢梁长度通常在 3 ～ 3. 2m，钢梁规格选取时应当严格参照支架的实际宽度，钢绳的半径也要控制在 1 ～15mm，长度应在 30m 范围内，具体数值由支架的宽度决定。

2.3 采取小阶段的爆破技术

小阶段的爆破采矿技术，主要是将整个煤层合理地分成几个区间，然后再对其进行分别开采的一种新型采煤技术。具体作业过程中，工作面上没有操作人员进行作业，也无需部设备任何形式的支护装置。该技术主要适用于那些采矿层倾斜角度超过 40°，且煤层的厚度超过 3. 5m 的特殊煤层，同时还要注意瓦斯的含量不能太高，煤层的顶底板比较牢固。该采煤技术的最大优势在于不仅操作简便、安全可靠，而且采煤效率非的高。但也存在着一定的缺点与不足，即通风系统相对比较复杂一些，回采率比较低。

2.4 采取刨煤机技术

采用刨煤机进行煤矿开采，主要是应对中、薄煤层开采，对于提高采煤效率具有非常重要的作用。刨煤机正常运行过程中的切割速度可达每秒 3m，实践中根据煤层的实际硬度，其截深可达25cm。刨煤机、输送机均采用的是智能化驱动系统控制，加之可靠、安全的支架控制系统，可实现采煤工作面的全自动化。

3.煤矿采矿技术的未来发展趋势

随着我国煤矿浅部易采资源的进一步减少，煤矿采矿必然会进一步向深部发展，但由于煤矿深部资源的埋藏较深、岩温较高，地压相对较大，因此在煤矿开采中会面临更多的难题。例如，深井采矿对地下排水、煤炭提升、结构支护、通风条件等都提出了严峻的挑战，对机械设备和采矿工艺的适应性等诸多方面的要求更加严格，只有加大深井技术的开发力度，提高采掘技术的适应性，改善采矿机械设备的综合性能，大力发展高效、安全与低能耗技术，才能挖掘出越来越多的深井煤炭资源。21 世纪是知识经济的时代，而智能化、数字化是其主要特征，随着以计算机为代表的现代技术的快速发展，各种信息技术、定位技术、通讯技术和自动化技术在煤矿采矿业得到了更加广泛的应用，促进了传统煤矿采矿业生产工艺和组织管理的创新与发展。虽然我国的智能化采矿技术还处于起步阶段，但在未来必然会得到大力的推广与应用。智能化采矿技术主要包括数字化矿山技术，采矿设备的智能控制与控制技术，露天和地下矿通讯、定位与导航、信息快速处理及过程监控技术等。

结语：综上所述，采矿技术的不断提高，采矿方法的合理选择，是煤矿开采能够实现可持续发展的有效保证。将采煤技术与方法同最新的前沿科技进行交融，才能够不断实现煤矿开采业的经济效益提高，保证煤矿的开采在安全、高效的基础下稳步发展。

参考文献

[1] 张继军.采矿新技术在小煤矿中的应用[J].黑龙江科技信息，2011（23）.

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关键词：房柱式采矿法；井下采矿；应用

随着经济的发展，我国对于矿产资源的需求量也在不断的提升，为了满足社会以及经济发展的需求，我国开始大力开发各种矿产，并且针对不同的矿山矿产也采用了不同的采矿方法，这样能够有效的保障矿山的经济效益和社会效益。房柱式采矿法在目前的井下采矿中较为常见，这种采矿方法的应用，不仅有效的避免了回采率以及劳动强度过大的问题，也在一定程度上使得地质矿产的产量提升，有效的提高了矿石的利用效益。下面就针对房柱式采矿法在井下采矿的应用进行简要的探究。

1 地质情况

某矿体在其范围内的矿床中属于主矿脉，而其其还有一定的破碎带，在其下部岩层中，还存有不同种类的岩石，该矿体的岩层呈现类似面层的形态，而且具有明确的走向，由北向东，矿体呈现相应的倾斜角度，倾角主要在15°左右，在该矿区，井下采矿作业被分为多个区域，由于区域的不同，井下采矿工作也受到了一定的影响，并进行了分区域采矿，其中1号矿体在中段部位，矿体的厚度较大，厚度值在3-5m之间，其井下作业产矿量在8.55g/t。

2 房柱式采矿法概述

房柱法是空场采矿法的一种，将阶段或盘区划分成若干个矿房与矿柱。回采工作在矿房中进行，矿柱在一般情况下不进行回收。房柱法是地下采矿方法中劳动生产率比较高的方法之一。

房柱采矿法为矿房和矿柱交互布置，矿柱为圆形、矩形或条带形，排列规则。通常矿房宽6～12m，矿柱宽3～6m。顶板稳固性稍差，矿石价值低或开采结束后采空区作地下建筑物用时，采用条带形连续矿柱。

2.1 优缺点

房柱采矿法优点是采准工作量小，采矿强度大，劳动生产率高，采矿成本低，矿石贫化率小；缺点是矿石损失大，适用于开采围岩和矿石都稳固的水平或缓倾斜矿床。

2.2 基本方法

阶段运输巷道多布置在底板岩石中通常矿房沿倾斜方向布置，矿房下端布置矿石溜井与运输巷道连通。回采工作面沿矿房长轴逆倾斜向上推进。回采前先沿矿房长轴掘进切割上山，贯通上下阶段运输巷道，然后在矿房下端开切割槽。矿房中落下的矿石用电耙、装运设备或爆破力运至溜井。在水平和微倾斜矿体中可用自行设备直接运出。采用上向分层回采顺序时，先采最下分层，进行矿房拉底，然后依次回采上部各分层。采用下向分层回采顺序时，上部分层超前，形成下向台阶工作面，用下向垂直或倾斜深孔落矿。

3 房柱式采矿法在井下采矿的应用

就本文所提高的矿体地质情况来进行分析，总结出房柱式采矿法在井下采矿具体应用方式。

3.1 房柱式采矿法构成要素

该矿体的走向为由北向东，在该矿体进行井下采矿作业，并应用房柱式采矿法的时候，需要将矿块按照矿体的明确走向，来进行合理的排布，同时，将矿块按照盘区的不同来进行具体的划分，保障每个盘区在长度上都保持在45m左右，而各个段盘区的斜长度需要控制在60m的范围之内，30m以上的区域中，其中每个阶段的斜长度为14m，支撑井下采矿作业的顶柱长度要为4m，而底部支撑的矿柱则要为5m，在矿块中，每隔12M就需要将其划分为一个矿块，在相邻的矿块之间，需要安置一个相应的矿柱，该矿柱为长方形，长度为4m，宽度为3m，矿柱之间呈倾斜安置，相隔的距离为5m，在井下采矿的矿房中，要相应的安排一个矿石溜井，另外还要设置相应的电耙硐室以及一个沿着山体切割向上的回风斜巷。

3.2 采准切割

利用房柱式采矿法进行井下采矿切割的时候，要注意顺着矿体的走向，在下盘的段脉处，进行运输巷道的设置，在运输巷道的区域范围内，进行矿石溜井的挖掘和深凿，挖掘的间距要控制为12m，直到挖掘至矿体底板即可停止。而在矿石溜井的上部位置，要进行电耙硐室的挖掘和深凿，依据每个矿房的具体作业条件，并顺着电耙硐室的走向，斜向进行上山兼回风斜巷的深度挖掘，在每个矿房之中，都要预留出一个矿柱，利用这些矿柱来对井下作业的顶板进行有效的支撑，以保障井下采矿作业可以顺利的进行，同时也能够对井下采矿作业人员的人身安全形成有效的保护，避免发生严重的井下采矿崩塌事故。另外，在将房柱式采矿法应用到井下采矿中时，还需要按照矿体的明确走向，在矿石溜井上部所设置的电耙硐室上，进行联络巷以及切割巷的挖掘，这样才能够顺利的完成采准切割。

3.3 回采

在完成上述工作之后，为了能够使得房柱式采矿法可以更为合理的应用到井下采矿中，就需要进行水平孔的打孔工作，而打孔工作的开展需要借助相应的凿岩机，顺着矿块底部位置的电耙硐室上所设置的联络巷走向来进行水平孔的开凿，在进行岩石层的深凿过程中，还需要借用到火药，所采用的爆破火药为硝铵炸药，导爆管雷管起爆后崩落矿石，采用2DPJ-30型电耙，耙入矿石溜井中用矿车运走。

3.4 采准回采计算

矿山规模20万t/a，班产量667t，千吨采准比15.7m/kt，每班掘进10.5m，水平巷子采用YT-28型凿岩机1台，天溜井掘进采用YSP-45凿岩机1台。回采采用YT-28型凿岩机20台。出矿采用2DPJ-30型电耙，1班作业1万t/a，33.3t/班，需电耙20台。

3.5 矿石损失率，废石混入率

根据矿体赋存条件并参照灯似矿山统计指标，选取矿石损失率20%，废石混入率10%。

采出矿石品位=α（1-γ）=32.64（1-20%）=26.11%

式中：α为采出矿石品位%。

3.6 矿柱回收及采空区处理

矿块采完后，在保证安全作业前提下，可回收项住和矿块内矿房间柱，崩落矿石用电耙至矿石溜井中。矿块顶板不能自然冒落时，则采取强制崩落顶板充填采空区，防止大面积顶板突然冒落，产生空气冲击伤人和损坏设备。

结束语

综上所述，在井下采矿中应用房柱式采矿法，不仅能够有效的保障井下采矿人员的生命安全，还能够提升采矿的数量，以满足社会以及经济发展的需要。由于井下采矿的方法多种多样，选择合适的采矿方法才能够有效保障井下采矿作业的顺利进行，而且适宜的采矿方法也会对生产以及安全都产生严重的影响。本文通过对井下采矿所应用的房柱式采矿法进行介绍和分析，总结得出其在实际的应用中，所具有的优点和缺点，并综合的掌握相应的基本应用方法，来将房柱式采矿法合理的应用到井下采矿中，从而有效的保障了井下采矿作业的顺利进行。

参考文献

[1]周雪峰.房柱采矿法的典型应用[J].科技资讯，2012（26）.