地下采矿方法范文

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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.

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中图分类号：TD43 文献标识码：A 文章编号：

大水矿床的主要特征就是涌水量每日可以达到数万立方米，而我国此类矿床分布较为广泛，一部分因为开采难度大、经济效益差等原因而关闭或是缓建，还有一部分因为防水措施处理不好而很难开采，但是大部分还是可以通过运用科学合理的方法，能够顺利开采。

一、我国大水矿床充水类型

大水矿产充水条件一般较为复杂，充水的水源呈多样化态势。有多种水源共同补给矿坑，例如孔隙、岩溶水、裂隙水、大气降水以及地表水等；有以孔隙水、岩溶水作为主要充水水源的矿床；有以一般季节性岩溶水为主，到了雨季以降雨汇聚的地表水为主要充水水源的矿床。总而言之，大致可以分成两大类，即以孔隙含水层充水为主要来源的矿床和以岩溶含水层充水为主要来源的矿床。如香化岭铅锌矿；覆盖类型具有统一的含水层与地下水位，由于存在严重的地面塌陷，井下存有泥沙，其地下水较大而影响正常生产。矿坑的含水量特点上，所补给的水量充沛，补给量比较稳定；埋藏类型也具有统一的含水层与地下水位，由于丰富的高压岩溶水以及矿层顶、底板突水，使得部分地面塌陷、井下泥沙成为生产过程中常见的危险，矿坑的含水量特点上，补给的水流充沛且储存量大，补给稳定。

二、我国大水矿床采矿方法演变

我国大水矿床的采矿方法演变如下：进行留设隔水矿柱之房柱法，其生产能力大，例如业庄矿区以及泗顶铅锌矿等；到空场嗣后充填采矿法，利于进行地压的有效控制，例如草楼铁矿、南河铁矿等等；点柱式的充填采矿法，例如三山岛金矿、南京铅锌银矿、白象山铁矿等。

地下开采主要的三种开采方式。铁矿矿产的地下开采法的分类也很多，通常可以分为以下三类：一是自然支护采矿法，主要是依赖周围岩石本身的稳固性和矿柱的支撑能力来支撑回采过程中形成的采矿空区，这种回采方式较为简单，便于机械操作，采矿的成本也较低。但是由于这种方式需要保留大量的矿柱，造成铁矿石的回采率较低；二是人工支护采矿法，该方法主要依赖充填的方式来维护采空区域，适用于周围岩体不稳定的铁矿矿产，人工支护采矿法的优点是适应性强，回采率高，作业安全，但是工艺较为复杂，成本高；三是崩落采矿法，这种开采技术是随着开采工作面的不断推进，有顺序的崩落周围岩体来填充采空区的方式，适用于地表允许坍塌的铁矿矿产。无底柱的分段崩落法，是我国现在铁矿地下开采中最主要的方法。

无底柱分段崩落法。对于铁矿产地下矿床的开采，具体采用什么方式要根据矿产的情况而定，每个采矿技术都有其最佳使用条件。无底柱分段崩落法的使用条件为：地表和围岩允许崩落；铁矿石中等以上稳固；铁矿石矿体急倾斜厚；铁矿石中需要剔除夹石。每个开采技术其本身都有完善和不完善的一面，无底柱分段崩落采矿法，跟其他的方法相比，也同样如此。无底柱分段崩落法的优点：安全性好；结构简单，回采工艺简单；适用高效无轨设备、机械化程度高；可以实现铁矿石的分级出矿。无底柱分段崩落法的缺点：回采通道的通风困难；铁矿石的损失贫化大。任何一个技术都是需要不断改进和不断的完善的，对于无底柱分段崩落法的缺点，我认为应该做以下的完善。在具体的采矿实践中主要应该做好以下几个方面：要加强通道的支护。保持通道的稳定安全是该法运用的重要前提，而且在开采矿产的时候还要根据铁矿的具体岩层特征，决定使用光面爆破、缩短通道存续时间长等多种方式来维护通道的稳定性。要扩大炮孔的直径。炮孔的变形问题也是无底柱分段崩落法的一个重要技术难题，金山店铁矿、大冶铁矿的尖林山采区原来所用的都是直径50～60mm的中孔，结果出现了很严重的错孔现象，无法进行正常的爆破。炮孔的扩大，大大减少了炮孔的错堵现象，提高了爆破效果。

（一）点柱式充填采矿法实例

第一，采场的结构参数以及回采工艺。某个矿床位于一个海湾，矿体从陆地向着太平洋而倾斜延伸，全矿由上而下被若干个的断层切成3个主要矿区A、B、C。正在开采中的C段，其海底和矿的最近的距离为45米，延深垂高为350米，走向全长350—450米，厚度为10—50米，倾角在30°—45°之间。矿体赋存在矽卡岩当中,围岩为大理岩与角页岩，矿体的直接顶板处有一条宽度比较大的主断层，矿体与围岩的节理发育较好,属于中等稳固。整个矿井的地下涌水不大，和海水不存在直接的水力联系。上述矿源起初采取露天开采，到了上世纪70年代后转为坑内开采，并基本上实现了全无轨化的开采。

第二，采场的系统与特点。不进行运输阶段与溜矿井设置。无回采分段平巷，直接采用露天矿用铲运机进行改装，进而和装载量为35—40吨的卡车直接进入到采场装车并运输至地表的卸矿站。阶段高为75米，每一个阶段都只作为回采初始的切割分层，而非运输水平。

第三，采场的构成要素。海床底部留有60米高的护顶柱;采场的尺寸以及分割后矿体自然的尺寸，通常长为50—100米,宽为10—50米;方形的点柱断面为6米×6米,基本上不留间柱。回采10年之后，则将点柱断面改为5米×5米。点柱和点柱之间的净宽为8—10米,点柱的中心距为14米;阶段顶底柱为15—20米，段高为75米。

第四，回采工作。回采步骤从斜坡道的采场联络道起，第一层回采的切割层高为4—5米，充填高为3米，留有1—2米的空顶，作为下一个分层回采的通风与出矿用。第二层回采的切割层高为3.5米，充填高为3米，留有1—2米的空顶。在正常的生产期间，所有的采场都可以同时凿岩与出矿，日出矿石在1500吨上下。凿岩设备主要为双臂台车,在矿体较比较薄的小采场则采用手持式凿岩机。

第五，经济技术指标。矿产的掌子面工人，其平均工班的劳动生产率在48吨左右。采场的平均生产能力为300—600吨，通过计算点柱矿石的损失率理论上为18.5%。

（二）点柱式充填采矿法使用条件分析

首先，需要一定数量矿柱用来支撑上盘，保护海底免于遭受破坏，从而防止海水渗到坑内。其次，机械化的程度与劳动生产率高，可采取生产灵活便捷的无轨设备，保证海水一旦渗入到井下，可随时的撤离设备。最后，采场内部可以进行分选，以灵活控制开采矿石品位，稳定或经过加固的点柱受制于三维方向的充填体，受力状况得到改善，能安全牢固地支撑住顶板，对于保护海底防止沉降过大十分有帮助。为保证生产安全，对矿石进行构造地质学的分类，且采取相应的措施支护。此外，存有比较大的断裂构造区域，或者存有节理的裂隙发育区域，采取长锚索进行加固，使得矿体在回采时冒落情况大大地减少，回收率得到提升，贫化现象也大大降低。

三、结论

随着经济快速增长，对资源的需求量不断加大。防治水技术以及采矿技术不断发展进步，特别是填充技术取得新进展，使得大水矿床的地下开采采矿方法逐渐成熟。根据趋势，大水矿床的地下开采采矿方法将基本上演变成充填采矿法,则点柱式充填法是重要的发展方向。

参考文献:

[1]中国有色金属采矿信息网.复杂及特殊条件下矿床开采调研报告[R].长沙:中国有色金属采矿信息网, 1995.

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2012年底完成泾川县高平南、高平北、合水县东-宁县北部矿区等详查，达到采矿权出让条件；2013年完成宁县付家山矿区、庆城县高楼乡-合水县板桥乡矿区、张掖平山湖等勘查。同时，通过市场配置和合作勘查，引进社会投资，将矿业权集中到有实力的企业手中，每年带动社会投资10亿元以上用于商业勘查，鼓励省煤司引进省内外有先进勘查技术设备的地勘单位，加快陇东煤炭资源勘查施工。

技术方面，目前使用最广的是地下采矿三维动态监管系统，其利用国外先进软件对现有系统进行了开发、优化和系统集成，实现了对矿山开采活动的动态实时监测以及超层越界、生命特征等异常情况的自动报警与监管。该系统分别在金、铁、煤矿等三个不同矿种的矿山进行了试点应用。在政策方面，国土资源部近日也出台了《我国采矿临时用地管理办法》，要求采矿使用集体所有土地的矿山企业，应向土地所有权人和使用权人进行用地补偿，并以经过矿业权审批机关评审通过的生产项目土地复垦方案为基础，编制临时用地复垦方案，获通过后实施土地复垦。

2 岩金矿床地质特征及开采特点

2.1 岩金矿床地质特征

在我国很多的有色金属分布在不同的地域和省份，矿点成形相对相当复杂，加上很多矿体的埋藏都是比较分散单一，很难形成一个较大规模的矿床。因此，在我国无论国营还是民营矿山都很难形成一个大中型的矿山。统计数据显示，当前我国的小型有色金属矿山占总数的82.5％，大型占53％，中型占12.2％。通过数据我们不难看出，我国的岩金矿床基本特点就是矿点多、规模小。

2.2 矿体形态复杂多变

我国的矿山还有一个比较明显的特点就是连续性比较差，倾角、含金品位和厚度变化却相对比较大。矿体都是呈扁豆状、脉状、透境体状，品位均匀的矿床很难见到，其变化系数都是100％之上，并且还会含有大量的夹石；在分布空间上主要是以成组、成群呈现，对于蚀变岩型的金矿体矿岩由于界线分布并不明显，所以很难用肉眼进行鉴别，只有通过取样化验进行确定。

3 岩金地下矿山的采矿方法

3.1 空场采矿法

这种采矿方式的特点就是在回采的过程中，采空区大多是依靠暂留或残留的一些矿柱对其进行支撑，而采空区一直都是空着的，所以通常都叫做空场采矿。大多数情况下，矿石和围岩都是相对比较稳固的。比如，北山营毛沱-玉石山地区铁铜金钨多金属矿等工程，都是采用地下开采方式，不过这些都是采用以阶段空场以后，在进行充填，矿石地质平均品位30.82%，矿石总储量84309.28万吨。该项目获得最终批复，将极大地促进该公司“十二五”规划的落实，为“十二五”末3 500万吨铁精粉产能目标的实现提供新保障。

3.2 充填采矿法

充填采矿其实与控场采矿有很多相似之处，采空区都是利用采矿过程中所产生的废弃物进行充填，支柱与充填料的相互配合形成一个人工支承体。这种采矿方法最常使用于要求回收率高、开采矿石价值高、地表不允许陷落、充填料材方便和特殊复杂地质条件下的一些矿体。比如，岷县寨上-马坞金矿，通过磷石膏改性等混合物充填矿山采空区，开发应用了“磷化工全废料自胶凝充填采矿”新工艺，使资源回收率达到90%以上。

3.3 留矿采矿法

留矿采矿与前两者采矿方法有着巨大的不同，他的最大特点就是在整个回采的过程中，不能一次性采空区内的矿石，而是要结合具体的情况进行留存，这样可以配合实际矿柱支承采空区。通常情况下，这种方式比较适合于那些矿石较相对比较稳固，同时还不易粘结、氧化和自燃，矿体围岩相对比较稳固的条件下进行采用。比如，西和县崖湾-大桥金锑矿区面积8.4251km2，查明的105条矿体依据有益元素的含量与组合。铜钨矿体是整个矿的唯一矿体，其占全矿总矿石量的79％。

3.4崩落采矿法

崩落采矿是随着采出，用崩落矿体的覆盖岩层和上下盘岩石来充填采空区，及时控制采空区地压和处理采空区。我国采矿业在发展安全高效采矿等多领域取得了显着成绩。如云锡公司建立了集约化矿山，为规模化高效开发利用矿集区内相对分散的中、小型矿体。

4 结论

综上所述，采矿是自地壳内和地表开采矿产资源的技术和科学。所以要加快矿产资源开发，就必须对全省已设采矿权进行清理，储量规模与产能不匹配的要尽快改扩建。对省政府已确定合作开发主体的灵店、灵台南部、宁县中部等煤矿要完善各项前期手续，尽快开工建设。优化产业布局，拉伸产业链条，加大对小、散、乱矿业权整合治理，对牵头进行资源整合、兼并重组的主体，给予其整合矿区周边不宜单独设置矿业权区域扩大的优惠政策。笔者总结和对比了国内外所有矿产的成型和开采条件，笔者认为无论是大中型国营矿产的开采还是小型的民营矿山，只要遵从自然规律，用高科技的手段和技术充分结合岩金矿山的实际特点，就能有效地选择一些适合本地矿山的开采方式。

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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）.

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随着我国经济的快速发展，矿产资源的需求量也随之增加。然而在采矿的过程中，不仅产生了很多废物，还破坏了自然环境。因此，我国提出要建设矿山，积极寻求安全、低成本、高效的采矿技术，实现经济的可持续发展。

一、国内地下金属矿山采矿技术的现状

（一）国内金属矿产资源严重缺乏

不仅富矿少，贫矿多，而且大型和特大型矿比较少。很多矿山为了获得更多的经济利益，往往采富弃贫，使矿产资源出现严重的浪费现象。

（二）国内的采矿技术发展不平衡

我国幅员辽阔，但是全国各地的经济发展水平具有很大的差别，矿业的发展水平也具有很大的差异。在某些发达的地区，其采矿技术已经达到了国际化的先进水平，然而在经济发展比较落后的地区，其采矿技术也非常落后，采矿设备也不齐全，而且采矿的贫化率比较高，从而导致矿山开采的效率变低。

（三）国内的资源回收率和综合利用率较低

近年来，国际上很多国家都越来越重视对金属矿山资源的回收利用。发达国家对金属的综合利用以及回收利用的技术已经达到很高的水平，而我国对金属的综合利用以及回收利用的技术还比较落后，目前，我国的矿产资源综合利用率还不到20%，矿产资源的回收率仅为30%。

（四）地下开采造成严重的环境问题

地下开采导致地面塌陷，破坏地形与地貌的景观，破坏地下水资源。随着矿产的开发以及矿山地质环境的日趋恶化，环境容量之间有限的压力也在增加。目前，国内矿山环境问题比较严重，还不能很好的适应我国经济社会发展的新要求。

二、国内地下金属矿山采矿技术发展方向

我国金属矿山采矿技术研究已经取得了一定的成绩，但是总体的采矿技术发展水平还比较低。为了提高采矿的技术水平，降低采矿的成本，实现经济效益，今后采矿技术的发展方向被定为：精细开采技术、大规模采矿技术、无废开采技术、无人化开采技术等。

（一）精细开采技术

随着我国科学技术的不断发展，社会分工也变得越来越精细，金属矿产开采的专业化程度也越来越高，采掘业开始进入精细生产时代。实现边坡开挖量、矿岩运输功、维护工作量、露天采矿环境破坏等方面的最小化，以达到露天矿精细开采的目的。同时不断的改善精细开采的工艺，配合精细额生产管理，获得更好的矿山开采经济效益，社会效益以及环境效益。

（二）大规模采矿技术

大规模采矿技术的核心是大直径深孔崩矿技术。大规模开采的方法主要有分段空场法、VCR法、嗣后填充法、分段崩落法、阶段空场法、阶段崩落法等。我国崩落采矿技术的发展主要表现在无轨出矿的高阶段自然崩落法、高分段大间距的无底柱分段崩落法。随着阶段高度以及分段高度的不断加大，采矿的强度得到提高，采矿的成本也一定程度上降低，让矿山开采企业获得了较好的经济效益。为了更好的实现自动化和机械化开采，今后要广泛的应用大规模采矿技术。

（三）无废开采技术

无废开采指的是最大程度的减少废料的排放和产出，有效提高资源综合利用率，降低矿产资源开发的负面影响的工艺技术。我国在无废开采方面已经取得了一些进展，无废开采技术将在今后的矿产开采中应用得更加广泛。

（四）难采矿床采矿技术

随着地表资源不断的消耗，采矿逐渐向深部发展，不断的增加低温低压，特别是高应力矿区增高采场突发失稳等风险，加大了其潜在危害。对采矿进行深部充填，可以解决采场的不均衡应力。充填法对深部矿床，构筑物下矿床，水下、建筑物下矿床以及自然倾向矿床的开采具有重要的作用。目前，我国主要是采用充填系统自动化技术、高分层落矿以及无轨设备等技术，降低充填采矿法的采矿成本，大幅度的提高采场生产能力和劳动生产率。

（五）低品位矿床采矿技术

我国的矿产资源富矿少，贫矿多。用传统的方法开采低品位的矿床，不仅经济效益低，而且采矿成本高。溶浸采矿技术是结合选、采、冶等技术，直接从地下采集金属的开采工艺。对于传统常规开采方法不能回收的难选矿石、难采矿体、低品位矿石以及废石中有用的成分，采用溶浸采矿能够很好的进行回收，从而使地下矿产资源的可利用范围变宽，增加矿石储量，满足了我国矿石产品日趋增长的需求。

（六）无人化开采技术

目前，我国的大部分金属矿山开采还处于辅助操作控制和半自动化状态。我国采矿设备不断向智能化、遥控技术化、大型化和自动化技术发展，为无人化开采技术研究奠定了良好的技术保障。今后，无人化开采技术将持续发展下去。

三、结束语

综上所述，我国地下金属矿山采矿技术还存在一些问题，如国内金属矿产资源严重缺乏，国内的采矿技术发展不平衡，国内的资源回收率和综合利用率较低，地下开采导致地面塌陷，破坏地形与地貌的景观，破坏地下水资源等。笔者通过深入研究，总结出了国内地下金属矿山采矿技术发展方向，如精细开采技术、大规模采矿技术、无废开采技术、难采矿床采矿技术、低品位矿床采矿技术以及无人化开采技术。

参考文献

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主要分为地下开采和露天开采：

1、地下开采是指从地下矿床的矿块里采出矿石的过程。它是通过矿块的采准、切割和回采三个步骤实现的。地下采矿方法分类繁多，常用的以地压管理方法为依据，分为自然支护采矿法、人工支护采矿法和崩落采矿法。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；

2、露天开采是指从敞露地表的采矿场采出有用矿物的过程。当矿体埋藏较浅或地表有露头时，应用露天开采最为优越。露天开采作业主要包括穿孔爆破、采装、运输和排土。与地下开采相比，优点是资源利用充分、回采率高、贫化率低，适于用大型机械施工，建矿快，产量大，劳动生产率高，成本低，劳动条件好，生产安全。但需要剥离岩土，排弃大量的岩石，尤其较深的露天矿，往往占用较多的农田，设备购置费用较高。但露天开采受气候影响较大，对设备效率及劳动生产率都有一定影响。

（来源：文章屋网 ）

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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：

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采矿主要是为人们的生产和生活提供必要的矿产资源，具有非常重要的地位和作用。随着当今科学技术和社会经济的发展，新技术、新工艺和新设备层出不穷，促使采矿方法也有了新的变化和进步。现今有很多的采矿方法，我们需要结合地质的条件和要求，创造性地提出可行的采矿方法。采矿方法的创新，倡导科学采矿，这是对采矿工业发展规律认识的深化，是促进采矿工业健康发展的重要驱动力。自20世纪70年代开始，我国就结合矿山开展了非常多的采矿方法的试验研究，取得了不错的成绩。

1.空场采矿法

空场采矿法，主要是指在回采的过程中，采空区始终是空着的，主要是依靠一些不规则矿柱或者人工支柱进行支撑。使用这种采矿方法，必然要对矿石和围岩的稳固性提出较高的要求，否则就有可能出现意外情况，造成一定的经济损失。这就要求，在最终确定使用空场采矿法之前，一定要提高矿床地质资料的准确性与完整性，对矿山地质条件进行非常深入的研究，有充分的把握或者实验成功以后才能最终选定采矿方法。

空场采矿法具有很多的优点，比如大采场、空场、深孔、阶段出矿等等，可以在其中直接使用大型的装载运输设备，使得采矿的强度得到大幅度的提高，从而使得出矿的成本相对地降低下来。因此，空场采矿法在地下采矿过程中，利用率非常高，尤其是在如加拿大、南非等国家和地区有着绝对的优势。

空场采矿法在我国矿业应用的开先河之作，就是20世纪50年代首次在华铜铜矿试用中深孔分段空场法。空场采矿方法真正成为矿山的重要采矿方法，最主要的原因是因为大直径深孔采矿法在凡口铅锌矿的试验成功、推广应用，实现了高效率、高效益的采矿。

2.崩落采矿法

崩落采矿法适用于采场结构非常简单，是单步骤、按一定的顺序进行连续回采，不需要将采区划分为矿房和矿柱两步骤回采。崩落采矿法是以崩落围岩来实现地压管理，也就是说，在矿石采出的同时或者稍后，有计划地强制或者自然崩落矿体上部的围岩，用来充填采空区。当然，前提必须是上部的地表允许崩落，没有水体和流沙，不会造成太大损失。这样，采用崩落采矿法，一来可以避免回采矿柱，以免影响工作人员的人身安全和遗留矿石的损失，二来可以避免处理采空区，节约了生产成本，提高了采矿效率。因此，崩落采矿法在矿业生产实践中，使用比较广泛。崩落采矿法最主要的有以下几种：

（1）有底柱分段崩落法：矿房留有底柱，将整个开采过程划分为若干个分段，自上而下地逐段地进行回采，底柱随同下一分段的矿石一起采出。顶部的围岩应自然崩落，如若不能自行崩落，应及时进行强制崩落，或者用充填料进行充填。

（2）无底柱分段崩落法：使用这种采矿方法，简化了采区的结构，取消了结构复杂的底柱，增大了进路间距，提高了工人的劳动生产率，降低了成本，提高了采矿的强度。因此，它是一种非常安全、高效的采矿方法，在实际应用中所占据的比例非常高。

（3）阶段崩落法：阶段崩落法与分段崩落法非常接近，不同之处就在于阶段底部布置底部结构。根据围岩落矿方式的不同，阶段崩落法分为阶段自然崩落法和阶段强制崩落法两种。

3.充填采矿法

现在各地经常出现由于采矿出现的地表下沉、地面陷落等现象。因此，需要在采矿作业后，对采空区进行充填，以防止地表下沉或者上部围岩的崩落。这种用充填料对采空区进行逐步充填的采矿方法，就是充填采矿法。它可以实现机械化和设备大型化，不但能够防止围岩崩落和地表下沉，还能够为回采工作创造一定的便利条件，并能够预防因自燃性矿石而引起的火灾等。随着绿色开采、生态矿山概念的不断推广，充填技术逐步趋于成熟，使得我国采矿工业的局面得到了改善，一些采矿沉陷区得到了有效的治理。根据充填料的不同和输送充填料的方式不同，充填采矿法可以分为以下三种：

（1）干式充填采矿法：这是一种最早的充填采矿方法，利用地面或井下的干式充填料（砂石、废石等等，要求有一定强度、化学性质稳定），随着回采工作的进行，自下而上地逐层充填采空区。干式充填采矿法，可以维护围岩，也可以形成继续上采的工作平台。但是随着充填技术的日益进步，干式充填法暴露出了越来越多的缺点，比如生产率较低、矿石贫化率高、充填时间长等，在实践中的使用率逐年下降。

（2）水力充填采矿法：将碎石砂石、炉渣、尾砂等混合水，借助管道输送到井下，作为充填料对采空区进行充填。充填水从矿房渗透出经滤水井流出，充填料则留下来充填采空区。充填料尽可能地选取加工运输比较方便、价格比较便宜的材料，争取做到就地取材，同时充填料还应该不溶于水，颗粒度不能过大或过小。随着采矿技术的发展，可以实现低浓度泵压或自流输送的水力充填采矿。

（3）胶结充填采矿法：在水力充填采矿法的基础上，为了更好地解决回采矿柱和防止地表下沉，创设了胶结充填采矿法。采用胶结充填采矿法，将采区划分为矿房和矿柱，开采后用胶结充填料充填形成人工矿柱，再回采矿柱。胶结充填料主要包括骨料和胶结剂两部分，骨料一般采用废石、尾砂、碎石、混凝土等。随着材料科学的不断进步、充填采矿工艺和技术的日益成熟，胶结充填料品种更加多样化，尽量减少废料，提高了废石和尾矿的利用率，实现全尾矿充填、高浓度尾矿料的制备和输送、高分层充填采矿、高阶段大直径深孔崩矿嗣后充填法工艺、盘区机械化充填等工艺和技术的重大进展。

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一、我国采矿工程的现状

进入二十一世纪，我国社会经济正处于高速发展时期，与此相适应的是，全国矿业开发也开始迅猛发展。在我国的现代经济社会发展中,矿业及原材料能源加工产值占工业总产值的30%以上,如果考虑制造业等下游产业,矿业支撑了70%以上的国民经济总量及其相关部门的运转,95%以上一次性能源、80%以上的工业原料、大部分农业生产资料和1/3日饮用水都取自矿产资源。2011年，我国经济面对金融危机的局势实现8％的增长，但是经济发展和对铁、铜、铝、铅、锌等大宗金属矿产品的供需矛盾日益突出。近年来，铁、铜、铝、铅、锌的产量分别约有70％、70％、40％、50％、20％依靠进口矿产原料。矿产资源是人类生存和经济发展的重要物质基础，也是国家安全的重要保障。但是，资源紧缺、粗放利用、环境污染和生态破坏已成为制约我国经济社会可持续发展的瓶颈，重要金属资源供需矛盾十分突出。

二、地下采矿工艺技术

从地下矿床的矿块里采出矿石的过程。它是通过矿块的采准、切割和回采三个步骤实现的。采准工作是掘进一系列巷道为切割和回采工作创造条件;切割工作为回采矿石开辟自由面和落矿空间;回采是从矿块里采出矿石的过程,是采矿的核心,包括落矿(将矿石以合适的块度从矿体上采落下来的作业)、出矿(将采下的矿石从落矿工作面运到阶段运输水平的作业)和地压管理(包括用矿柱、充填体和各种支架维护采空区)三种作业。自70年代开始结合矿山开展了各种采矿方法的试验研究相继在空场采矿法、崩落采矿法、充填采矿法等采矿方法方面取得了显著成就。目前在我国金属矿山应用了各种类型的采矿方法。

（一）、空场采矿法

这种方法通常将矿块划分为矿房与矿柱逐步回采,先采矿房再采矿柱。在回采矿房时采场以敞空形式存在,依靠矿柱和围岩本身的强度来维护。矿房采完后要及时回采矿柱和处理采空区。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

是以崩落围岩来实现地压管理的采矿方法,即随着崩落矿石强制(或自然)本来围岩充填采矿区以控制和管理地压。随回采工作面的推进有计划地崩落围岩填充采空区以管理地压的采矿方法。基本特征是崩落围岩回采部分矿房矿柱。适用于围岩容易崩落、地表允许塌陷的矿体。崩落采矿法按回采方式分为:壁式崩落法、分层崩落法、无底柱分段崩落法、有底柱分段崩落法和阶段崩落法。

（三）、充填采矿法

随着回采工作面的推进逐步用充填料充填采空区的采矿方法叫充填采矿法。有时还用支架与充填料相配合以维护采空区。按采用的充填料和输出方式不同又可分为干式充填采矿法、水力充填采矿法、胶结充填采矿法。

（四）、溶浸采矿

溶浸采矿又称化学采矿,它是根据某些矿物的物理和化学特性将溶浸液注入矿层或矿堆,通过化学反应有选择性地浸出矿石中的有用成分,使有用成分从固态转化成液态,再进行回收,从而达到开采矿石目的的一种新型采矿方法。

三、金属矿床的特性

（一）、矿床赋存条件不稳定

矿体的倾角、形状和厚度均布稳定。在同一矿体内，走向方向上或在倾斜方向上，其倾角、厚度有较大的变化，常出现尖灭、分枝复合现象。这就需要各种采矿方法与方法本身具有一定的灵活性，来适应复杂的地质条件。

（二）、变化大的矿石品位

金属矿床中，矿石品位在矿体的走向上以及倾斜上，常常有较大的变化。这中变化有事由一定的规律，伴随深度的增加矿石品位变贫或富。矿体中常存在夹石。有些硫化矿床的上部有氧化矿，使同一矿体产生分带现象。

（三）、矿床含水性

矿床含水两大，不但增加了排水的设施与设备，并且也对回采工作造成巨大的困难。

（四）、地质的复杂构造

断层、穿入矿体中的岩脉、褶皱、断层破碎带等构造在矿床中是经常出现的。

（五）、矿石和围岩的坚固性大

大多数金属都有此特点。所以，采用凿岩爆破方法来崩落围岩和矿石，这给实现综合机械化开采，造成困难。

四、地下金属矿开采技术的发展趋势

（一）、地下空间改建尾矿库技术

为了节约大量的尾矿建库经费并且解决采空区、塌陷坑给矿山开采带来的隐患、同时实现无尾排放创造条件，可把地表塌陷坑、地下采空区和一系列场所改建尾矿库。与其同时在一定程度上解决尾矿地面对方、建库经营费用大、农田占用量大等一系列问题。

（二）、地下遗留矿体开采技术

近些年来，民营企业大量加入，无序开采的情况严重，不但占有大量的国家矿产资源，同时严重破坏、浪费矿产资源，残留大量的矿体。民采残留和境外矿体期中铁矿资源量占有一定的比例，这类矿床在开采的过程中存在地压灾害、岩层控制采空区、巷道维护处理等技术问题，需要通过系统的研究来解决，回收有限的矿产资源。

（三）、继续开展地下金属矿山无废、少废开采技术

随着我国地下金属矿山进入无废、少废开采的曾多，其它类型的开采条件会随之不断的出现，而且全新的问题也会不断的出现，所以在已经取得的地下金属矿山无废、少废开采经验的基础上，增强科研力度，形成完全适合我国国情的地下金属矿山无废、少废的开采技术。

（四）、厚大第四系流沙含水层和大水矿床开采综合技术

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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。

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引言

我国矿山总数的百分之九十左右是属于地下金属矿山，但是我国的铁矿资源有百分之九十是露天开采的，面对越来越少的地面金属矿产资源，我国应该加强向地下金属矿山开采的发展。随着我国社会经济的不断发展，我国的地下采矿技术在不断的发展，出现了跟多的新技术和新工艺。在我国的地下金属矿山采矿技术的发展历程中，各种采矿方法和回采工艺技术有着很明显的变化，采矿作业的效率和回采率逐渐的升高，正在朝着机械化和半自动化的方向发展。

一、地下金属矿山采矿工艺技术发展

（一）主要采矿方法的进展

我国的地下金属矿山的采矿工艺技术有很多，应用最广泛的是充填采矿法、崩落采矿法和空城采矿法等等。由于各种原因得到广泛应用的充填采矿法，各种新工艺技术和设备的发展和应用，充填采矿法的适用范围也在逐渐增大，对我国地下金属矿山采矿方法的应用比重的变化起到了不可忽视的影响。

在我国的众多铁矿山采矿作业中，主要的是采用崩落采矿法进行的；在黄金矿山的采矿作业中，主要采用的是空场采矿法和充填采矿法两种，有色金属矿山的采矿作业中，主要采用的崩落采矿法和空场采矿法，充填采矿发也有不少的比例，可以说较为均衡。近几年我国的充填采矿技术在不断的发展，而崩落采矿法和空场采矿法也在不断的进行改进和完善。

（二）深部开采

我国不少的矿山正在朝着深部开采的方向发展，开采的深度和范围也在不断的发展，但是深度开采的地质条件及其他环境因素与浅层开发有很大的不同，应该对深层开发进行充分的研究，提高我国深部开发的作业质量，保证我国的深部开发的发展，提高矿产资源的出产量。

（三）原地溶浸采矿法

原地溶浸采矿是一项直接在地下提取金属矿物的开采工艺，将开采、选矿和冶金技术进行结合。我国的很多金属矿场都是可以进行原地溶浸采矿作业的，并且正在不断的成功试验。相对于常规的采矿方法工艺，采矿技术在进行采矿的时候不需要对地表进行挖掘，没有废石和尾矿的产出，保护矿场当地的地表植被和生态环境；因为没有废石和尾矿的产出，所以节省了运输废石和尾矿的费用，节省了作业成本；许多矿场会因为开采技术和经济问题等方面的原因导致不适宜矿产资源开采，针对这种情况可以进行原地溶浸采矿技术进行作业，能够保证矿产资源的利用率；在劳动量和劳动条件上进行了改变，能够较为安全的进行采矿作业。

二、地下金属矿山采矿技术研究方向

首先要做好对尾矿的处理，可以将尾矿进行处理之后作为充填材料对采空区进行充填，不但能够废物利用，还能在环境的治理上做出贡献，正因为如此我国应该加强对尾矿造成的环境问题的处理研究。

要对采矿工艺的生产能力进行研究，采取措施来提高生产能力，对深孔阶段充填采矿法和分段充填采矿法进行着重的研究和改进。对大直径深孔阶段矿房采矿法和自然崩落采矿法等方法记性改进，提高作业的效率，降低生产的成本和矿产资源的贫化。

需要加大对大型、高效的无轨化矿山设备的研制。通过对高效率打孔穿爆设备和井巷钻进机械等装运设备及相应的辅助配套机械设备的研制，最大化的实现矿场作业的无轨化、自动化和半自动化，提高作业效率。另外，还有利用激光设备进行采矿的侧位、利用计算机来实现对凿岩台车和铲运机的控制、对高效连续式装载在和自卸式运输设备的车厢内部粘连无的自动清除等方向的发展。通过岁大型全盘机械化的引进与应用，实现对矿场作业的控制和自动化。

对矿场的地质条件进行详细的分析，不但能够在进行采矿作业设计的时候合理的选用开采技术，还能够根据不同的地质条件对资源的回收打好基础。在不少的深井开采、矿岩软松矿床的开采进行研究，对老矿山进行二次的矿产资源的回采等等。

我国的充填采矿技术有着不少的应用，虽然充填采矿具有一定的自身优势，但是还是会受到充填材料质量和成本的影响，不少市场上的填充材料虽然性能良好，但是成本却较为昂贵，而用较为低廉的充填材料则不能是充填料达到相应标准，这就要求我们应该加强对充填材料的研究，促进充填采矿技术的发展。某矿场研制的高压风流态化造浆充填工艺，其生产的充填物浓度较高，而相应的充填系统的成本较小，能够实现较大的自动化作业；还有块石胶结充填也在试验成功之后得到了相应的应用。

顺应信息化的发展，利用电子计算机和无线电通讯、远距离遥控和监控设备来实现对常产资源的储量品位和边界的存储、快速的实现对矿场作业的检测和调配，对各种风险也能很好的进行监测和预报。加强对新型采矿工艺技术的研发和应用，合理的结合运用各种采矿工艺技术，提高矿场的出矿量和出矿效率。

三、地下金属矿山采矿技术发展趋势

（一）采矿设备的研发

自从上世纪六十年代的后期推行了无轨采矿技术之后，在采矿技术上仅仅是进行完善而没有进行充分的改革，在当今的社会形势下，应该加强对开矿技术的改革程度的研究，为采矿作业的自动化和遥控技术打下基础。

（二）监控系统的完善

根据长臂法采矿的具体实例，我们可以发现在进行矿场作业在线监控的重要性，然而这只是监控系统在矿场作业中的一个方向，还有很多方面也需要应用监控系统进行对矿产作业进行辅助，比如对作业环境和地质灾害的监控等等，这些方向的应用逐渐的在不少的矿山作业中进行使用。

（三）数字化和智能化

数字化矿场作业是数字地球的一个应用，对矿场方方面面的数据进行信息化的处理，建立和完善矿山空间信息系统。通过对矿山信息系统、空间信息系统和虚拟现实系统等系统的多方向的联系来建立完善的矿山信息系统体系。

（四）地下开采及运输的露天化

相对与地下开采，露天开采能够更好的进行矿产资源的开采，所以可以加强对地下开采向露天开采的转化，应该在生产成本等方面进行控制。在运输方面，进行地下开采的时候会出现较长时间的基础建设，不但浪费的作业时间，还会带来投资的增加。为了实现较为方面的开采运输，可以利用原先的露天坑内的斜坡道进行基础建设，实现地下开采和露天开采的运输方式的结合，实现对作业设备的合理利用，降低采矿作业的投资。

结语

通过对我国地下金属矿山采矿技术的现状进行分析，对地下金属矿山采矿技术的研究方向进行了论述，在不同方面探究了其将来的发展趋势。

参考文献

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关于我国的矿山，其主要集中在地表以下，就统计的数字来看，低下的金属矿物资源占到总资源的90%左右。总的来说，金属采矿的方向开始向地下采矿发展，而且，地下采矿的占有的比重越来越大。就我国的采矿技术的科技发展以及一些科技工艺来看，已经达到了世界先进的水平。当前，我国地下金属采矿的发展主要表现在以下几个方面：利用大量的高效安全的采矿技术加快采矿的步伐、采矿场的采矿速度大大加大，生产劳动率也大大提升。

一、我国地下金属矿山采矿技术发展趋势

近几年，我国的国民生活水平大幅度的提升，国民经济快速发展，国民对于矿产资源的需求也进一步加大。当前，国内很多条件优良，开采条件较好的矿床很多都被投入了开采，除了这些优良的矿床以外，那些开采条件差的，矿质资源比较低劣的矿床也开始受到大家的重视。但是就目前的情况而言，很多矿床的采矿的综合技术总是停留在传统的技术层面上，并没有很大的突破。除此之外，这些矿床的采矿规模以及常规要比普通的采矿规模高出很多，并且在采矿的过程中，要投入大量的人力以及物力，由于有限的经济投入使得采矿过程无法达到理想的采矿效果。

二、我国以往采矿技术

2.1大间距集中化无底柱高效开采工艺技术

这种技术在国内的认可度很高，主要原因有以下几个方面：这项技术操作起来比较简单，而且整个过程机械化水平比较高，采矿过程所投入的成本相对较低。无底柱崩落的采矿技术首次在河北省的一个矿床中实验成功，从此以后，这种采矿技术在各大冶金系统中都开始施用，在各大地下金属矿山中得到了极大的推广以及利用，而且利用率达到了80%以上。大间距集中化无底柱采矿工艺的采矿性质以及结构特点为：首先，这种采矿技术对于矿山的及时应用以及推广较为方便；其次，这种采矿技术能够在很大程度上减少采矿过程中繁杂的过程，与此同时，降低了采矿过程的成本；然后，这项技术很大程度的改善了采矿的地压状况；最后，这项技术所采用的结构参数相比较其他的采矿技术，更加倾向于缓坡的采矿地带。

2.2地下金属矿山无废开采技术

近几年，国际上对于环境保护的呼声越来越高，首先，国外在矿产资源的合理利用以及环境保护上注入了新的科技。当前对于尾矿的处置方法除了传统工艺的一些改良以及建设之外，还有一些较好的技术以及工艺，比如：1、采用无废料式的采矿技术，将最后的尾矿填充在空的采矿地区；2、将尾矿排放在深海地区；3、将尾矿排放到露天的采矿地区等等。

这几种新型的方式，不仅在技术层面上有较高的突破，而且在经济利益层面上，相对以前，降低了成本，提高了收入，最重要的一点是有环保的效果。正是因为这种优良的效果，世界上很多发达国家已经开始运用这种先进的尾矿处置方法。

所以，在整个采矿的过程中，要有一种全新的保护措施，所以在此基础上，相关的研究人员推出了一种新的布置程序，通过一系列的监测数据以及数学和物理的模型，对整个系统进行全面的安全维护，对采矿空区进行现场有效的判断，并且进行进一步的稳定性的判断，保证采矿空区的绝对安全。

2.3露天转地下开采良好过渡及二者联合开采技术

这种技术是在以前露天地下联合采矿的过程中衍生出来的一种新型的采矿方法。这种技术相比较其他技术而言，能够在很大程度上对露天以及地下的矿石资源进行有效的结合。经过长期的实验以及证明，这种技术比联合采矿在技术以及工艺层面上要严密的多。

三、地下矿山开采技术发展方向

我国的金属采矿技术虽然在某些方面已经有了较大的突破，但是在一定程度上还是落后于世界水平，整体水平还是相对落后，针对当前我国金属采矿的现状，我国的采矿技术应该向今后的大规模化以及深井化等方面发展，只有这样，才能不断的提高采矿的技术水平，进一步达到降低采矿的成本，提高采矿的经济效益的效果。

3.1矿业数字化

在矿业中要想实现数字地球化，就得以整个矿区的空间信息为主要基础，在整个矿区实现矿区信息系统的数字化。数字矿业是数字矿山的重要组成部分，其建设过程具有复杂以及工程量大等特点，弱项得到数字矿山的集合，就得一步一步来，慢慢的建设。当前的中国，正在一个矿产资源消耗的高峰期，所以，矿山企业必须抓住当前这一个大好机遇，使用先进的信息技术来管理采矿这一产业。所以数字矿山在整个技术研讨以及认识管理中具有重大的影响力。

3.2开采智能自动化

在采矿过程中，要想实现开采的自动化过程，对于采矿人员来说比较困难，尤其是将采矿区常用的一些大型机械进行遥控指挥，都是存在一些争议以及问题的，毕竟这些机械设备处于环境比较恶劣的矿区。但是遥控开采系统投资少，技术含量相对来说比较高，每一台设备山都安装有摄像头，可以进一步全方位的了解周围的工作环境。

3.3金属矿山尾砂综合利用技术

在采矿过程中，很多施工企业没有很好地注意以及处理环保的问题，以至于在后期的处理过程中，出现了很多的环境破坏问题，给人类以及社会都带来了一定的危害。所以，在矿山资源开采的过程中，使用全尾砂填充技术能够最大限度的减少地压的危害，进一步避免矿山开采对环境的影响，这项技术是在上个世纪初发展起来的，在上个世纪七十年代后期，国内外关于这项技术已经有了很成熟的运作。

3.4研制大型、高效和无轨化矿山设备

在矿区采矿的过程中，研制具有高效率的穿爆设备以及一些转运设备，实现整个采矿过程的自动化以及无轨化，在大型的采矿区尽可能的使用机械化操作，使用一些高效率的设备。

3.5难采矿床开采技术

近期，相关的研究院将会对复杂的地质条件以及采矿条件进行相关的研究，比如深井开采，二次资源的回收以及水量矿床的开采等等。

四 结束语

仅从我国现有的采矿技术及工艺来看，部分已经接近甚至达到世界先进水平，但鉴于我国的特殊国情，仍有部分地区仍在沿用比较落后的工艺和技术。当前如何快速地提高我国金属采矿业先进技术与工艺的普及程度是一项十分紧迫的任务。同时，针对地下金属采矿生产的速度和生产效率的提高，应该会是当前采矿技术研究的重点。

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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