淺析采礦工程中開采方法的有效選擇

張忠

貴州興源煤礦科技有限責任公司 貴州省550008

摘要：本文主要介紹我國中國采礦工程開采技術存在的不足之處，同時對影響采礦方法選擇的制約因素進行詳細的研究，從而在此基礎上進行采礦工程中開采方法的有效選擇。

關鍵詞：采礦工程；開采方法；有效選擇

1.中國采礦工程常見技術問題

中國的礦產資源雖然總量比較多，但是由于采礦技術落后，直接促使中國眾多礦產資源得不到有效開采與利用，最終造成大量資源浪費。近年來，隨著中國對科學技術的日益重視與逐漸發展，采礦技術也有了明顯進步，然而，在采礦工程實踐中，其相關理論的實施并沒有隨著中國采礦現狀而進行科學創新，人們對于礦產資源的采集手段普遍還是應用一些比較傳統的開采技術，從而使中國的采礦工程仍處于一個比較粗放的發展階段。而這些現象的出現，對中國礦產工程的長期發展、中國經濟實力的提高，并逐漸壯大中國的發展力量都將造成極大的影響。

2合理選擇采礦方法的影響因素

科學、合理地選擇采礦方法主要是指在采礦過程中，根據地質條件，加強對開采實踐工作中的安全管理，最大限度地減少施工人員的安全事故。同時，對采礦方法的合理選擇，并確定有效的工藝流程，也需要針對礦產的實際規模、價值及賦存條件等情況進行具體分析與研究，從而系統地掌握采礦技術條件。

2.1地質因素

地質因素是指每個礦床本身的條件，主要包括了礦山及圍巖的物理學性質，并綜合反映了礦巖體的穩定性，直接影響到采場地壓的管理方法等。同時還包括了礦體的產狀，如礦體傾角、厚度及形狀等，可用礦物在礦體及其圍巖中的具體分布、礦石的實際品味與價值、礦體的賦存深度及礦石同圍巖之間的自燃性與結構性等，這些地質因素都對采礦場的布置、構成要素、低壓管理及礦石搬運方法、采礦方法的選擇等有著重大的影響

2.2技術因素

在技術因素中，主要包括了施工人員對礦體勘探的程度、施工裝備的水平、采裝機的機械化發展程度及礦山的技術操作與管理水平、地表陷落的程度、相關加工部門對礦石提出的要求等。如開采技術設備的條件與材料的供應情況就直接影響到采礦方法的選擇與實施及采礦方法優化目標的實現情況。而現行的技術管理水平是否能符合采礦方法所規定的技術管理水平，也對是否能夠實現采礦方所要求的目標有著極大的關系。如對于一些中小型礦山或地方礦山，其采礦方法可以選擇那些技術較簡單、操作便捷且管理方便的開采方法。

2.3經濟因素

在實際采礦工程中，采礦方法的選用主要有兩種：

a）直接法。即根據所開采礦山的實際地質條件與開采的技術條件，在眾多采礦方法中直接選用幾種比較有效的采礦方法。

B）剔除法。即根據所開采礦山的實際地質條件與開采的技術條件，對所有的采礦方法進行綜合考慮，從而剔除出大多數不適合開采條件與相關要求的采礦方法，并選擇剩下的幾種采礦方法實施開采。

此外，在合理選擇合適采礦方法的同時，還需要注意一個問題：

a）在選擇合適的采礦方法之前，需要對采礦區的實際地質與相關技術條件等情況進行全面了解，并帶著問題進行實證的調查與研究；

b）在合理選擇采礦方法時，施工人員需要秉著實事求是的原則，對各種采礦方法的技術指標進行科學、有效的評定，并且在評定時，也需適當地留有一定余地，將技術管理水平、設備的機械化程度等多重因素考慮進去，而且也需要對礦房及礦柱的回采方法與采準系統進行統一考量，從而選擇出科學、合理的采礦方法。采礦方法的選擇，不僅要求技術經濟合理，而且需要對所選擇的采礦方法進行具體分析研究，從而制作出相應的設計圖紙與說明書，且必要時還需要對采礦方法進行現場試驗。

3采礦方法的有效選擇

在上述敘述中，我們對目前中國礦產工程的現狀與技術方法存在的問題，及影響采礦方法合理選擇的幾個制約因素進行了具體分析，發現為全面提高中國礦產資源的開發與利用，就必須對中國目前采礦工程實施必要的創新與改進，如在采礦過程中，積極運用自動化、智能化及大型化的采掘設備，以全面實現采礦工藝的連續化，并在礦產生產與管理過程中，全面普及計算機技術，以從整體上改變中國的礦產及工程的發展現狀。而在這些革新措施中，最重要的還是對采礦方法試試全面的改革與普及。如在眾多礦產工程實踐中積極推廣并應用現行的空場采礦方法、崩落采礦方法及充填采礦法，并在傳統開采方法的基礎上進行必要的創新，如在實際開采工作中，有效運用深井采礦技術及機械化連續采礦技術等，通過不斷地提高中國采礦方法的機械化程度，推動中國的采礦工程實踐朝著更加智能化的方向發展。

3.1空場采礦方法

該種采礦方法是中國開采史以來，應用最早且技術較為成熟的一種方法。在眾多文獻中，對于這種方法的介紹不盡相同，有的認為是除了留礦采礦法之外的自然支護采礦方法中的所有方法，也有的認為它包括了自然支護采礦方法中的所有采礦方法，甚至是有些文獻中認為，它僅僅只是代表了階段礦房采礦方法與橫撐支柱采礦方法，或僅指代全面法采礦及房柱采礦方法田。雖然人們對于這種采礦方法的定義有所差異，但是，這種采礦方法的實施主要就是靠圍巖本身的穩定性與礦柱的支撐能力，以維護在回采過程中可能形成的采空區，一般都是用支架或開采出來的礦石作為輔助與臨時支護，因此，這種采礦方法的有效運用對圍巖與礦石的穩固性要求較高，在中國的有色金屬、化工礦石中應用比較廣泛。

同時，空場采礦方法最明顯的優點是其使用成本很低，生產能力卻很高，且采準時間也比較短，因此施工人員在有效運用這種采礦方法的同時，也對其進行了適當的革新，從而使其在一些礦巖較破碎的礦體中也能得到有效運用，拓寬了其應用范圍。如在中國云南鶴慶有一個錳礦，屬于那種緩傾斜中的厚礦體且采場頂板也不夠穩固的礦山，從而增加了錳礦資源的開采難度。因此，該地為了有效提高錳礦資源的開采率，以推動該地區的經濟發展，經過三年研究與探討，在礦區實施了人工柱錨桿房柱法的試驗研究。在這種采礦方法中，采用片石砌筑的人工礦柱取代了礦石礦柱，而在回采過程中，則用超硬的普通水泥卷錨桿加掛10 m ～20 m的鐵絲網對采場頂板進行固定，從而大大地改善了采場的作用條件與安全性能，并將礦塊的回踩率提升至92.74%，極大地提高了礦區的經濟效益。因此，空場采礦法在實踐中的創新發展，不僅提高了支護手段，擴大了與充填法同時使用的范圍，而且從整體上提高了礦產工程的生產效率。

3.2深井采礦技術

如今，人們對于礦產資源的開采力度日益加劇，表層的礦產資源已經被開發殆盡，從而致使礦產工程逐漸朝著縱深的方向發展，并對深井采礦技術提出了更高的要求。在中國，一般將垂直深度超過了800 m的低下開采定位深部開采，相較于地面開采來說，其開采難度要大得多。首先，低下開采的環境惡劣，隨著開采深度的增加，其低壓與溫度也逐漸地增加；其次，在開采技術方面所面臨的困難較多，如礦山排水、通風、開采設備的選擇等。然而，由于中國深井開采技術的發展與研究起步都比較晚，缺乏足夠的實踐經驗，因此，在“九五”期間，中國就將有效解決深井開采所面臨的困境作為了國家的攻關課題，并開展了專題研究。

4結語

不斷加強對礦產資源的保護，以有效緩解資源的稀缺問題已經成為了各國政府函待解決的問題。因此，對于中國礦產工程的長期發展，就需要在保護自然資源的基礎上，逐漸加大對開采技術的投資力度，以全面地提高中國礦產資源的利用率。如在采礦方法的選擇方面，需要根據采礦區的實際情況，并對每種采礦方法的可行性進行全面分析，進而在此基礎上對礦產工程中的采礦方法進行必要的創新，從整體上提高中國礦產資源的開發與利用。

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