急傾斜地下鐵礦采礦方法的選擇

王家為

摘 要：隨著對鐵礦的不斷開采，鐵礦資源越來越少，這就導致開采中遇到的地形問題越來越多，其中急傾斜地下鐵礦開采即為其中之一，本文將就急傾斜地下鐵礦采礦方法進行相關探討和研究。

關鍵詞：鐵礦；開采；急傾斜；地下

1 概述

采礦方法在礦產生產中占有重要地位，對礦石的回收率、貧化率、企業(yè)生產率有直接影響，不僅關系到礦山的經濟效益和社會效益，還對其可持續(xù)發(fā)展具有重大影響。采礦方法的選擇是一項復雜的系統(tǒng)工程，需要對礦山地質條件、礦體條件、安全性能、技術可行性以及經濟性進行綜合考慮。本文將以急傾斜地下鐵礦為例，對其采礦方法的選擇進行分析。

2 急傾斜地下鐵礦采礦方法分析

對于急傾斜礦體而言，充填法、淺孔留礦法和崩落法應用較為普遍。本文將對這三類方法相關內容進行分析。

2.1 充填法

充填法是較為常用的一種礦產開采方法，是在回采工作面前進過程中，用填充材料對采空區(qū)進行逐一填補，確保采空區(qū)的支撐強度能滿足安全生產的需求。在特殊環(huán)境下，為了保障采空區(qū)圍巖支撐強度，還可將支架與填充材料結合使用。常用的有VCR嗣后填充法、分段空場嗣后填充法、上向水平分層填充法、下向水平分層填充法和點柱式分層填充法。以上各種方法均有其自身的特征，如VCR嗣后充填法的效率高、生產能力大，工藝較為成熟，施工周期短；但該法同時也具有爆破技術要求高、鉆頭損耗大、難以應用于礦體厚度較小的礦山等缺點。充填法采礦工藝能有效提高回采工作的有效性，減少礦產安全事故的發(fā)生率，有利于企業(yè)經濟效益的提升。

2.2 淺孔留礦法

淺孔留礦法對礦體厚度要求不高，可適用于傾角為60°-65°之間的礦體開采。選用淺孔留礦法時，礦體要滿足產狀單一、礦巖穩(wěn)定、無結塊等特點，因此廣泛適用于小礦山開采。近年來，淺孔留礦法在應用過程中不斷完善，極大的改善了工人作業(yè)環(huán)境，同時提高了礦山的生產能力和安全性。其施工工藝如圖1所示。

2.3 崩落采礦法

崩落采礦工藝是對礦洞中的危險圍巖進行崩落，從而達到降低頂層崩塌危險的目的，為礦產開采提供安全施工環(huán)境的一種采礦工藝。崩落采礦工藝技術分為兩類，一類是有底柱分段崩落法（圖2所示），

使用有底柱分段崩落法時需要對階段高度、分段高度、分段的水平斷面尺寸、底柱高度、漏斗間距以及其他各項參數(shù)進行合理設定。以底柱高度為例，底柱高度主要由礦石穩(wěn)定性和礦巷道形式決定，若采用漏斗底結構，則每個階段上分段的底柱高度為5-7m，下分段底柱高度則設為11-13m，以消除耙礦和階段運輸之間的牽制。

另一類是無底柱分段崩落法（圖3所示）。無底柱分段崩落采礦法機械化程度高，可節(jié)省大量的人力，由于取消了回采巷道上部的分段臨時底柱，因此被稱為無底柱分段崩落法。

3 采礦方法選擇

采礦方法的選擇是一項專業(yè)性較強的工作，受多方面因素影響，因此具有明顯的不確定性。模糊數(shù)學方法、灰色理論關聯(lián)分析法、多目標決策法和層次分析法都是常用的判斷方法。以模糊數(shù)學方法為例，應按照以下步驟進行采礦方法的選擇：

3.1 評價指標的確定

礦山開采方法較多，不同條件的礦山應選擇合適的開采方法。方法選擇之前，應對各項影響因素進行匯總，如采場機械設備和施工水平、采礦成本、采切比、礦石回收率、貧化率、安全性、勞動強度以及工藝復雜性等。

3.2 各因素權重的確定

不同因素對礦山開采方法選擇的影響程度不同，為科學選取合理的開采方法，應對各影響因素的權重進行確定，減小主觀因素的影響。一般來說，在確定各因素的權重時，宜采用層次分析法，通過構建層次結構模型，對各要素的重要性進行準確判斷。具體可參見表1內容。

用已建立的層次結構模型，對各項要素按照其重要性進行等級劃分，然后根據(jù)數(shù)學矩陣的相關內容，對所選方案進行比對，逐一優(yōu)化，直至選出綜合優(yōu)勢較強的采礦方法。

4 結語

采礦過程中，礦山地質條件、水位地質條件、礦山品位、礦體產狀、礦巖力學性質等都會對采礦方法的選擇產生影響；同時，采礦方法的選取對礦石資源的開采效率、生產成本、企業(yè)經濟效益等也會產生影響，因此在選擇開采方案時應綜合對比，確保所選方案具備安全性、高效性和經濟性。

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