安全高效采礦技術在高應力礦山的應用研究

姜朋

摘 要：我國礦產資源分布廣泛，但人均量排名較低，當前人均礦產資源的占有量還不到世界平均占有量的一般，而隨著我國經濟的不斷發展，對礦產資源的消耗也是在不斷增多，要解決這些問題就需要利用先進技術來提升礦產開采的效率和安全性。本文主要對在高應力礦山當中高效安全采礦技術進行了分析研究，以期能夠不斷推動礦山采礦技術的發展。

關鍵詞：采礦技術；高應力礦山；應用研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.01.099

高應力礦山主要是在礦山當中輕金屬、黑色金屬、貴金屬等多領域金屬礦產模式，通過開采冶煉能夠生產出多種金屬元素礦產來，由于礦山中所包含的各種金屬較多，使得其內部的應力較大，在這種高應力的條件下如何安全有效進行礦產開采就成為礦產生產當中的關鍵問題。

1 高應力礦山在進行開采過程中的一些問題

隨著我國經濟發展對礦產資源的需求不斷增加，礦山開采的安全性和效率就成為當前礦山開采當中的重要問題，在當前高應力礦山開采當中存在的問題主要是表現在以下幾個方面上：

（1）礦山開采的安全問題。在高應力礦山進行開采過程中，由于對礦山開采施工的監管力度不夠，使得礦山開采的安全性受到威脅，尤其是在對礦山進行開采過程中可能發生各種危險，而沒有提前采取相應的預防措施，對于參與開采的施工人員在培訓上的缺失和不足，導致在礦山開采過程中安全措施實施過于落后，尤其是像高應力礦山這種在進行開采過程中很容易發生安全生產事故，因而在開采之前就應該拿出相應的事故應對方案，一旦出現事故能夠有條不紊地按照相應的應急方案來進行處理。同時，在礦山開采過程中還應該配合相應的開采技術來制定相關的安全制度，對可能出現的危險進行控制，以便能夠減少安全事故的發生，提升采礦的安全性。

（2）采礦技術中存在的問題。從當前高應力采礦技術來看，所具備的采礦技術和裝備水平還比較地下，所應用的各項設備當中包含的技術含量較少，在實際進行高應力礦山開采過程中，常常由于在開采過程中的技術水平不足或是安全性不夠，對礦山開采的經濟效益盲目追求，導致在開采時時有安全事故發生。這也是我國目前露天金屬礦開采較少的原因所在，由于技術水平沒有達到一定程度，對于開采管理缺少相應的控制，使得資源被浪費，導致采礦技術落后，而無法實現生產高效安全的目標。再者，在高應力礦山開采過程中對于其采礦的相關理論研究比較少，使得當前的采礦方法和采礦工藝與當前的采礦發展不能相適應，導致采礦技術的落后拖后了采礦業發展。由此可以看出，對采礦技術和采礦理論進行研究能夠為采礦設備和技術發展提供堅實后盾，從而推動采礦業發展。

2 高應力礦山的采礦方法

采礦工藝的選擇對礦山生產規模、礦石損失率、貧化率、勞動生產率，成本及安全等礦山生產的諸多指標都有很重要的影響。采礦工藝選擇正確與否是直接影響企業生產安全和經濟效益的重要因素。一個礦山建成投產后能否達到設計規模，直接關系到企業的經濟效益。對于高應力礦山在采礦技術上有多種選擇，這里以急傾斜薄小礦體為例，對于這種高應力礦山在采礦技術上多會采用分段空場、分段崩落等方法。

（1）無底柱分段崩落法。這種采礦方法的優勢在于采場的礦量比較大，在礦山開采過程中采準切割的工程量比較小，而且所需要的采場作業比較集中，安全性比較高，因而在高應力礦山開采當中，這種采礦方法是比較受到推崇的，但同時這種方法對于炮孔要求比較高，機械化程度比較高，在進行礦山開采過程中所需要的設備投入較大，且采集上來的礦石塊度比較大，對于厚大的礦體開采比較適合，而對于礦山當中賦存條件比較復雜的礦體則不推薦應用。

（2）空場法。這種開采方法在礦山開采當中也是比較多見，對于礦體厚度在五米以上的地段，實施空場法進行開采比較好，兩眼所見礦體厚度為單側漏斗形狀或是雙側漏斗形狀。在進行開采過程中主要包括以下幾項施工，分別是穿脈運輸平巷，然后對人行材料天井進行施工，對巷道進行分段鑿巖、電耙道和對頂柱鑿巖硐室及耙礦小溜井。而其中運輸巷道的階段施工主要是采取上下盤脈和穿脈環形布置，并將天井設置在礦體當中。在開采過程中所應用到的切割主要是包括對天井進行切割，對拉底巷道進行切割，對漏斗頸進行切割等，在礦體中央放置切割天井，然后進行分段分排或是多排爆破的形式。在第一次開采結束之后再次進行開采時可以用大量崩落法進行回采，爆破時用間柱、上中段底柱同時爆破的方法。

（3）淺孔留礦方法。這種方法主要是適合對礦體厚度在五米以下的地段進行開采，漏斗間距在5～7米之間。在進行采過程中主要包括以下幾項施工，分別是穿脈運輸平巷，然后對人行材料天井進行施工，對巷道進行分段鑿巖、電耙道和對天井聯絡道及耙礦小溜井。在進行運輸巷道施工時將其設置在下盤脈以外的位置上，而將人行材料天井設置在礦體當中，開采過程中所進行額切割主要是對拉底巷道進行切割，對掘漏斗頸進行切割。對于礦房采取分梯段進行回采的方式，人工裝藥然后用耙礦絞車配 0.3m3（或 0.4m3）耙斗耙礦，在進行爆破之后將礦石放出三分之一左右來，讓鑿巖工作面能夠始終保持兩米到兩米半的空間，然后對頂板進行檢查，對浮石進行處理，為下次循環采礦做好準備。在采用空場法和淺孔留礦方法進行開采時需要明確采場的構成要素，具體可見表1的描述。

3 結語

在當前我國經濟發展過程中，隨著人們對生態環境保護的意識不斷增強，高應力礦山的開采效率和安全性就成為礦產生產的關鍵，不斷推動高應力礦山向著自動化、連續化的方向上發展是提升高應力礦山開采效率的關鍵，而隨著技術的不斷發展，高應力礦山的開采安全性和效率也在不斷提升，這為高應力礦山之后的可持續發展奠定了堅實基礎。

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