金屬礦山井下開采采礦方法及安全管控措施探討

盧泰宏

（云南錫業研究院有限公司，云南 個舊 661000）

我國各類資源豐富，尤其是金屬礦山資源，不但儲量大，而且類型非常多。但是，因為我國對金屬礦山資源的要求在不斷增加，金屬礦山井下資源被過度開采的情況在所難免，資源緊缺的現象也時有出現。在開采金屬礦山井下資源的時候，給附近的自然生態環境帶去了很多不可避免的影響和損壞。給我國社會的發展帶去了諸多弊端及惡劣影響。綜上所述，現階段，我國正大力宣傳構造節能減排型的社會環境，金屬礦山井下開采工作必須積極融入此項理念。最近幾年，我國在保障金屬礦山井下資源的時候，也頒布了相應的金屬礦山井下資源開采使用政策，以此規范了對金屬礦山井下資源的采集工作，讓其實現了科學、合規的開采與使用，最大限度上地降低了對金屬礦山井下資源的損壞，這種模式給金屬礦山井下資源的開采、使用以及節能減排工作的開展奠定了較好的基礎。

1 金屬礦山井下開采的具體情況

進行金屬礦山開采作業時主要會用到兩類開采方法，即露天開采和井下開采。井下開采的主要流程可劃分成：礦床的開發、礦塊的開采準備、礦塊的切割以及礦塊的整理。隨著我國金屬礦山井下開采方式的不停優化及提高，井下采礦作業的機械水平也在不停提升，目前我國井下采礦作業已基本達到了完全自動化作業的目標。井下采礦技術是現階段我國金屬礦山開采作業中較為先進的技術之一。井下采礦技術按照礦山的軟硬程度可劃分成兩種采礦模式：礦山的硬度比較弱時，通常會使用各流程持續并行作業的施工方法；礦山的硬度較強時，會把礦山整體分割為眾多個單獨的施工段，每個施工段均要開展各流程持續并行施工的施工方法。這個過程中，需要特別注意各個施工流程之間的協調性。與西方國家中先進的井下采礦技術比較而言，其井下采礦儀器種類豐富，配套設備齊全，機械化水平較高。并且儀器擁有無軌、液壓、自動化等諸多特征。井下采礦從鑿巖、裝載到運輸等各個環節都無需人工操作，達到了金屬礦山機械化支護作業的目標。更是經過使用無人駕駛、機器人操作等先進技術，讓自動化水平得到了全面提升。

2 金屬礦山井下開采采礦方法

2.1 金屬礦山井下采礦方法具有較強的繁雜性

金屬礦山井下采礦方法比露天采礦方法繁瑣和困難。同時，金屬礦山井下采礦方法的工作效率、質量、穩定性都遠低于露天采礦方法。所以，在進行井下采礦作業的過程中，必須要使用較多的安全防護舉措，最大限度地保證有關工作人員的生命安全。此外，鑒于金屬礦山井下采礦方法的繁雜性較強，不停提升金屬礦山井下采礦方法的整體水平是非常重要的。因此，對于金屬礦山井下采礦方法的開發與使用而言，應為其配備一批專業性強的技術型人才，并在技術研發領域上投放足夠的資金作為支持。只有這樣，才能不斷提高和優化金屬礦山井下采礦方法的工作效率、可靠性及規范性。

2.2 金屬礦山井下采礦方式的升級與創新

隨著時代的飛速前進，礦山開采企業間的競爭越發白熱化。想在礦山開采市場中得到發展，金屬礦山井下采礦方式的不斷升級與創新，便成了提高企業核心競爭力的重點。為達到金屬礦山井下采礦方式不斷升級和創新的目的，就必須在技術開發的初期投放大量資金作為支持；此外，在進行這項工作時，應融合目前的科學技術，使用更先進的儀器設備，聘請更多高素質、有能力的專業技術工作人員解決關鍵技術問題。另外，在對現有方法開展改造優化的時候，企業不能閉門造車。要多與國內外具備先進采礦方式的企業開展溝通協作，努力跟上時代發展的腳步，并根據實際，開發出適合自身發展的金屬礦山井下采礦方式。

2.3 金屬礦山井下采礦方式有很多種

根據我國金屬礦山井下采礦的真實情況來看，地質條件有明顯不同，因此我國金屬礦山井下采礦有多種開采方式。在應用的時候，必須仔細調查礦區的地質條件，規范、合理地選用不同的金屬礦山井下采礦方式，只有這樣才能最大程度上地確保采礦工作的可靠性，提高整體的工作效率和質量。

2.4 充填開采法

隨著采礦行業的不停發展，采空區極易出現圍巖坍塌的現象。在這種背景下，必須使用充填開采法把充填建材運送到采空區，然后才可以開展正常的開采工作。當開采的金屬礦山屬于稀缺資源，且相對穩定，但圍巖安全系數低時，就可使用充填開采法。這類方式更適用于采礦環境較為繁雜的區域。如：易受水、火和受交通影響采礦等。充填開采法可以高效確保金屬礦山井下開采的安全性及可靠性，對附近環境的影響很小。按照充填物料和物料輸送方式的不同，充填開采方式可主要劃分成以下幾種情況：第一，干灌裝法。這類方式是通過儀器或風力把沙子、石頭等物體運送到采空區。這類方式在過去技術不發達時使用頻率較多。但隨著開采方式的不斷提高，干充填開采法施工顯得更加繁瑣，運行成本也比較高。因此，近年來使用頻率有所減少。第二，水力充填開采法。這類方法是把填料與水混合成砂漿，然后再把填料泵送至采空區。第三，水泥充填開采法。這類方法是把細石或沙子與石灰、水泥融合到一起，經過管道運送至采空區。水泥充填開采技術較為便捷，目前被廣泛應用與金屬礦山井下開采中。

2.5 露天開采法

這類方式的主要開采過程是把礦塊劃分成兩個部分，再依次開采。第一部分是礦房，第二部分是礦柱。只有在礦石和圍巖較為可靠的條件下，才可以采用露天開采法。這類方式的應用允許在指定時間段內暴露大面積的采空區。我國長期以來一直采用露天采礦。迄今為止，露天采礦法在技術上已十分成熟，因此也是使用最廣泛的。

3 金屬礦山井下采礦方安全管控舉措

與西方國家的井下開采方式比較而言，我國井下開采方式還需進一步的優化及健全，在進行采礦工作的時候還有諸多問題有待解決。在井下開采的過程中，部分礦山可分成柱狀礦、原生礦和柱狀礦等。這種開采方式極易引發礦柱品質差、斷面形狀不一樣、抗壓能力差、強度低、易損壞等問題。一般情況下，會出現礦柱不易回收，浪費資源，開采工作用時過長，削弱了開采工作的整體效率，嚴重妨礙了開采經濟利益的發展。另外，采礦流程的增加也直接影響了礦山管控工作的有序開展。

對于這個問題，經過對西方國家先進采礦方式的探究和分析，可使用無柱持續采礦法來解決這一問題。通過無立柱進入礦段，采礦企業以礦段為標志，礦段中部安裝在切割槽內，構架地段配置振動設備提取礦石，運送車輛振動并持續提取礦石。在放頂煤開采中，采空區充填時長和各礦段的平行切割與填充應同步進行。經過對井下持續開采無柱建設，可以高效處理柱回收的問題，減少開采工作時長，提升開采工作的整體效率，降低資源損耗的情況，提升金屬礦山的經濟利益。采礦流程也已被削減，讓管控更加便捷。同時，隨著開采布局越發的規范與科學，持續開采工作還可以高效處理深部開采時地壓過大而引發的圍巖失衡問題。

3.1 構建科學的安全管控體系

井下安全管控工作的貫徹落實必須有機結合對應的管控體系來對其進行維護。只有把正確的安全觀念傳達到每位工作人員的思想中，才可以構造出健康、和諧的工作環境，才能更高效地保障井下采礦工作的安全。在進行此項工作的時候，安全管控與每位工作人員息息相關。管控者必須按照更為合理、規范的管控體系合理規范員工的日常工作及有關行為，構建對應科學的管控觀念，以此構造出有序的安全工作氛圍。此外，還應循序漸進的開展安全管控規劃，聚焦生產，確保安全。利用對應的管控標準，提升有關工作人員的思想意識，以此更高效地構建科學的安全觀。

3.2 增強對相關工作人員的培訓，提高其安全意識

在進行金屬礦山井下開采工作的時候，要想此項工作安全有序的進行，就必須開展相應的安全培訓工作，以此提升相關工作人員的安全觀念和專業技能。因為金屬礦山井下作業的環境繁雜多變，所以必須有機結合工作的真實情況，對員工開展針對性強的培訓工作。此外，技術工作人員和管控人員的主要培訓內容，應按照工作屬性的不同進行合理劃分。

4 金屬礦山井下采礦方式的前進趨勢

4.1 金屬礦山井下充填技術發展趨勢

在我國金屬礦山井下開采采礦方式不停健全與前進的過程中，傳統模式下的井下充填方法也逐漸向高濃度、高尾礦方向改變。這種改變不僅有助于減少膠凝建材的用量，還可以減少運營成本、轉變金屬金屬礦山井下開采工作附近的環境。此外，也有利于促進金屬礦山井下開采方式機械化和自動化水平的提高與發展。

4.2 金屬礦山井下深部采礦方法的發展趨勢

首先，井下深采工作方式的使用能夠解決金屬礦山資源采集的要求和礦產儲量飛速降低的現象。此外，對提升采礦企業的經濟利益也非常有利。目前，深部井下采礦工作方式的推廣已變成我國金屬礦山井下采礦工作升級換代的主要途徑。

4.3 金屬礦山井下支護技術發展趨勢

因為金屬礦山井下開采風險系數較高，所以大力推進井下支護工作方式已變成采礦工作不斷前進的主要趨勢。新型井下支護工作方式的研發，不僅有助于規避井下工作安全風險問題的發生，也為采礦企業謀求了更大的經濟利益和社會利益，給企業的全面發展奠定了堅實基礎。

5 結語

綜上所述，在金屬礦山井下開采工作中，必須要有機融合礦山地質、礦體、礦石等多種因素，剖析調研出適合的開采方式，以此規劃出恰當、高效、便捷的開采方法，讓金屬礦山井下開采采礦工作可以高效、安全的開展。