急倾斜地下铁矿采矿方法的选择

王家为

摘 要：随着对铁矿的不断开采，铁矿资源越来越少，这就导致开采中遇到的地形问题越来越多，其中急倾斜地下铁矿开采即为其中之一，本文将就急倾斜地下铁矿采矿方法进行相关探讨和研究。

关键词：铁矿；开采；急倾斜；地下

1 概述

采矿方法在矿产生产中占有重要地位，对矿石的回收率、贫化率、企业生产率有直接影响，不仅关系到矿山的经济效益和社会效益，还对其可持续发展具有重大影响。采矿方法的选择是一项复杂的系统工程，需要对矿山地质条件、矿体条件、安全性能、技术可行性以及经济性进行综合考虑。本文将以急倾斜地下铁矿为例，对其采矿方法的选择进行分析。

2 急倾斜地下铁矿采矿方法分析

对于急倾斜矿体而言，充填法、浅孔留矿法和崩落法应用较为普遍。本文将对这三类方法相关内容进行分析。

2.1 充填法

充填法是较为常用的一种矿产开采方法，是在回采工作面前进过程中，用填充材料对采空区进行逐一填补，确保采空区的支撑强度能满足安全生产的需求。在特殊环境下，为了保障采空区围岩支撑强度，还可将支架与填充材料结合使用。常用的有VCR嗣后填充法、分段空场嗣后填充法、上向水平分层填充法、下向水平分层填充法和点柱式分层填充法。以上各种方法均有其自身的特征，如VCR嗣后充填法的效率高、生产能力大，工艺较为成熟，施工周期短；但该法同时也具有爆破技术要求高、钻头损耗大、难以应用于矿体厚度较小的矿山等缺点。充填法采矿工艺能有效提高回采工作的有效性，减少矿产安全事故的发生率，有利于企业经济效益的提升。

2.2 浅孔留矿法

浅孔留矿法对矿体厚度要求不高，可适用于倾角为60°-65°之间的矿体开采。选用浅孔留矿法时，矿体要满足产状单一、矿岩稳定、无结块等特点，因此广泛适用于小矿山开采。近年来，浅孔留矿法在应用过程中不断完善，极大的改善了工人作业环境，同时提高了矿山的生产能力和安全性。其施工工艺如图1所示。

2.3 崩落采矿法

崩落采矿工艺是对矿洞中的危险围岩进行崩落，从而达到降低顶层崩塌危险的目的，为矿产开采提供安全施工环境的一种采矿工艺。崩落采矿工艺技术分为两类，一类是有底柱分段崩落法（图2所示），

使用有底柱分段崩落法时需要对阶段高度、分段高度、分段的水平断面尺寸、底柱高度、漏斗间距以及其他各项参数进行合理设定。以底柱高度为例，底柱高度主要由矿石稳定性和矿巷道形式决定，若采用漏斗底结构，则每个阶段上分段的底柱高度为5-7m，下分段底柱高度则设为11-13m，以消除耙矿和阶段运输之间的牵制。

另一类是无底柱分段崩落法（图3所示）。无底柱分段崩落采矿法机械化程度高，可节省大量的人力，由于取消了回采巷道上部的分段临时底柱，因此被称为无底柱分段崩落法。

3 采矿方法选择

采矿方法的选择是一项专业性较强的工作，受多方面因素影响，因此具有明显的不确定性。模糊数学方法、灰色理论关联分析法、多目标决策法和层次分析法都是常用的判断方法。以模糊数学方法为例，应按照以下步骤进行采矿方法的选择：

3.1 评价指标的确定

矿山开采方法较多，不同条件的矿山应选择合适的开采方法。方法选择之前，应对各项影响因素进行汇总，如采场机械设备和施工水平、采矿成本、采切比、矿石回收率、贫化率、安全性、劳动强度以及工艺复杂性等。

3.2 各因素权重的确定

不同因素对矿山开采方法选择的影响程度不同，为科学选取合理的开采方法，应对各影响因素的权重进行确定，减小主观因素的影响。一般来说，在确定各因素的权重时，宜采用层次分析法，通过构建层次结构模型，对各要素的重要性进行准确判断。具体可参见表1内容。

用已建立的层次结构模型，对各项要素按照其重要性进行等级划分，然后根据数学矩阵的相关内容，对所选方案进行比对，逐一优化，直至选出综合优势较强的采矿方法。

4 结语

采矿过程中，矿山地质条件、水位地质条件、矿山品位、矿体产状、矿岩力学性质等都会对采矿方法的选择产生影响；同时，采矿方法的选取对矿石资源的开采效率、生产成本、企业经济效益等也会产生影响，因此在选择开采方案时应综合对比，确保所选方案具备安全性、高效性和经济性。

参考文献：

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