冶金矿山复杂难采矿体开采技术现状与发展研究

向贞艳（贵州省地矿局103地质大队，贵州铜仁 554300）

冶金矿山复杂难采矿体开采技术现状与发展研究

向贞艳
（贵州省地矿局103地质大队，贵州铜仁 554300）

复杂难采矿体是冶金矿山开采中的主要难点，解决这一难点将能有效提升我国的冶金矿山开采效率，从而促进冶金行业的发展。根据冶金矿山的实际情况来看，复杂难采矿体的类型较多且有各自的特点，这导致我国的冶金矿山开采工作效率长时间得不到提升。本文将结合我国冶金矿山开采的实际情况，对复杂难采矿体开采中存在的问题进行分析，并探讨开采技术的现状及发展。

冶金矿山 复杂难采矿体 开采技术 现状 发展

我国的冶金矿山开采主要是地下开采，所以冶金矿山的开采本身就具有一定的难度。而矿山的开采中还存在复杂难采矿体，所以一些矿山的开采工作难度相对而言更大。根据我国的冶金矿山开采现状，目前主要的难采矿体主要有厚大第四系下矿床、大水矿床或河下矿床、深井矿床、采空区环境中的残留矿体、矿松软破碎矿体以及露天转地下开采的矿体等六种。这些开采难度较大的矿体严重阻碍了我国冶金矿山的开采，所以只有在这些复杂难采矿体的开采得到解决后，我国的冶金矿山开采才能快速发展。而要让这些复杂难采矿体的开采问题得到解决，就必须要有针对性的研发对应的开采技术。

1　复杂难采矿体开采中存在的主要问题

1.1开采方法的问题

由于复杂难采矿体的矿床赋存条件较为复杂，并且矿体的开采受到众多环境因素的限制，所以开采过程中可供选择的开采方法较少。而在面对极个别的矿体时，甚至没有合适的开采方法，所以采矿的效果很差。

1.2地压灾害问题

对于复杂难采矿体而言，其所处的地压环境一般较为复杂，特别是一些深井矿区，其采场地压和趋于低压的变化较为强烈，所以在开采的过程中经常会发生地压灾害，导致已经采空的区域的控制较为困难。在一些矿山的开采中，甚至会因为地压灾害的发生而影响地表建筑的安全。

1.3开采顺序及采场结构参数

由于复杂难采矿体所在地的地质环境一般较为恶劣，所以在采场的布置方式和采场参数的选择上很难满足现场的需要，导致在矿石开采的时候开采的效果指标不能满足基本要求。而由于开采工作中的问题，还可能导致开采的矿山发生地质灾害，从而影响工作人员甚至是矿山附近居民的安全。

1.4对资源的利用效率较低

由于复杂难采矿体的开采技术目前还不成熟，且没有完全可行的开采技术，所以在对矿体进行开采的过程中会造成严重的矿产资源浪费。而复杂难采矿体开采中浪费的矿产资源不能有效回收，所以在资源浪费后将成为永久的浪费，这不但是资源的浪费，更有可能对周围环境造成永久的破坏。

1.5矿体的开采导致地表土壤稳定性降低

由于复杂难采矿体中包含露天转地下开采，而在这种矿体的开采中很容易出现边坡稳定性降低的情况，所以周围土壤的稳定性会被破坏，从而导致该地区极易发生地质灾害。

1.6地表塌陷

在对松软破碎矿体进行开采的过程中，会因未采空区的出现而导致地表被破坏，当开采的面积达到一定值的时候，周围地表就会出现塌陷，从而影响矿体开采的安全性。但是目前国内尚未有成熟的松软破碎矿体开采技术，所以要正常进行这类矿体的开采在目前相对困难。

1.7对环境的破坏

复杂难采矿体的开采一般会对当地的地质造成一定程度的破坏，从而埋下地质灾害隐患。而实际上复杂难采矿体的开采还会对环境造成严重的破坏，其中最明显的就是矿体开采对地下水的破坏，因为在矿体开采过程中很可能因阻断而改变地下水的流向。在地下水遭到破坏的情况下，周围的河流就可能出现断流的情况，这样就会对周围地质景观造成破坏，也会对周围的农业灌溉造成影响。

另外，在矿体开采的过程中会使用到多种工具和材料，开采的工人也会长时间在矿区活动，所以会使矿区出现很多生活垃圾和废弃材料。而随着这些生活垃圾和废弃材料的不断增加，当地自然环境将受到严重的破坏。

2　复杂难采矿体开采技术现状与发展趋势

2.1深井岩爆发生机理与防治技术

对于岩爆发生机理的研究而言，国内外的研究重点一般是岩石的岩爆特性和产生岩爆的基本应力条件，并且在这些方面取得了一定的成就。其中主要是通过对微观结构和声发射特性进行研究，从而确定岩石是否具有岩爆性质。同时还会根据岩石周围的环境情况，对岩石发生岩爆的可能性进行判定。对于岩爆的防治，一般是通过对岩石所处环境进行改变，并根据矿体的开采程度对采空区域进行回填。但是这样的处理方式只能缓解岩爆发生时的破坏力，从而尽量减少因岩爆而导致的经济损失，并不能从根本上防止岩爆的发生。这主要是因为人们到目前为止并没有弄清岩石的能量储存，也没有对岩爆进行实时监测的方法。所以对于岩爆的防治技术而言，其将会以彻底消除岩爆为发展目标进行发展。

2.2地表沉降和塌方的防治技术

地表沉降和塌方这两种地质灾害在一般的矿体开采中也会发生，只是对于复杂难采矿体的开采而言其发生的概率会更高，造成的影响会更大。所以对于复杂难采矿体的开采而言其被作为重点防治技术研究对象。由于在对矿体的开采过程中，矿体环境的变化较为复杂，并且矿体的变化没有固定的规律，所以防治工作的开展存在一定困难。目前国内外对矿区地表沉降和塌方的防治技术研究较少，我国的长沙有相关的研究机构，并在研究中取得一定成果，但并不能有效防止所有类型矿体的地表沉降和坍塌。

2.3地下水灾害防治技术

对于地下水灾害的防治而言，其直接影响到矿区周围人们的日常生活，所以这方面的防治技术研究任务较重。一般情况下因矿体开采造成的地下水灾害有地下突水和地下水位下降两个方面，这些灾害出现后还会造成淹井和井下泥石流的次生灾害，并且会直接影响到地表生态环境。

目前针对地下水灾害的防治技术和方法主要有疏干降压和堵水截流两种，其主要是对突水点进行注浆封堵以及通过对矿区外围注浆从而完成帷幕截流。由于这方面的防治技术研究较为深入，所以防治技术较为成熟。

2.4露天转地下开采技术

由于露天转地下开采中涉及到的工作量较大，且工作的难度也很大，所以在实际的开采过程中会存在较多难题。其中主要有以下几点：

（1）在进行露天爆破的时候，地下井巷和采场工程会因为受力而被影响，而在进行地下开采的时候又会对露天边坡在成破坏。

（2）在开采工作的过渡期，露天开采工作的安全会受到地下活动

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的影响。

（3）由于露天采场的积水会不断流向井下，所以在积水较多的情况下就会导致采空场出现积水，而积水与泥土混合后会形成泥沙水并突然涌入井下。

3　结语

对于冶金矿山中复杂难采矿体的开采而言，其中需要注意的地方又很多，并且每个需要注意的地方都可能对矿山的开采工作造成严重的影响。随着我国的经济不断发展，人们对安全问题越来越重视。所以在冶金矿山的开采过程中，人们对容易引发事故的复杂难采矿体的开采技术研究越来越多，并且在一些方面取得了较好的成果。而随着我国科学技术的不断发展，未来对于复杂难采矿体的开采将会有更多先进技术，从而使开采工作的安全得到保障。

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