安全高效采矿技术在高应力矿山的应用研究

姜朋

摘 要：我国矿产资源分布广泛，但人均量排名较低，当前人均矿产资源的占有量还不到世界平均占有量的一般，而随着我国经济的不断发展，对矿产资源的消耗也是在不断增多，要解决这些问题就需要利用先进技术来提升矿产开采的效率和安全性。本文主要对在高应力矿山当中高效安全采矿技术进行了分析研究，以期能够不断推动矿山采矿技术的发展。

关键词：采矿技术；高应力矿山；应用研究

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

高应力矿山主要是在矿山当中轻金属、黑色金属、贵金属等多领域金属矿产模式，通过开采冶炼能够生产出多种金属元素矿产来，由于矿山中所包含的各种金属较多，使得其内部的应力较大，在这种高应力的条件下如何安全有效进行矿产开采就成为矿产生产当中的关键问题。

1 高应力矿山在进行开采过程中的一些问题

随着我国经济发展对矿产资源的需求不断增加，矿山开采的安全性和效率就成为当前矿山开采当中的重要问题，在当前高应力矿山开采当中存在的问题主要是表现在以下几个方面上：

（1）矿山开采的安全问题。在高应力矿山进行开采过程中，由于对矿山开采施工的监管力度不够，使得矿山开采的安全性受到威胁，尤其是在对矿山进行开采过程中可能发生各种危险，而没有提前采取相应的预防措施，对于参与开采的施工人员在培训上的缺失和不足，导致在矿山开采过程中安全措施实施过于落后，尤其是像高应力矿山这种在进行开采过程中很容易发生安全生产事故，因而在开采之前就应该拿出相应的事故应对方案，一旦出现事故能够有条不紊地按照相应的应急方案来进行处理。同时，在矿山开采过程中还应该配合相应的开采技术来制定相关的安全制度，对可能出现的危险进行控制，以便能够减少安全事故的发生，提升采矿的安全性。

（2）采矿技术中存在的问题。从当前高应力采矿技术来看，所具备的采矿技术和装备水平还比较地下，所应用的各项设备当中包含的技术含量较少，在实际进行高应力矿山开采过程中，常常由于在开采过程中的技术水平不足或是安全性不够，对矿山开采的经济效益盲目追求，导致在开采时时有安全事故发生。这也是我国目前露天金属矿开采较少的原因所在，由于技术水平没有达到一定程度，对于开采管理缺少相应的控制，使得资源被浪费，导致采矿技术落后，而无法实现生产高效安全的目标。再者，在高应力矿山开采过程中对于其采矿的相关理论研究比较少，使得当前的采矿方法和采矿工艺与当前的采矿发展不能相适应，导致采矿技术的落后拖后了采矿业发展。由此可以看出，对采矿技术和采矿理论进行研究能够为采矿设备和技术发展提供坚实后盾，从而推动采矿业发展。

2 高应力矿山的采矿方法

采矿工艺的选择对矿山生产规模、矿石损失率、贫化率、劳动生产率，成本及安全等矿山生产的诸多指标都有很重要的影响。采矿工艺选择正确与否是直接影响企业生产安全和经济效益的重要因素。一个矿山建成投产后能否达到设计规模，直接关系到企业的经济效益。对于高应力矿山在采矿技术上有多种选择，这里以急倾斜薄小矿体为例，对于这种高应力矿山在采矿技术上多会采用分段空场、分段崩落等方法。

（1）无底柱分段崩落法。这种采矿方法的优势在于采场的矿量比较大，在矿山开采过程中采准切割的工程量比较小，而且所需要的采场作业比较集中，安全性比较高，因而在高应力矿山开采当中，这种采矿方法是比较受到推崇的，但同时这种方法对于炮孔要求比较高，机械化程度比较高，在进行矿山开采过程中所需要的设备投入较大，且采集上来的矿石块度比较大，对于厚大的矿体开采比较适合，而对于矿山当中赋存条件比较复杂的矿体则不推荐应用。

（2）空场法。这种开采方法在矿山开采当中也是比较多见，对于矿体厚度在五米以上的地段，实施空场法进行开采比较好，两眼所见矿体厚度为单侧漏斗形状或是双侧漏斗形状。在进行开采过程中主要包括以下几项施工，分别是穿脉运输平巷，然后对人行材料天井进行施工，对巷道进行分段凿岩、电耙道和对顶柱凿岩硐室及耙矿小溜井。而其中运输巷道的阶段施工主要是采取上下盘脉和穿脉环形布置，并将天井设置在矿体当中。在开采过程中所应用到的切割主要是包括对天井进行切割，对拉底巷道进行切割，对漏斗颈进行切割等，在矿体中央放置切割天井，然后进行分段分排或是多排爆破的形式。在第一次开采结束之后再次进行开采时可以用大量崩落法进行回采，爆破时用间柱、上中段底柱同时爆破的方法。

（3）浅孔留矿方法。这种方法主要是适合对矿体厚度在五米以下的地段进行开采，漏斗间距在5～7米之间。在进行采过程中主要包括以下几项施工，分别是穿脉运输平巷，然后对人行材料天井进行施工，对巷道进行分段凿岩、电耙道和对天井联络道及耙矿小溜井。在进行运输巷道施工时将其设置在下盘脉以外的位置上，而将人行材料天井设置在矿体当中，开采过程中所进行额切割主要是对拉底巷道进行切割，对掘漏斗颈进行切割。对于矿房采取分梯段进行回采的方式，人工装药然后用耙矿绞车配 0.3m3（或 0.4m3）耙斗耙矿，在进行爆破之后将矿石放出三分之一左右来，让凿岩工作面能够始终保持两米到两米半的空间，然后对顶板进行检查，对浮石进行处理，为下次循环采矿做好准备。在采用空场法和浅孔留矿方法进行开采时需要明确采场的构成要素，具体可见表1的描述。

3 结语

在当前我国经济发展过程中，随着人们对生态环境保护的意识不断增强，高应力矿山的开采效率和安全性就成为矿产生产的关键，不断推动高应力矿山向着自动化、连续化的方向上发展是提升高应力矿山开采效率的关键，而随着技术的不断发展，高应力矿山的开采安全性和效率也在不断提升，这为高应力矿山之后的可持续发展奠定了坚实基础。

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