铜矿地下采矿方法及技术选择策略研究

谭崇明，张振平

（江西省九江市瑞昌市白杨镇武山铜矿，江西 瑞昌 332204）

铜矿资源是人们社会经济发展的重要资源，广泛应用于人们的经济发展中，在现代工业发展中占据重要的位置，随着开采需求量的逐渐增加，铜矿资源也越来越少，无法满足不断增长的需求量，我国的开采方面技术与发达国家相比仍然存在较多的弊端，因此为满足人民日益增长的矿产需求，选择科学合理的开采方式，提高对铜矿资源的开采利用率，是目前我国铜矿开采的主要任务。在铜矿开采初期，多数为露天开采，受地质条件的影响，矿床深度逐渐加深，地下开采逐渐成为主导，取代露天开采，因此我国开采企业多数对地下开采的开采技术进行分析和研究。

1 影响铜矿地下开采的因素分析

（1）选择科学合理的采矿方法是铜矿开采的前提，开采前通过对矿山的矿石和围岩稳定性，判定铜矿的开采条件，根据开采技术做出相应的选择，这就要求开采人员在开采前了解开采区域周边的地质情况；作用于铜矿地下岩体或周边的主要力量是导致围岩变形的地应力，地应力对开采有重要的影响，开采前通过预测矿区周边的地应力，加强实际测量，确定巷道开挖的步骤和需要的支护方式，特别是对支护方式的选择，避免因地应力影响而造成的支护问题，为保障安全可靠的开采提供保障。

（2）铜矿的质量决定铜矿的价值，开采过程中利用填充法降低铜矿的损害，避免因开采导致的铜矿石损害；铜矿埋藏深度随着开采深度的增加而加深，矿区的破碎围岩过多，降低了矿体的稳定性，矿区地应力的影响提高了低温，加上空气密度小，通风条件差，很大程度上增加了开采的成本，增加了开采的难度。

2 铜矿地下采矿的主要方法分析

铜矿在开采过程中，铜矿资源多处于泥质岩和砂岩的构造内，矿体及顶板多为坚硬岩组合，在井下实际施工后，采场内围岩均为中硬度岩石，为不稳定的矿体类型，地质灾害发展较弱；采矿方法的选择主要根据主矿体的开采深入研究，从采矿技术角度考虑，针对矿岩稳定性较差或矿岩裂隙发育差的适合采用崩落开采发，铜矿开采时开采人员根据铜矿的实际情况选择适合的开采方法，保障开采过程对铜矿资源的充分利用。

2.1 空场开采法

常见的地下采矿法之一是空场开采法，该方法要求在开采前，技术人员根据设计在采矿过程中留取一部分的采空区，通过技术手段对矿柱进行加固处理，以确保整个开采铜矿资源的过程都有采空区，空场开采法采用的阶段开采法、全面开采法，在开采时需要准确找到采空区的核心，保障开采工作的顺利进行，并在矿房中向采空区送入充填材料，可以有效控制围岩的崩落和位移。空场开采法适用于开采围岩稳定性差的围岩，地表开采条件复杂的矿体，是深部开采时控制地压的主要措施之一。

2.2 崩落开采法

在实际的铜矿开采操作中，崩落开采分为分段和分层两种地下开采方式，当矿区围岩崩落时，地下开采技术采用区开采法，在矿石发生崩落时对围岩填入采空的矿区，对地压进行管理，做好管理工作；崩落开采法是铜矿矿石开采的重要方式之一，在崩落过程中，采出矿石，形成分段岩石的岩层，当岩层周围泵落后，及时处理岩层，合理控制采空区，控制围岩的不稳定状态；崩落开采法利用技术手段，在铜矿区周围岩石发生松动时，借助岩石实施开采，开采人员要采用专业技术手段控制周围崩落的岩石，有效调整矿区地压，该开采方法具有一定的危险性，技术人员开采前需要熟悉周边地形，对采空区进行填补作业，保障开采过程的顺利进行。

2.3 留矿采矿法和填充采矿法

留矿采矿法适用于矿石状态稳定的采矿区，是对现场采出的铜矿石进行存放和堆积，在矿方外对累积的铜矿矿石进人工控制，人工作业可以在一定程度上通过回采和放置铜矿石，加固采空区的铜矿石，但该方式对矿体周围环境要求较高，通过保养可以提高周围围岩的情况。填充采矿法是在回采过程中，运用充填技术深入矿体内部，对采空区用填充物回填，深入矿体能加固采空区，提高采矿量。填充采矿在回采阶段，矿区要建立填充料和人工加固等加固系统，对于价值较高的铜矿和回采率较高的采空区进行加固处理，采用填充采矿法后可以避免开采过程中的矿区塌陷，提高开采效率。在铜矿的开采过程中，最常用的开采方法为留矿采矿法，也是空场采矿法，通过对矿产资源分布情况的分析研究对不断采取的铜矿石进行整理规划，避免因为资源堆放影响后续的开采，因此为保障在开采过程中保障采矿区的结构稳定，选择定期专业人员进行矿区安全检查，降低安全隐患，保障作业的顺利进行。

3 采矿技术选择和开采的主要注意事项

（1）科技的不断进步，不同的采矿技术适用于不同的开采区域，开采人员在开采前要根据铜矿自身的特性进行选择合适的开采方式，保障开采的最大化效率；在开采之前，对地质情况有详细的了解，确定围岩的稳定程度，保障开采过程的安全稳定，铜矿开采过程有容易导致围岩变形的特性，因此开采时要注意地应力的变化，通过科技手段及时掌握地应力的实际情况，及时解决安全隐患，制定科学合理的采矿方案。因此在开采前，技术人员选择开采价值较高的铜矿进行开采作业，充分发挥铜矿资源的最大作用，利用填充开采法，减少流失速度，加强对铜矿挖掘通道过程的加固和通风作业，准确的评估和开采预防措施，防止深度加深或温度升高导致的人员安全问题。

（2）采矿条件的成熟和技术的发展，铜矿地下开采工作会取得良好的发展，通过加大对矿山的资金投入、设备支撑，提高回采和开采效率，选择合理的开采方式和开采策略，减少因开采带来的损失，重点考虑矿山的地质结构和铜矿质量，选择合适的开采技术。

4 结语

铜矿的开采发展对开采技术的要求更高，科技的不断进步，专业的铜矿作业人员在开采前通过对周边地质条件的分析汇总，应用到实际的操作中，可以有效的规避风险，提高效益，为企业可持续发展奠定基础。