金属矿山开采方法选择与影响因素分析

李钰洁

（河南省冶金规划设计研究院有限责任公司，河南 郑州 450053）

我国的金属矿山资源分布较为分散，金属矿山在不同的地理区域均有分布，自然条件和气候各异，这也导致了各类金属矿山的开采条件也不尽相同。在金属矿山的开采过程中，我们要充分考察矿山周围的地质条件，因地制宜选择合适的开采方式，这样才能选出正确、合理的开采方法，从而能够有效提高金属矿山的开采效率，减少矿山开采过程中的资源浪费现象。因地制宜地选择采矿方式，不仅能够尽量避免外部因素对开采的影响，也能最大程度保障采矿作业安全。以下对金属矿山开采过程中常见的开采方法进行分析。

1 金属矿山采矿方法的分析

不同地区的金属矿山有着不同的地质条件，要想确保矿山开采的安全性，就要充分考虑自然地理条件、地形地质条件等因素，选择合适的采矿方式。以下对几种常见的金属矿山采矿方法的特点进行分析。

1.1 充填采矿法

充填采矿法在金属矿山的开采过程中应用范围十分广泛，尤其是在地形条件较为复杂的采矿区。与其他几种采矿方法相比，充填采矿法的矿石回收率较高，可以有效降低金属矿山开采过程中的矿石损失贫化率。在充填采矿法的实际运用过程中，需要选择合适的充填材料对采空区进行回填，从而形成人工充填体，起到支撑的采空区的作用，控制或减缓采矿活动引起的地应力变化和地表陷落，最终达到保护地表设施、保障采矿作业安全的目的[1]。

1.2 留矿采矿法

留矿采矿法一般应用于围岩及矿体较稳固且矿石被采下后不易结块的矿山。留矿采矿法是将部分矿石暂留于矿块内，采矿人员在矿石堆上进行作业。这样一来，可以一方面利用暂留的矿石堆作业回采矿石的作业平台，另一方面还可以凭借留存下来的矿石对采空区起到承载作用进行采场地压管理。

1.3 空场采矿法

空场采矿法一般应用于围岩性质较为稳固的矿山，在空场采矿法的应用过程中，要永久保留矿山开采区域的支撑体，尤其是在采空区要预留支撑体，多数情况下甚至需要留下一部分矿石作为支撑体（矿柱）来维护采空区的稳定。在空场采矿法的实际应用过程中，要根据矿块的结构来选择回采作业的方式，尽可能的少留矿柱，提高矿石的回收利用率。

1.4 崩落采矿法

崩落采矿法可以应用于围岩性质不稳固的矿山，崩落采矿法会导致在矿山开采的过程中出现矿石陷落，因此要保证采矿区域地表的空旷性。在崩落采矿法的应用过程中，需要借助爆破等方式将岩石崩落，崩落采矿法又可以分为单层和分层崩落法。崩落采矿法可以优化采矿工艺，一些井矿巷道也有多种用途，既可以用来采矿也可以用来运输，从而实现了采矿效率的提高。不仅如此，崩落采矿法还能缩减矿石的采掘比，不需要对采空区进行处理，采矿作业步骤也较为简单。因此与其他采矿方法相比，崩落采矿法采矿效率更高，成本投入相对较低，采矿作业也较为灵活。

2 影响金属矿山开采方法的因素分析

2.1 采矿区的地质条件

地质条件是对金属矿山开采方法影响最大的因素，因此在金属矿山开采之前，我们要充分考察采矿区的地质条件。要着重考虑矿岩的稳定性以及矿石的价值，倘若矿岩稳定性不够理想且矿石的价值较低，我们可以选择效率较高的崩落采矿法。对于矿岩稳定性较好、价值较高的金属矿山，我们可以采用充填采矿法和留矿采矿法，这样可以有效降低金属矿山开采过程中的矿石损失贫化率，能够减少金属矿产资源的浪费。此外，矿山开采单位还要根据采矿区的地形条件，选择合理的开拓系统、以及合适的采矿设备[2]。

2.2 地应力的影响

在地下金属矿山的开采过程中，我们要充分考虑地应力的影响，地应力会使得岩体和地下采场结构发生变化。因此在地下矿山的开采过程中，我们要根据矿脉的走向以及矿体的分布情况，合理地选择采矿方法，以及确定采矿巷道的形状、断面规格。在井矿巷道的掘进过程中，还要采取相应的支护措施，确保巷道在使用期限内的的稳定性，这样才能保证采矿作业安全。

2.3 矿体的赋存环境

在金属矿山开采之前，我们还要充分了解矿体的赋存条件，要掌握围岩与矿体的接触情况，判断出围岩的状态。矿体的赋存条件与矿石的埋藏深度息息相关，一般来说，矿石的埋藏深度越深，围岩的稳定性也越差。此外，矿体的倾斜方向、倾斜角度和矿石厚度，也会影响到矿体的赋存状况。在选择矿山开采方式时，我们要根据矿体的厚薄程度以及矿体倾斜度的大小，来选择合适的采矿方法。

2.4 开采技术条件

开采技术条件也会对金属矿山的开采方式造成影响，在矿山开采之前，我们要根据采矿场的环境条件以及矿山开采单位的技术设备供应情况，选择合理的采矿工艺，实现开采方法的优化。在矿山开采过程中，矿山开采单位要掌握采矿设备和材料供应情况，并以此为基础，来安排金属矿山的开采方案。对于规模较小的中小型矿山以及地方矿山，应该采取工艺简单、技术含量较低、管理起来较为容易的采矿方法，这样才能确实保证矿山开采的安全性。

2.5 经济条件的影响

在选择金属矿山的采矿方法时，我们也要考虑矿山开采单位的经济条件，要根据采矿场的生产能力，合理安排人力资源和设备的投入，尽量减少矿石损失贫化率，减少材料的消耗和矿山的开采成本。对于规模较大、装备和经济条件较好的矿山开采单位来说，可以采取崩落采矿法、充填采矿法等技术管理水平要求较高的开采方法[3]。

3 金属矿山开采方式的发展前景分析

3.1 朝自动化方向发展

随着互联网时代的到来以及金属矿山开采水平的提高，今后的金属矿山开采自动化水平将越来越高，我国的矿山开采也将实现半自动化。在矿山开采过程中，大型的智能化设备将得到应用。由此可见，在未来金属矿山开采将朝着自动化发展，自动化和智能化也将成为未来矿山开采的发展方向。

3.2 开采深度的增加

我国大部分金属矿产资源埋藏于地下，目前开采的深度还十分有限，今后我国的金属矿山开采将朝深部采矿发展，矿山开采深度将越来越深。在地下矿山的开采过程中，充填、支护、排水等技术，也将越来越完善[4]。

4 结束语

我国对金属矿产资源的需求量较大，近年来我国金属矿山的开采效率有所提高，金属矿山开采方法也逐渐多样化。目前常见的金属矿山采矿方法包括：留矿采矿法、空场采矿法、充填采矿法、崩落采矿法。由于不同矿区的地质环境以及矿石的赋存情况不一样，在选择矿山采矿方法时，我们要充分考虑采矿区的地质条件、地应力、矿体的赋存环境、以及矿山的开采技术条件。这样才能因地制宜地选出最为合适的采矿方法，也能有效减少矿山开采过程中的资源浪费现象。在今后的矿业发展过程中，我国的金属矿山开采方式将朝着自动化、智能化的方向发展，开采深度也将越来越深，从而实现开采水平的不断提高。