金属矿山井下开采采矿方法及安全管控措施

金属矿山井下开采采矿方法及安全管控措施

皇甫丰江

新疆哈巴河阿舍勒铜业股份有限公司 新疆阿勒泰 836700

摘要：金属矿山生产是我国各行业获取金属材料资源的重要工作，金属矿山井下生产的采矿方法较为多样，实际生产中要根据矿山具体情况选择科学的井下采矿方法，同时还要根据采矿技术方案进行安全风险预估，制定全面的安全管控制度，提升金属矿山生产的安全性。

关键词：金属矿山；井下开采；采矿方法；安全管控；措施

1金属矿山井下开采现状

以笔者的经验和对文献资料的查阅，当前矿山开采方式大体可以分为两种，分别为露天开采以及地下开采。如同字面意思一样，露天开采就是在暴露的环境下进行开采作业，地下开采即井下作业。地下开采步骤可以被划分为四大阶段：矿床开拓、采准矿块、切割矿块、回采矿块。近些年伴随着国内对于金属矿山的井下作业不断投入更多的人力、物力用于改进和研究开采方法，使得国内井下作业机械化水平均得到了大大的提高。当前国内已经实现了大部分的金属矿井井下自动化开采。其中的井下连续开采已经成为国内最常用的技术。

2我国金属矿山生产的主要井下开采方法

2.1充填采矿技术

金属矿山开采生产的过程中，部分之前挖空的矿山区域会发生围岩崩落情况。为了解决该问题就要求采矿生产过程中利用充填采矿技术，通过向采空区填充物料的方式来对采空区进行支撑，以防崩落事故的发生。这是一种常见的采矿保障技术，在进行稀缺金属矿体开采生产的过程中为了保证围岩稳定，可以选用填充采矿技术。通过对填充采矿中填充物料种类及输送方式的分析与区分，可以将现有的充填采矿技术分为如下几类：（1）干式充填采矿技术。其主要操作方式就是利用风力或者输送带的运送方式将砂石等干性填充料运送到矿区。这种采矿方式由于相对落后，并且效率较低，已经不适应当前的金属矿山生产技术发展，因此应用得较少。（2）水利填充技术。这是一种通过水分与固体填充料搅拌形成的砂浆泵泵送填充到采矿区域的加固生产技术，由于填充砂浆会在采空区发生硬化及反应而固结，形成采空区坚固的支撑结构，以保证采空区结构的稳定。这一技术在实际应用中具有较强的填充加固效果。（3）胶结填充技术。这一技术就是通过水泥、砂石等材料的混合与输送来对采空区进行填充，而后使这些胶黏物填充黏结到采空区域，保证矿山开采工作的安全性。

2.2空场采矿技术

空场采矿方式即利用采矿回采时，将矿场分为两个部分先后开采。先开采的部分为矿房，另一部分为矿柱。这种采矿方式根据矿块、矿壁的结构差异以及回采作业的特点，可以分为房柱采矿、阶段性采矿、全面采矿。最大的特点便是回采矿房所留下的空场并不及时处理，而是利用这一空场进行出矿、回采作业。在结束矿房开采后，根据矿房的开采顺序，在空场进行矿柱的回采作业。空场的矿柱形式以及是否留下矿柱要根据矿岩特性以及采矿方式决定。一般来说，这种采矿方案仅能够作用于围岩以及矿石相对稳定的条件，允许采矿区于特定时间内大范围暴露。需注意的是，因为这种采矿方式有一定危险性，因此需要高度注意安全处理措施。（1）做好顶板管理工作。测定与观察采矿中形成的顶板、围岩、空间，了解上述内容的位移、变形的规律以及变化情况，以便在出现冒落前就制定出有效的应对防范方法，保障作业人员与作业设备安全。（2）根据监测数据、岩石力学、矿山地质决定爆破方式、回采顺序降低冒落危害。此外，还要根据矿石品位高低、破碎带位置、地质构造、采场面积与结构选择合理相撞的岩柱与矿柱控制地压和保护顶板。（3）回采矿房时，绝对不能够破坏顶板。在使用深孔爆破时必须做好炮孔深度、方位的有效控制，决不允许穿透暂不回采的矿柱。事实上，我国在多年的发展中早已能够熟练运用这种技术，该技术在我国有着较为广泛的应用范围。

2.3崩落采矿技术

采矿生产中为了有力控制地压通常会采取崩落采矿技术。该技术就是通过各种技术方式采用围岩崩落的方式对采空区进行填充，这是一种较适用于围岩体结构不稳定，并且地表状态复杂环境的采矿技术形式。崩落采矿技术在运用前要做好科学勘查及崩落施工计划，必须保证崩落技术操作完全依照设计规划推进，否则很容易发生安全事故，崩落操作后要对矿石进行及时处理、送走，而后采用废石进行采矿区的固化填充，围岩支护过程中必须做好全面的勘察及计划，以保证支撑作业的具体效果，这样才能够为金属矿山采矿技术推进提供全面保障。

2.4其他

除了上述金属矿山常用的采矿方法，还有留矿采矿技术等方法也较为常用。这类技术采矿效果显著，并且总体收益较高。总的来说，在进行采矿生产前要对矿区的情况进行全面勘察，并结合当前的技术与保障情况进行采矿技术的科学选择及优化控制，并要做好采矿技术措施的控制，以便优化金属矿山开采工作的效率，为企业赢得更大的经济收益。

3金属矿山采矿技术操作中的安全管控措施

3.1选择符合矿山生产需要的采矿方法

在金属矿山采矿生产中最大的安全隐患来自采空区，由于采矿生产需要将矿块开采出来，之后就会由于开采活动在矿区形成地面以下的空洞，这些空洞本身结构就受到了破坏，又因为采矿操作不断推进，采矿区域的结构稳定性也在不断变化，就会导致采空区的应力结构越来越不稳定。矿山地下工作人员因此就会遭受一定的安全隐患威胁，尤其是采空区因为支撑力薄弱可能会发生坍塌或者结构断裂的情况，因此必须做好相应的安全防护措施，而安全防护技术措施的选择则要依照矿区及采空的具体情况而定。矿山开采生产工作中要做好全方位的安全管理部署工作，并要根据金属矿山生产的经济与社会效益要求进行安全生产风险预估，进而做好相应的安全管控细节设置，落实各层级安全管控责任，保证金属矿山地下开采各区域的安全监控部署科学、有效，同时为了充分利用资源、优化采空区安全管控效果，要充分利用废石，对采空区进行填充加固，保证井下采矿围岩结构的稳定。

3.2强化地下采矿安全评价工作的效力

在采矿生产前要对开采区域进行应力分析，同时结合所采用的开采技术方法、开采队伍的技术情况进行安全评价及风险预估，为井下采矿施工作业设置科学的安全方案，保证金属矿山井下开采作业中发生的安全问题都能够得到妥善解决。另外，还要对金属矿山生产技术人员进行全面的安全生产培训，提升这些技术人员的安全技术措施操作能力，同时优化金属矿山生产团队的安全意识，针对一线采矿技术人员要进行井下安全技能的强化培训工作，保证其在开展采矿技术作业的同时能够提高警惕，对井下不安全因素进行仔细观察，并能够及时采取安全技术措施，保证其人身安全。针对矿山管理层，则需要强化安全意识，提升井下作业的自动化控制效果，提升金属矿山生产与管理人员的整体安全生产意识，以保障矿山能够安全稳定地进行采矿生产。

4结语

在我国矿山生产中有诸多金属矿山开采方法及模式可以选择，矿山生产设计及管理人员要根据矿山具体情况进行开采方法的选择与优化，同时做好矿山生产安全风险的前期预估及应急制度体系的构建工作，保证矿山井下开采生产技术操作的安全性，为金属采矿事业发展提供更加牢固的安全基础。

参考文献

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[3]王洪喜.金属矿山井下开采采矿方法分析[J].世界有色金属,2017(02):143-144.