金屬礦山采礦方法精選(九篇)
前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的金屬礦山采礦方法主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。
第1篇：金屬礦山采礦方法范文
【關鍵詞】黃金礦山；地下；采礦技術；現狀；發展方向
1 黃金礦山采礦簡介
礦山地下開采工作在我國金屬礦山中占著非常重要的地位，有色金屬和黃金礦山90%以上均采用地下開采工藝。由此可見，地下采礦技術在我國的黃金礦產開發方面有著重要的作用。
我國的黃金礦產資源種類齊全、類型繁多。黃金礦床有巖金礦床、砂金礦床和伴生金礦床三種。主要工業類型有：矽卡巖型、微細粒浸染型、糜棱巖型、蝕變巖性、石英脈型、破碎帶蝕變巖性等礦床。盡管黃金礦產的資源種類、數量較多，但是隨著開采時間的持續，開采速度與數量的不斷增加，造成砂金資源量已經在不斷的縮減，而巖金在我國的資源處于貧礦多，富礦少、小礦多，大型、特大型礦較少，缺少世界級大型礦床的局面，同時有些資源因為種種原因難以充分利用，這一系列原因給我國黃金礦山的發展造成較大的阻礙。如果以后黃金礦山地下采礦技術得不到發展與提高，那么未來的黃金礦業發展將會舉步維艱。
2 黃金礦山地下采礦技術的現狀分析
目前，我國黃金礦山中，砂金礦的開采開發已經接近尾聲，黃金礦產資源開采以巖金開采為主，主要還是地下開采。隨著科學技術的不斷進步，特別是近幾年來，由于數字化、自動化設備的不斷開發與應用，我國黃金礦山地下采礦技術和裝備水平也得到了較大程度的提高，采礦的效率以及采礦回收率等采礦技術的指標也呈現出同步增長的態勢，工人的安全保障也得以進一步加強。這樣的發展狀態使得我國黃金礦山地下采礦技術水平達到了一個新的階段。我國的巖金礦山當前使用的采礦方法有三大類：空場法、充填法、崩落法。進入21世紀后，在三大類采礦方法基礎上，大約擴展到了30多種回采工藝，其中主要是以淺孔留礦法為主的與多種方法相結合的采礦方法。每種方法都有其不同的優缺點。
如：淺孔留礦法，所需要的采切工程量小，設備少，投資低，工藝簡單，出礦效率高，達到產量標準的速度相對較快，所以這種采礦方法適合在中小型的礦山，但是淺孔留礦法在操作過程中也有著不少缺點亟待改正，像采場回采時平場和二次破碎的工作量較大、工人勞動強度高、難以實現機械化，采空區需要及時處理等等。充填采礦法，黃金礦山由于力求提高回收黃金資源，所以充填法所占的比重較其他類型礦山高，類型亦較多，主要有上向水平分層膠結充填、緩傾斜的垂直分條充填、削壁充填、點柱尾砂充填采礦法，它是采礦工藝技術中采礦損失率最少，礦石貧化率最低的一種采礦工藝，這種采礦方法也被我國黃金領導部門所大力提倡。但是，美中不足的是其工藝較為復雜，生產成本較高，基建投資較大。崩落采礦法，是以崩落圍巖實現采場地壓管理的一種采礦法，貧化率高，需要地表允許塌落，使得采礦方法的應用受到局限，如地面有重要設施或有河流、鐵路、公路、輸電線路經過，以及覆蓋層中有流砂、未經疏干的砂層等其它不適地層，皆不宜采用此類采礦方法。三種采礦方法各有千秋，在實際工作中選擇何種方法，視具體條件而定。
3 黃金礦山地下采礦技術的發展方向
在和平與發展的21世紀，黃金礦業也必須承擔可持續發展的責任。優質黃金礦產資源越來越少，復雜、低品位礦石資源將逐步成為開采主體，同時由于淺部礦體的逐漸消耗，深部開采是不少黃金礦山企業開采主流，這樣黃金礦山地下采礦技術將面臨深部高應力、高地壓、高地溫等不利因素的干擾。黃金礦山采選行業是廢料產出較多的行業之一，在利用其資源的過程中會產生許多尾礦，其工業廢棄物所占比例較大，同時，這些廢料（包括堆存的尾礦與廢石）需要占用很多的土地資源，其中還有很大一部分占用的是耕地。所以，在黃金礦產開采的過程中，會給環境帶來許多不利影響，例如：泥石流、尾砂污染、廢水污染、水土流失等等問題。
所以未來黃金礦業的發展，必須堅持可持續發展方向，現在提倡建設綠色礦山，是礦山發展必走之路。在采礦技術方面，充填采礦方法將會得以發展，作為深部開采的首選方法，新的充填技術、工藝和設備能夠更好地降低充填采礦成本，提高效率，目前各國都在加大對新型的充填技術、工藝和設備的研發力度，我國在加大自身研發力度的同時，也可以從國外礦山的發展趨勢中得到借鑒和啟發。同時隨著黃金礦山地下開采技術的不斷發展，無廢開采技術等符合可持續發展戰略的開采技術也將成為地下黃金礦山采礦技術的更高追求。無廢開采技術的應用解決了日益嚴重的環境問題，同時也延長了黃金礦產資源的利用年限，提高礦山的綜合效益，使得黃金礦產開采行業逐步走上循環、可持續發展的軌道。
隨著信息技術的發展，數字化管理模式將會日益受到黃金礦山企業的重視，生產過程自動控制、集成化生產調度、數字化資源管理、智能化技術裝備的應用將會越來越廣泛，在礦山生產安全、高效方面，發揮出重要的作用。
另外，未來為滿足對黃金物質經濟的需求，黃金礦產開采技術在其它方面將會有不斷的創新發展，例如：加大海洋資源的利用、二次資源綜合利用、尾礦資源的再次利用、替代資源的開發以至宇宙資源開發等等，隨著不同類別黃金礦產資源的開發利用，黃金開采行業也會根據資源類別，采取不同的方法，采礦技術也會得到創新、發展。
總之，將來黃金礦山地下采礦技術的發展方向主要是向著可持續發展和保護環境、充分利用資源、生產安全和高效的方向發展。通過加大對科技的投入，不斷的開拓創新，將會在黃金礦山地下采礦技術方面創造出成本更少、效率更高、自動化程度更高、生產更安全的采礦技術。同時相信未來的黃金礦產開采行業也一定會為企業、為國家創造出更多的價值。
4 總結
本文通過對我國黃金礦山地下采礦技現狀與發展方向的全面論述，總結出黃金礦山地下采礦技術應當向著安全、高效、低成本、充分利用資源并且有利于保護環境和礦業可持續發展的方向發展。黃金礦產開采行業作為我國國民經濟中重要的一部分，將會擔當起自己應有的社會責任。
【參考文獻】
[1]崔岱.我國黃金和有色金屬地下礦山采礦工藝現狀及其發展趨勢[J].黃金，冶金工業部長春黃金研究院：TD863.1998（04）.
[2]郭金峰.我國地下金屬礦山采礦技術現狀和發展趨勢[J].中鋼集團馬鞍山礦山研究所，2005，9：增刊.
[3]王曉秋，郭冬巖，呂廣忠.我國地下金屬礦山采礦技術的發展與展望[D].河北理工大學資源與環境學院.
[4]王福財，宋建.斜長工作面淺孔留礦法在急傾斜極薄礦脈開采中的應用[C]//2005年全國金屬礦山采礦學術研討與技術交流會論文集，2005.
第2篇：金屬礦山采礦方法范文
關鍵字：采礦工程；采礦技術及工藝；應用
一、我國采礦工程的現狀
進入二十一世紀，我國社會經濟正處于高速發展時期，與此相適應的是，全國礦業開發也開始迅猛發展。在我國的現代經濟社會發展中,礦業及原材料能源加工產值占工業總產值的30%以上,如果考慮制造業等下游產業,礦業支撐了70%以上的國民經濟總量及其相關部門的運轉,95%以上一次性能源、80%以上的工業原料、大部分農業生產資料和1/3日飲用水都取自礦產資源。2011年，我國經濟面對金融危機的局勢實現8％的增長，但是經濟發展和對鐵、銅、鋁、鉛、鋅等大宗金屬礦產品的供需矛盾日益突出。近年來，鐵、銅、鋁、鉛、鋅的產量分別約有70％、70％、40％、50％、20％依靠進口礦產原料。礦產資源是人類生存和經濟發展的重要物質基礎，也是國家安全的重要保障。但是，資源緊缺、粗放利用、環境污染和生態破壞已成為制約我國經濟社會可持續發展的瓶頸，重要金屬資源供需矛盾十分突出。
二、地下采礦工藝技術
從地下礦床的礦塊里采出礦石的過程。它是通過礦塊的采準、切割和回采三個步驟實現的。采準工作是掘進一系列巷道為切割和回采工作創造條件;切割工作為回采礦石開辟自由面和落礦空間;回采是從礦塊里采出礦石的過程,是采礦的核心,包括落礦(將礦石以合適的塊度從礦體上采落下來的作業)、出礦(將采下的礦石從落礦工作面運到階段運輸水平的作業)和地壓管理(包括用礦柱、充填體和各種支架維護采空區)三種作業。自70年代開始結合礦山開展了各種采礦方法的試驗研究相繼在空場采礦法、崩落采礦法、充填采礦法等采礦方法方面取得了顯著成就。目前在我國金屬礦山應用了各種類型的采礦方法。
（一）、空場采礦法
這種方法通常將礦塊劃分為礦房與礦柱逐步回采,先采礦房再采礦柱。在回采礦房時采場以敞空形式存在,依靠礦柱和圍巖本身的強度來維護。礦房采完后要及時回采礦柱和處理采空區。現階段我國有色金屬、黃金及化工礦山應用相當普遍。
（二）、崩落采礦法
是以崩落圍巖來實現地壓管理的采礦方法,即隨著崩落礦石強制(或自然)本來圍巖充填采礦區以控制和管理地壓。隨回采工作面的推進有計劃地崩落圍巖填充采空區以管理地壓的采礦方法。基本特征是崩落圍巖回采部分礦房礦柱。適用于圍巖容易崩落、地表允許塌陷的礦體。崩落采礦法按回采方式分為:壁式崩落法、分層崩落法、無底柱分段崩落法、有底柱分段崩落法和階段崩落法。
（三）、充填采礦法
隨著回采工作面的推進逐步用充填料充填采空區的采礦方法叫充填采礦法。有時還用支架與充填料相配合以維護采空區。按采用的充填料和輸出方式不同又可分為干式充填采礦法、水力充填采礦法、膠結充填采礦法。
（四）、溶浸采礦
溶浸采礦又稱化學采礦,它是根據某些礦物的物理和化學特性將溶浸液注入礦層或礦堆,通過化學反應有選擇性地浸出礦石中的有用成分,使有用成分從固態轉化成液態,再進行回收,從而達到開采礦石目的的一種新型采礦方法。
三、金屬礦床的特性
（一）、礦床賦存條件不穩定
礦體的傾角、形狀和厚度均布穩定。在同一礦體內，走向方向上或在傾斜方向上，其傾角、厚度有較大的變化，常出現尖滅、分枝復合現象。這就需要各種采礦方法與方法本身具有一定的靈活性，來適應復雜的地質條件。
（二）、變化大的礦石品位
金屬礦床中，礦石品位在礦體的走向上以及傾斜上，常常有較大的變化。這中變化有事由一定的規律，伴隨深度的增加礦石品位變貧或富。礦體中常存在夾石。有些硫化礦床的上部有氧化礦，使同一礦體產生分帶現象。
（三）、礦床含水性
礦床含水兩大，不但增加了排水的設施與設備，并且也對回采工作造成巨大的困難。
（四）、地質的復雜構造
斷層、穿入礦體中的巖脈、褶皺、斷層破碎帶等構造在礦床中是經常出現的。
（五）、礦石和圍巖的堅固性大
大多數金屬都有此特點。所以，采用鑿巖爆破方法來崩落圍巖和礦石，這給實現綜合機械化開采，造成困難。
四、地下金屬礦開采技術的發展趨勢
（一）、地下空間改建尾礦庫技術
為了節約大量的尾礦建庫經費并且解決采空區、塌陷坑給礦山開采帶來的隱患、同時實現無尾排放創造條件，可把地表塌陷坑、地下采空區和一系列場所改建尾礦庫。與其同時在一定程度上解決尾礦地面對方、建庫經營費用大、農田占用量大等一系列問題。
（二）、地下遺留礦體開采技術
近些年來，民營企業大量加入，無序開采的情況嚴重，不但占有大量的國家礦產資源，同時嚴重破壞、浪費礦產資源，殘留大量的礦體。民采殘留和境外礦體期中鐵礦資源量占有一定的比例，這類礦床在開采的過程中存在地壓災害、巖層控制采空區、巷道維護處理等技術問題，需要通過系統的研究來解決，回收有限的礦產資源。
（三）、繼續開展地下金屬礦山無廢、少廢開采技術
隨著我國地下金屬礦山進入無廢、少廢開采的曾多，其它類型的開采條件會隨之不斷的出現，而且全新的問題也會不斷的出現，所以在已經取得的地下金屬礦山無廢、少廢開采經驗的基礎上，增強科研力度，形成完全適合我國國情的地下金屬礦山無廢、少廢的開采技術。
（四）、厚大第四系流沙含水層和大水礦床開采綜合技術
此類礦床開采，通過系統研究解決巖層的控制和變形、塌陷巖層對地表建構筑物的破壞、地下水治理和采礦方法等一些列問題。要實現這類礦床的安全和高效的開采，就必須在不破壞開采環境的前提下。
第3篇：金屬礦山采礦方法范文
【關鍵詞】金屬礦山；地下開采；高產高效；采礦工程
1、前言
在我國全部的地下礦山中，地下金屬礦山大約占到90%左右，隨著一些露天礦山轉入地下開采，這一比例還在逐步的增加，那么地下金屬礦山的開采技術的發展顯得至關重要[1]。隨著我國機械化技術的發展和管理水平的提高，需要新機械、新材料和新工藝開始在地下礦山得到應用，主要表現為大型的、先進的機械設備的研發，高產高效采礦方法的采用以及數字化電氣設備的使用等技術的發展。
2、地下開采技術發展現狀
目前所采用的開采方法主要有以下幾種，如空場法、充填采礦法、崩落采礦法，也存在一些其它方法，但是應用范圍較少[2]。隨著新設備、新工藝的實施，這么開采方法與以前相比也發生了很大的不同。
2.1 空場法
2.1.1 VCR法
20世紀8年代，VRC采礦方法在我國的鉛鋅礦進行了實驗，并成功應用。后來，這種先進的采礦方法先后在金川礦業公司、安慶礦業公司、獅子山礦、金山礦進行了大范圍的推廣應用。20世紀80年代中期，在凡口礦進行了階段臺階采礦法實驗，把露天采礦工藝成功的應用到了地下礦山的開采之中，就是首先在采場上進行割槽，利用這一割槽作為補償空間和自由面，采用深孔大直徑爆破技術進行臺階崩落，并從采場下部進行崩落礦石的運輸。
2.1.2 連續開采技術
地下礦山的連續開采方法主要是礦床的連續開采、礦石連續運輸以及礦房連續回采，就是說所有的采礦工藝都實行工藝連續化。我國在這方面做過大量的重點項目科技攻關，如在“六五”到“八五”期間，就做過大量的連續開采項目，進行了大量的科研工作的現場試驗，并在一些礦山進行了應用，取得了很好的開采效果。
2.2 充填采礦法
機械設備的大型化和機械化是實現充填采礦法的必要條件，不管是國外還是國內這方面都進行快速的發展，主要表現為支護設備、落煤割煤設備以及運輸礦石設備方面。在充填技術方面，發展最快的是膠結性充填，從最初實行的尾砂膠結充填工藝發展到了高濃度膠結物充填技術以及目前比較流行的不收縮、不脫水的沙膠充填技術。礦石的回采工藝也得到了快速的發展，從最初的分層開采、分段開采，發展到了大孔落礦開采，階段全高開采工藝也到了很大的發展；通過改良采場的布置參數，來進行采區機械化充填開采；并對充填系統實行自動化控制，最近新發明的泵送膠結膏體充填工藝，大大提高了工作效率，促進了充填開采工藝的高效開采。
在我國先后實行過干式膠結充填、分級膠結充填、尾礦膠結充填、水泥碎石膠結充填等先進的充填技術和充填工藝[3]。最近幾年，有研制成功了具有世界領先的充填開采工藝，最具有代表性的是：粗粒級水砂充填新工藝、高濃度全尾砂自流輸送及泵壓輸送充填新工藝、高水全尾砂速凝固化膠結充填新工藝、膏體泵送充填工藝與技術等。在20世紀90年代，在金川礦區進行了我國第一個泵送充填實驗，后來相繼又在銅綠礦進行第二個泵送充填試驗，獲得了成功。安慶礦泵送的材料主要是尾砂和水泥，運用高階段深孔大直徑的充填方法，取得了很好的充填效果，這一技術也填補了我國充填采礦方面的空白，改變了我國多年地下采用多中段作業的落后局面，實現了地下礦山高產、高效、安全開采，并且也標志著我國大直徑深孔采礦技術已經步入世界采礦的先進行列。
2.3 崩落采礦法
在我國實行分段崩落開采工藝面臨著很多問題，例如怎么加大斷面和怎么優化結構布置參數等問題。通常對結構參數的優化主要是通過擴大進路的間距。只有擴大間距才能很好的減少采掘所需的工程量。并且增大間距的可操作性也較強，很容易實現，容易推廣應用，現在已經在桃沖、北銘河、程潮進行了應用，并取得了很好應用效果。
低貧化放礦和主要是在采礦過程中當礦石臨街面達到出礦口時就停止放出礦石，這樣可以很好的確保礦石的完整性，很好的降低了礦石混入雜質。低貧化放礦這種工藝最先在鏡鐵山鐵礦進行了試驗，并取得了很大的成功。這種的優點主要是操作簡單、靈活，并且還不需要改變原來的采礦工藝，不但可以降低礦石的貧化率，還降低了雜質的混入率，取得了很大的經濟效益，所以，這種技術的應用前景非常大。目前，低貧化放礦我國的許多礦山都得到了不同程度的應用。
3、地下金屬礦山采礦技術發展趨勢
3.1 礦山開采深井化
隨著礦井開采深度的逐步增加，在一些礦床較深的地區，礦石的開采條件較差，經常會遇到較大的技術難題。目前，我們通常把深度超過千米的礦井成為深井礦山。以前我國的非煤礦山通常不會超過千米，一般在700米以下，但是最近幾年已經也出現了一些達到千米的礦井開始進行開采，例如冬瓜山銅礦床、金川二礦區850m水平就是這種深井。隨著礦山的開采深度越來越大，巖層地壓增大，巖層溫度升高，礦山的排水、支護等遇到了前所未有的困難，這就要求我們要改進現階段的采礦工藝和采礦設備。反過來說，隨著采礦工藝和采礦設備的改進，深井礦山會越來越多。
3.2 采礦設備高效化、大型化、自動化
礦山設備的發展方向是設備的大型化、自動化和高效化，研制大功率的鉆孔爆破設備、全液壓鑿巖設備、巷道鉆進設備、輸運設備、鏟運設備以及振動出礦、連續采礦成套設備勢在必行，并且盡可能的實現設備的高效化。半自動或者自動化，減輕工人的體力勞動。激光定位裝置，是實現鑿巖設備自動化的必要技術，自動化的鑿巖設備可以進行自動鑿巖，連續式裝載、自動式裝卸和運輸。大型礦山采用全部的機械化、高效化的設備，必能大大降低勞動強度，增加礦山產量。
3.3 礦山環保化、綜合治理化
在一些發達國家，非常重視礦山的環境治理，尤其是對礦上的矸石、廢水、粉塵以及廢棄，并且標準非常的嚴格，很多品味差的礦石都由于治理成本太高而無法生產。特別是對矸石的治理，對那么廢石山、尾礦通常都會進行覆蓋，在覆蓋層上面再種植綠色植物，進行綠化處理。國外還非常重視建立無矸石礦山和無廢物礦山，我國目前也在引進國外先進技術，例如南京棲霞山鋅鋁礦和吳縣銅礦現在也建成了無廢物礦山。
除此之外，采用充填工藝進行采空區充填，不但可以利用廢物，還可以保護環境，這也是未來綠色礦山建設的總的方向。
參考文獻
[1]孫豁然，周偉，劉煒.我國金屬礦采礦技術回顧與展望[J].金屬礦山，2003.
第4篇：金屬礦山采礦方法范文
【關鍵詞】礦山開采技術展望
中圖分類號：O741+.2 文獻標識碼：A 文章編號：
現階段我國部分礦山采掘設備實現了大型化、自動化和智能化, 采礦工藝實現連續或半連續化, 礦山生產與管理廣泛應用了計算機技術。今后隨著科學技術的突飛猛進, 采礦技術將向設備更加完善可靠, 生產率不斷提高, 采礦系統不斷完善, 生產更加安全, 礦產資源開采更加注重生態環境和諧的方向發展。
一、我國礦山開采技術
1、充填采礦法
我國先后采用干式充填、分級尾砂膠結、全尾砂膠結、碎石水泥漿膠結等工藝與技術。最近, 我國成功地試驗了一批具有世界先進技術水平的充填采礦工藝, 具有代表性的是: 高水全尾砂速凝固化膠結充填新工藝、高濃度全尾砂自流輸送及泵壓輸送充填新工藝、粗粒級水砂充填新工藝、膏體泵送充填工藝與技術等。
充填采礦法發展的特點是各工序實現機械化和設備大型化, 主要表現在落礦、支護和出礦等方面。膠結充填技術從分級尾砂膠結充填、全尾砂高濃度膠結充填發展到不脫水、不濃縮的全尾砂膠結充填。在回采工藝上, 從提高分層(分段) 高度發展到大孔落礦, 階段全高回采嗣后充填; 改進采場結構參數,實現盤區機械化開采。充填系統實現了微機控制的半自動化、自動化。國內充填采礦法的發展, 除某些設備儀表外, 與國外水平相近。有色礦山的發展水平基本上以凡口鉛鋅礦和金川二礦的盤區機械化膠結充填采礦法為代表, 黃金礦山以三山島、新城金礦技術較為先進。凡口鉛鋅礦采用脈外斜坡道, 高中段高分層, 脈外集中溜井, 無軌化采礦, 管道自溜輸送尾砂膠結, 盤區生產能力達400~ 500 t/d, 采礦工效31 t/工班, 高濃度全尾砂活化攪拌自流輸送膠結充填工藝在該礦應用比較成功,尾砂利用率達95%以上, 充填濃度達72% ~ 75%。金川二礦采取進路間隔連續回采, 采用引進的全液壓雙臂鑿巖臺車和6 m3鏟運機及錨桿臺車, 應用控制爆破和細砂接頂技術, 盤區生產能力最高達1039 t/d; 采用了從國外引進的全尾砂膏體充填工藝, 用等量比例的- 25 mm 戈壁碎石集料和全尾砂及水泥制備成質量濃度為81% ~ 83%, 坍落度為10 ~ 20 mm 的膏體, 最后經雙缸全液壓PM 泵輸送至井下采場。三山島金礦實現斜坡道開拓無軌開采, 使用M) 14、P) 17單、雙臂鑿巖臺車, ST) 31 /2、ST) 2D鏟運機, 錨桿臺車, TW) 5HD破碎機, 11. 79 t坑內卡車, 最近引進BBC 公司最新型的35 t電動架線式卡車; 采用點柱式機械化上向水平分層充填采礦法, 采場生產能力達300 t/d。新城金礦生產規模1250 t /d, 豎井) ) ) 斜坡道開拓, 設備實現無軌化, 液壓臺車、錨桿臺車、鏟運機、碎石機、11. 79 t自卸卡車、35 t電動架線式卡車均被采用。
2、空場采礦法
1980年, VCR法首先在我國凡口鉛鋅礦試驗成功。隨后,這一高效率的采礦方法先后在金川有色金屬公司、安慶銅礦、獅子山銅礦和金廠峪金礦等礦山得到推廣應用。1980~ 1985年間, 在凡口鉛鋅礦又試驗成功了階段深孔臺階崩落采礦法。該采礦方法將露天礦的臺階崩礦技術應用到地下開采中, 即在采場的局部面積上, 先形成切割槽, 然后以這一切割槽為自由面和補償空間, 采用大直徑深孔裝藥進行全階段或臺階狀崩礦, 崩落的礦石由采場下部的出礦系統運出。
地下金屬礦山連續開采主要包括礦房的連續回采、礦體的連續開采、礦石的連續運送及全工藝過程的連續化。我國從“六五”至“九五”期間, 連續開采技術始終被列為國家重點科技攻關項目, 投入了大量的人力、物力和財力進行理論研究和科學試驗, 并在獅子山銅礦、鳳凰山銅礦、安慶銅礦地下金屬礦山連續開采技術的研究中取得了一些成果。
崩落采礦法包括無底柱分段崩落法和自然崩落法。
我國無底柱分段崩落法面臨著一個如何加大和優化結構參數的問題。結構參數優化的主要方向是增大進路間距。增大進路間距將大幅度地減少采掘工程量。增大進路間距具有較強的可操作性, 易于推廣應用, 目前程潮、桃沖、板石溝、北銘河等礦山都應用了該技術, 并取得了較好的效果。低貧化放礦或無貧化放礦是指在放礦過程中當礦巖界面正常到達出礦口時便停止放出, 以保持礦石界面的完整性, 最大程度地減少礦巖的混雜性。低貧化放礦首先在鏡鐵山鐵礦試驗和應用成功。該技術具有簡單、靈活、易于操作和無需對原采礦方法作重大改革等優點, 且可降低貧化、減少巖石混入, 經濟效益巨大, 因此, 應用前景廣闊。目前, 低貧化放礦在程潮、桃沖、弓長嶺等礦山得到了應用。
自然崩落法, 具有生產能力大、采礦成本低的優點, 特別適用于礦體厚大、礦化均勻易于自然崩落的低品位礦床開采。其應用原理是在礦塊大面積拉低后, 破壞礦塊內的應力平衡, 引起應力重新分布, 形成新的自然平衡拱, 拱內礦石因受重力作用而周期性冒落。銅礦峪礦自1989年至2002年在810~ 93m應用該法, 累計采出礦量2450. 48萬t。
至于采礦裝備方面, 近些年來, 我國金屬礦山向無軌化、大型化、液壓化和自動化方向邁進, 有了較大的進展, 先后研制成多種規格的鏟運機、液壓鉆車、地下牙輪鉆機、各種鑿巖臺車和膠輪輔助車輛等。
二、礦山開采技術展望
1、金屬礦山尾砂綜合利用技術
目前, 礦產資源開采過程中和開采后, 都存在一系列的環境破壞問題, 如選礦尾砂的排放對地表的污染、由于地下空區的存在而造成的地表塌陷和位移以及對開采中的礦山帶來地壓危害。如果采用全尾砂充填技術將尾砂充填回采空區, 可達到既廢物利用, 又治理環境的雙重目的。目前, 我國地下礦山中, 空場采礦法占54%, 充填采礦法占15% 左右, 若在采用空場采礦法和嗣后充填的礦山中采用低成本的全尾砂充填技術, 將可能解決排放尾砂造成的地表環境污染和空場采礦法開采所固有的地壓問題,同時還可節省建造尾礦庫所需的巨額投資。
2、高強度、低貧化損失采礦工藝
采礦工藝將圍繞提高采礦生產能力這個主目標, 重點研究改進充填采礦法中的深孔階段充填采礦法、分段充填采礦法, 空場采礦法中的大直徑深孔階段礦房采礦法, 崩落采礦法中的階段自然崩落采礦法與強制崩落采礦法, 使之成為高效率、低成本、低貧化損失的采礦方法。
3、大型、高效無軌礦山設備的研制與應用
研制高效率大孔穿爆設備, 中深孔全液壓鑿巖機具, 井巷鉆進機械, 以及鏟運機為主體的裝運設備, 振動出礦和連續采礦及與之配套的輔助機械等系列設備, 盡可能實現礦山開采無軌化、高效化和半自動化、自動化。大型礦山將采用全盤機械化、高效率的大型設備, 并實現遙控及自動化。
4、難采礦床開采技術
近期將加強復雜地質條件和難采礦床開采技術研究。如深井開采, 礦巖松軟礦床開采, 老礦山二次資源回采, 高硫高溫自然發火和大涌水量礦床開采等。
總之，21世紀也是一個充滿挑戰和想象力的世紀。隨著時間的推移, 現有的各種類型的采礦方法都有可能遭遇面目全非的變革, 無人礦山、海底采礦、太空采礦等等都將成為現實。采礦業將以一個與更需要我們想象力才能描繪的形象伴隨人類的文明而向前發展。
參考文獻：
[1] 郭滕飛,宋丙劍.金屬礦山地下開采方法選擇及其影響因素探討[J]. 黑龍江科技信息. 2010(23)
[2] 夏同慶.原地地下浸出采礦方法及其在鈾礦地質部門的應用前景[J]. 世界核地質科學. 1992(03)
第5篇：金屬礦山采礦方法范文
關鍵詞:我國鐵礦采礦技術 現狀 發展
1、露天礦深部開采聯合運輸系統完善與創新
要提高露天礦開采和設備全系統的作業效率,要掌握設備保持良好狀態的關健技術,對設備進行實時狀態監測,嚴格實施維修保養計劃。
2、礦山現代化信息系統
要擴大信息系統范圍,除調度系統外,還包括礦山地質可視化系統;資源儲量估算與經濟評價系統;礦床開采智能優化與快速評價系統;生產調度指揮與控制技術;生產調度優化系統開發;安全預警與災害控制技術研究等。實現金屬礦山基礎信息采集、傳輸、存儲和表述的數字化;地質測量過程可視化、數字化;開采設計、生產計劃編制的數字化和生產經營參數的最優化;生產調度指揮的數字化、三維虛擬現實可視化。
3、露天開采向地下開采過渡技術
露天地下聯合開采合理范圍確定;露天地下聯合開采工藝的確定;露天地下聯合開采采場穩定性研究,露天地下聯合開采的巖體破壞模式,開發一系列適用于露天地下聯合開采穩定性分析的軟件系統和采場應力/應變和微震監測系統。建立一套露天地下聯和開采的技術體系,使采礦成本降低5%～10%,投資降低20%。
4、坑內礦現代化高強度開采工藝技術與裝備
以司家營南區鐵礦為代表研發創造超級采場下誘導冒落崩落等現化高強度坑內開采新工藝,實現地下礦年產1000萬t/a以上,接近國際大型坑內礦第一位的瑞典基律納鐵礦生產水平（1800萬～2300萬t/a）。要推出屬于自己的新一代井下采掘設備,要配套完整,能體現高質量、高性能和高科技的特點,在國際上能享有盛譽,具有國際核心競爭力。
5、復雜難采礦床坑內開采技術
5.1 深井開采技術
以本溪大臺溝鐵礦為代表,采深1200～2000m深部高溫、高壓、高應力（三高）條件下礦床開采致災機理研究;深部礦床致災監測傳感器網絡集成技術研究;深部礦床開采災害可視化分析模型與預警技術研究;深部礦床開采災害大規模并行可視化分析模型與預測技術研究;深部礦床開采移動目標跟蹤、定位與緊急撤退系統研究,提高礦山經濟效益,保證實現安全、高效的開采。
5.2 有地表保護目標的坑內開采
研究“三下”開采（河流下、鐵路下和建筑物下）的關健技術,開展地質力學、巖石力學、開采工藝、監測技術和工程治理等多方面學科為基礎的綜合性研究工作,開展巖層移動和地表變形的綜合研究和構造應力條件下地表移動規律研究,同時進行監測方法和網絡以及若干技術措施研究。
5.3 具有水害危險的礦床開采
研究防治水患的辦法,堵水建筑防滲層,在含水帶與采區之間,構建隔水構筑物或注漿封堵或采用帷幕。疏干:掌握巖石滲透性、涌水量和可能的地下水位下降強度,采用礦體疏干工藝。大水礦床開采面臨諸多領域,諸多學科,沒有統一模式,要因地制宜,不同礦山,不同條件,區別對待,研究有效的防水方法。
6、貧鐵礦床充填法采礦關鍵技術研究
通過采動圍巖損傷演化機理與巖體滲流規律預測、階段嗣后充填法開采災變失穩預測與控制、低成本新型膠結材料研發與高濃度料漿自流輸送等關鍵技術攻關,解決大型鐵礦床規模化采礦的階段嗣后充填法采礦的充填法采礦巖移規律與地質災害監測及防控等問題。同時、高濃度膠結充填材料和自流充填工藝與技術,降低充填成本,提高采礦效益;建立廢石不出坑、尾砂不人庫、廢水不外流的綠色礦山。既開發利用貧鐵礦資源,又實現難采資源的安全、環保和高效的開發和利用。
7、金屬礦山大規模、高效、智能化開采關鍵設備研究
通過高效率電傳動地下運輸車、地下大型低污染鏟運機、井下設備智能化操控系統、高效多功能錨桿鉆裝車、高效深孔鑿巖設備、地下礦山安全環保型炸藥及地下中深孔乳化炸藥裝藥車工藝設備的研制,生產具備新型驅動技術且載重噸位35～40t的井下自卸車樣車,可提高爬坡能力10%;運輸效率提高10%～15%。
8、采礦節能降耗關鍵技術研究與示范
通過基于爆破能量消耗的爆破塊度預測與控制、多形式運輸系統聯合開拓節能、基于按需通風、動態適應調節的通風系統節能、礦山系統能耗優化綜合控制等關鍵技術攻關,形成冶金礦山采礦主體工序能量合理分布優化技術、礦山設備能耗高效利用技術,力爭降低采礦工序能耗10%～15%。
9、礦山生態環境保護及恢復
礦區破壞土地合理利用技術模式研究與工程示范;露天閉坑采場建尾礦庫的關鍵技術研究;礦山酸性廢水處理及資源化關鍵技術與裝備的研究;排土場重金屬污染土壤生物修復技術研究及示范;排土場重金屬遷移控制技術與封隔攔擋新材料研究。
10、金屬礦山地質災害控制技術
露天礦邊坡的滑坡控制技術、排土場滑坡及泥石流防治技術、礦山地質災害控制技術。防治地質災害是一項長期任務,雖然積累了一些防治經驗,但有一定的局限性和時效性,還應從理論到實踐廣泛開展此項有效的防治技術措施。
11、海洋采礦
國際上海洋采礦主要有連續鏈斗（CLB）采礦方法、海底遙控車采礦方法和流體提升采礦方法,都處于試驗階段,中國開展此項研究晚了一點,借鑒國外經驗,擬采用“集礦機一泵提升”的流體提升方式采礦方法,要開展基礎研究與試驗,要建立大洋采礦試驗室,制訂海上中間試驗方案。海底采礦研究要與經濟目標緊密相聯。
12、智能化礦山相關技術研究
智能礦山是礦山企業信息化的發展方向,也是礦山企業信息化的最高階段。智能礦山建設是一項復雜的系統工程,涉及到現代信息技術、自動控制技術、可視化技術、虛擬現實技術和采礦科學、地質科學等學科。
第6篇：金屬礦山采礦方法范文
關鍵詞：露天礦；采礦方法設計；三維可視化；采剝計劃編制
中圖分類號：F40 文獻標識碼：A
云南思茅山水銅業有限公司是由玉溪礦業有限公司、（香港）勵晶金屬有限公司、云南鼎泰投資有限公司和云南易門經一工貿有限責任公司共同投資重組的一家中外合資公司，目前擁有大平掌銅礦采礦權和大平掌銅多金屬普查、大凹子銅多金屬普查、景谷中合銅多金屬普查三個探礦權，是集探、采、選為一體，以銅、鋅為主的礦產資源開發企業。
2006年以前，大平掌銅礦的采礦設計采用傳統的手工制圖和借助于CAD等作圖軟件形成施工圖形，這些圖形大多局限于二維平面圖形，圖形不夠直觀，信息表達不夠充分，工程量大，需要的專業人數多，而且往往只有少數專業采礦人員才能夠快速清晰地理解。2009年2月份，玉溪礦業公司全面接管云南思茅山水銅業有限公司大平掌銅礦的生產經營權以后，玉溪礦業公司礦山研究院引入MicroMine三維礦業軟件對大平掌銅多金屬礦床進行管理和開采。
MicroMine采用真三維采礦方法設計，生成三維采礦單體實體模型。在三維采礦單體模型的基礎之上，透過礦塊表面直接觀察內部采剝工程布置方式和順序，進行任意剖面圖的剖切，觀察內部構造、局部信息，并自動生成用于生產的二維剖面圖，這種三維可視化方法的實現可以給設計人員提供大量、精確、直觀的圖形數據，從而降低設計人員的勞動強度，提高設計人員的工作效率。MicroMine可在三維實體模型的基礎上計算出采剝工程量、采剝比、礦石量、損失和貧化率、炸藥及爆破器材消耗量等一系列參數，這些資料為后期采剝計劃的編制和生產過程控制提供了可靠的依據。
利用Micromine三維礦業軟件對大平掌銅礦管理規范及流程具體分測、地、采三個部分，第一部分礦山工程測量數據采集、數據處理，第二部分礦山地質模型的更新，第三部分露天礦山采礦設計。
1工程概況
大平掌銅礦是一座以銅為主，并伴生鋅、金、銀，鐵等多種金屬元素的中大型露采礦山。采區出露地層主要為上泥盆統-下石炭統大凹子組（DCd）的第一段（DCd1）頂部和第二段（DCd2）。大凹子組第一段頂部為塊狀硫化物及放射蟲硅質巖、硅質凝灰巖，是礦區v1礦體的產出層位，其下部被次火山巖流紋斑巖侵入，礦區V2礦體即產于流紋斑巖。大凹子組第二段出露于礦區中部，巖性為灰綠色英安巖。礦區總體為一北西走向的背斜構造，由于受斷裂、斜長花崗斑巖及流紋斑巖侵入破壞，背斜形態不完整。采區出露斷層較多，但多為小斷層，對礦體影響不大。只有2-12線之間發育較好的縱段斷層和4-6線處發育橫斷層對V1礦體有一定影響，但錯距都不大只有20米。大平掌銅多金屬礦產于大凹子組凝灰巖和流紋巖中，礦區圈出兩個礦體，兩者的地質特征有明顯差異。V1礦體由塊狀硫化物礦石組成，呈不規則的透鏡狀或構造塊體，分布在V2礦體及流紋巖之上，與下伏V2礦體不完全重疊，與頂板英安巖之間常見凝灰巖，接觸面呈波狀。V2礦體由細脈狀和浸染狀礦石組成，產于流紋斑巖頂部流紋巖中，連續分布，中部厚邊部薄，餅狀透鏡狀。兩個礦體分布于19至20勘探線間，走向北西，向北東波狀緩傾斜，傾角10°-25°，局部大于35°。礦體總體長2000米，寬100-670米，埋深從地表到280米標高，礦體厚度2-50米。V1礦體主要由7個礦體構成，V2礦體主要由4個礦體構成。本研究中采礦設計的單于0-10線1095m標高以上的礦體。
2三維可視化采礦模型建立
2.1數據收集及準備工作
2.1.1數據收集
設計前，主要應收集的資料有測量人員審定后提供最新的采場現狀圖；地質人員審定后提供的0-10線范圍1095m以上各標高礦置及V1、V2礦體的礦量與品位。
2.1.2準備工作
設計資料的準備工作是一個十分重要的過程，它是進行采礦單體設計的基礎，包括建立采剝工程實體模型和需要計算儲量部分的塊段模型，另外還要根據礦體的形態和圍巖的性質確定出采礦方法和各個技術參數。根據礦體的實際情況，本設計范圍內采用的采礦方法及開采方式為露天臺階式采礦。
2.2地表模型的更新
地表模型是建立三維地質實體模型的重要組成部分，建立好地表模型，可以在宏觀上對礦區所在位置在宏觀上有個完整的認識。
大平掌銅礦的地表模型一般每個月更新一次。根據測量人員提供的測量數據，在AutoCAD中連成地形線，然后導人Micromine軟件中進行高程賦值，把與上一個月地表重復的部分替代，再用創建DTM指令生成最新的數字地表模型（如圖1）。地表模型一般由若干地形線和散點生成，在Micromine中，系統根據每個點的坐標值，將所有點（線亦由散點組成）聯成若干相鄰的三角面，然后形成一個隨著地面起伏變化的單層模型。
圖1更新后的地表模型
2.3礦塊模型的更新
創建一個線框，把所有礦體包含于其中，用更新后的地質模型與新創建的線框進行布爾運算（表面下的實體），再通過線框賦值即可得到新的礦塊模型（如圖2）。
圖2更新后的礦塊模型
2.4露天坑模型的建立
根據玉溪礦業礦山研究院提供的《大平掌礦露天開采境界優化及露天開采設計》及礦體地質特征和開采的經濟技術條件確定本設計中主要設計參數為：（1）工作臺階高度10m；（2）工作平臺寬度12.5m；（3）安全清掃平臺寬度30m；（4）運輸線路寬度為15m，坡度為8%；（5）運輸公路的最小轉彎半徑為15m；（6）臺階坡面角75°。依據思茅山水銅業有限公司當期的生產經營目標，結合生產作業設備的實際情況，確定當期生產露天坑的最小底寬，按照上述的參數設置，然后在三維圖形環境下生成露天坑模型（如圖3）。
圖3露天坑模型
露天坑模型建立以后，通過布爾運算（表面上的實體）再用線框賦值即可得到露天坑內當期計劃開采的礦體。
2.5爆破設計
采礦設計中，爆破設計是十分重要的組成部分，三維可視化設計可以為爆破施工提供最直接的設計圖紙和技術文件，露天礦爆破設計主要分為礦巖爆破設計和圍巖爆破設計。鉆孔主要分淺孔、中深孔和深孔3類。爆破設計中需要的炮孔設計參數包括鉆機類型和爆破范圍、作業高度，最小孔底距，炸藥種類、裝藥方法，裝藥密度、炮孔間距和排距等，炮孔的布置形式主要有矩形布孔和菱形布孔2大類型。大平掌礦山主要布孔方式為菱形布孔。
根據礦山以往的經驗和礦體地質特征確定各爆破參數后，在Micromine三維軟件露天爆破設計中對各臺階進行布孔，計算裝藥量。
2.6設計結果輸出
設計結果包括各臺階圍巖量、礦石量、各種金屬的品位、剝采比、礦石的損失貧化、炸藥和爆破器材的消耗量等（如表1、表2）。
2.7采剝計劃的編制
編制露天礦采剝計劃是當前采礦工程中不可或缺的環節。以Micromine三維礦業軟件為平臺，依據原始地質資料建立礦山的礦體、地表模型，結合該礦當前生產的實際數據，進行露采坑設計，并在此基礎上系統能夠對采剝順序計劃自動優化，同時在技術人員的參與下手工編制采剝計劃，運用三維可視化技術可得到較滿意的露天境界殼，并且有效的指導露天礦山分期開采或中長期采剝計劃的編制，為采剝生產計劃優化工作提供了切實可行的新途徑，提高了礦山生產效率，達到迅速開展工作的目的。
Micromine三維礦業軟件，可以從時間上再現露天礦的過去、現在與將來。生產的過程是不斷改變三維實體現狀模型圖的過程，如果把每次采剝作業的實體臺賬進行保留，就可以查看過去任意時刻的采場狀態，同樣也可以將編好的計劃運用到模型中，三維表現每年的采出量及采出后的模型狀態。在計算方面不再采用各種幾何公式，而是依賴實體的布爾運算，從而更精確和更方便。
大平掌銅礦現所有的采剝作業都在山坡進行，因此快速準確的驗收計算成為首要的問題，引進Micromine以后，在實體模型的基礎上通過各種布爾運算，使驗收計量變得非常方便和準確，同時更直觀的反應了采剝狀態，為生產作業計劃提供了有利的保證。Micromine帶來了測量驗收與采剝計劃作業形式的變化，所有計算結果都是三維狀態下的三維實體，無論是速度和效果，都是原有基礎上一次質的飛躍。比如在模型圖上編制十二五采剝計劃，可以直觀反映五年后的采場規劃圖和真實再現每年的變化效果，結果非常直觀。
2.8剖面查看及圖紙輸出
建立在真三維模型基礎之上的采礦設計內部工程任意方位察看，與傳統設計相比更加直觀化、形象化、真實化，對從本質上了解各個采剝工程的空間結構、采準順序，起到了不可替代的作用。根據真三維礦塊及內部實體工程模型，截取任意位置、方向、比例的平面圖和剖面圖，與傳統圖紙進行成功轉化，形成平面圖，在此基礎上進行施工指導、生產進度計劃編制，為礦山的可行性研究和初步設計提供工具和優化方案的選擇，同時為礦山的生產調度及其控制提供空間定位和基礎模型，并最終服務于整個生產過程。
3Micromine露天境界優化功能
確定最優露天開采境界是露天礦設計的一個重要步驟，它的目標是實現礦山生產利潤最大化。傳統的人工境界優化方法是通過逐漸增大境界尺寸來計算平均剝采比和境界剝采比，當境界剝采比等于經濟合理剝采比且平均剝采比小于經濟合理剝采比時，即認為該境界為最優境界。可以看出，這種方法確定一個境界需要耗費大量的人力和時間，而且很難找到真正意義上的最優境界。同時，最終境界的設計往往是在礦山投產前完成，而最終境界的形成是在礦山開采十幾年或幾十年后，并且由于技術進步和市場行情、礦山生產成本和產品銷售價格影響，礦山的開采壽命也相應地發生很大的變化，因此必須每隔幾年應用當時的經濟技術參數對最終境界進行重新優化。隨著科學的發展和技術的進步，國內外大中型露天礦已將邊坡與開采境界的優化方法由過去的傳統手工方法變為借助計算機的動態優化方法，實現了三維可視化礦床模擬技術和露天境界優化方法的結合，使這一問題得到了很好的解決。
大平掌銅礦露天境界優化是委托玉溪礦業公司礦山研究院進行設計的，在當期的生產過程中還沒對原有境界進行再優化。故本次工程實例只著重介紹了Micromine的露天開采設計及編制進度計劃功能。對于它的露天境界優化功能及品味控制功能不再詳細介紹。
Micromine三維礦業軟件系統以其先進的三維可視化技術建立大平掌銅礦露天礦山工程的三維可視化模型，另外還提供儲量計算、品位估值等功能，大平掌銅礦安排生產計劃、實時調度監控等工作提供了一個新的技術支持。新技術的廣泛應用，不僅可提高礦山管理者、設計者的能力，而且還可節約資源，加速產業在國際市場的競爭力，促進國內礦山產業更好與國際接軌。
Micromine三維礦業軟件在大平掌銅礦的運用，是大平掌銅礦走向“數字化礦山”標志。采礦設計三維實體模型是“數字礦山”的基礎，也是它的核心內容之一。三維開采設計可視化對大平掌礦山的計劃編制和生產具有非常巨大的意義，同時。三維采礦設計建摸技術可以使礦山的管理、技術人員和工人能夠對采用的采礦方法、采礦過程等獲得更加深入的認識和理解，并便于預先發現問題、制措施。同時，Micromine三維礦業軟件的引入，為大平掌銅礦實現數字化建設的目標奠定了堅實的基礎。
參考文獻
[1]章林，李家泉，代碧波，等.三維實體建摸技術在露天礦設計中的應用[J].中國礦業，2008（17）：163—164.
[2]龔元祥，王李管，賈明濤，等.金川礦區復雜地質體三維可視化[Z].
第7篇：金屬礦山采礦方法范文
關鍵詞:自然崩落法;采礦技術;應用
中圖分類號：O741+.2 文獻標識碼：A 文章編號：
引言
自然崩落法包括礦塊崩落法、盤區崩落法、傾斜出礦崩落法和前端崩落法,是一種大規模和低成本的采礦方法。在不少國家,該采礦方法的工藝已趨于成熟,被廣泛地應用于厚大礦體的開采。采用這種方法開采,可以獲得比較好的經濟效益。
與其它采礦方法不同,該法無法進行分層鑿巖和分步驟的爆破使礦體崩落,僅依靠采場底部的拉底空間使礦體自然崩落,它的主要缺點是,投產之前要進行大量的采準切割工作,準備時間較長,基建投資較多,還需大量的前期可行性研究工作,否則,一旦失敗,該采礦方法具有的不靈活性將給資源開采帶來嚴重的后果。
1、自然崩落采礦法實質及應用背景
自然崩落法采礦,其原理就是利用地球內部的應力,上覆巖石的重力、地質構造運動產生的殘余應力和礦山井巷工程所引起的應力集中和分散,同時也利用巖體中裂隙,在礦房底部進行較大的水平面積拉底,并且沿礦塊四周用一些垂直的和水平的巷道,削弱其與四周的聯系,破壞礦石整體的應力平衡,使采區內的礦石在階段的整個高度上自然崩落,并通過合適的底部結構放出、運走,保證崩礦的連續進行,自然崩落法的采礦模型見圖1。在這一動力學過程中,原巖應力及各種采礦工程(拉底、割幫等)所產生的次生應力場的大小及作用方式是礦體發生破壞的先決條件,而礦體中不連續面的存在,特別是它們的數量、分布規律、空間結合的特點,是確定礦體崩落難易程度、崩落塊度大小和形狀的決定性影響因素。
圖1自然崩落法采礦模型
自然崩落法是一種技術含量高、低成本、高效率的地下采礦方法,生產工藝先進,具有一定規模效益,但同時又是一種優缺點非常明顯的采礦方法。自然崩落法對礦巖物理性質要求較高,在應用時對礦體開采技術條件的要求相當嚴格,需要很高的生產管理水平,而且應用這種方法比使用其它方法更具風險性。所以,自然崩落法的應用有其特有的應用條件:
(1) 裂隙、節理或構造發育的大型塊狀礦床或厚度很大的傾斜或急傾斜礦體;
(2) 礦化較均勻,礦體內夾石含量不宜多;
(3) 礦體必須是易于破碎的巖體;
(4) 礦石無結塊和自燃的危險;
(5) 覆蓋層要能隨礦石一道崩落,否則會因空頂過高而突然冒落,引起強烈沖擊波的危害;
(6) 覆蓋巖石最好能破碎成較大的塊度,而礦石破碎的塊度較小;
(7) 地表允許塌陷。
自然崩落法的典型應用
自1895年自然崩落法在美國試驗成功以來,經過100余年的不斷發展,目前已在美國、加拿大、智利、印尼、南非、菲律賓等20多個國家的50多座礦山得到了應用,國內外應用自然崩落法采礦的主要礦山見表1。最大生產能力為智利特尼恩特礦的日產11.2萬t。我國中條山有色金屬公司銅礦峪礦年產量為400萬t,目前已基本完成年產600萬t二期擴建工程,是我國地下金屬礦山規模最大的礦山。
銅礦峪銅礦
銅礦峪礦系大型斑巖銅礦床,礦體賦存于中條山北段下元古界降縣群銅礦峪變質火山巖的中上部,為火山- 氣液成因的沉積變質銅礦床。礦區圍巖為絹云母石英片巖、絹云母石英巖、石英綠泥石片巖及含礦巖石非含礦部分。含礦巖石為變質花崗閃長斑巖和基入體。礦體和圍巖產狀大致一致,走向北東傾向北西,傾角40°～50°,呈似層狀或透鏡狀產出。銅礦峪礦床儲量較大,經勘探提交礦石量為8億多t,金屬量200多萬t,銅金屬元素單一。銅礦峪礦1958年2月開始建設, 1975年正式投產。原采用有底部結構分段強制崩落采礦法,年
生產能力只有80萬t,采礦成本高,虧損嚴重。1984年銅礦峪礦采用自然崩落法對銅礦峪礦進行技術改造,初步設計的開采范圍是5#礦體810～930 m中段的中西部,最大開采境界走向長600 m,水平厚80～240 m,采高40～120 m。地質儲量2604萬t,平均地質含銅品位0. 639% ,設計日產量為13100 t,其中自然崩落法部分為11100 t,邊部礦體2000 t,邊部礦體繼續采用有底部結構分段崩落法開采,出礦方式采用電耙出礦。2000 年礦山實際生產能力已達設計產量400萬t/ a,做到了扭虧為盈。銅礦峪礦自然崩落法首采區的拉底工作于1989年10月份開始,為確保初始崩落和持續崩落,拉底嚴格遵循了由NE向SW 推進原則,拉底“開刀”的部位選在礦體東部地質構造密集的四類巖區及部分三類巖體中進行,以后逐步擴展(見圖2) 。底部結構見圖3,中段運輸水平以上3 m為耙礦水平,耙道底板以上7. 5 m布置拉底巷道。運輸水平以下10 m為主進、回風水平。底部結構主要設計參數:沿走向交錯布置的電耙道間距為20 m,對稱漏斗平面布置網度為10 m ×10 m,指狀漏斗直徑為3 m,斗穿出礦口規格寬×高為2.5 m ×1.37 m,拉底高度為6.5 m。
圖2810采區回采順序
圖3底部結構
3、自然崩落采礦法存在的主要問題
采礦工程實踐表明,自然崩落法是具有較大風險的一種采礦方法。直至目前,國內外采礦界對該采礦方法仍處于研究和探索之中。隨著高價值、高品位的富礦開采日趨減少,人們必將面臨更多的開采條件差、礦石品位低的貧礦資源開發。因此,適用于低品位礦產資源開發的自然崩落法也就越來越受到人們的關注。自然崩落采礦法潛在的主要問題有以下幾個方面。
(1) 地質資料。準確、合理的崩落法采礦設計與風險預測需要建立在充分、準確的地質資料基礎之上。因為圍巖和礦體穩定性(或可崩性)準確評價,礦體形態、規模和大小以及礦石品位的空間分布是進行合理采礦設計的前提。而采礦設計和分析是依據有限的地質勘探資料。因此,地質數據的局限性和不準確性是導致自然崩落法采礦風險的重要因素之一。
(2) 礦巖崩落的連續性。礦巖崩落的連續性主要取決于礦塊拉底面積、拉底方向、拉底速率、礦巖體的穩定性、巖體結構特征以及放礦控制決策等多種因素。由此可歸結為兩個方面:一是圍巖和礦體的自穩性,礦區斷裂構造、節理裂隙、巖石性質、原巖應力和地下水等工程地質條件和水文條件是影響圍巖和礦體穩定的主要因素,因此,需要對影響礦巖體穩定性因素進行詳細調查、詳細分析與合理性評價,由此對礦巖體的自穩性或可崩性進行準確預測,為誘導和控制礦巖自然崩落的工程設計提供依據;二是采礦誘導應力,通過適當的采礦拉底、切槽等采礦工程,足以使礦巖產生張拉、壓剪破壞的采動誘發應力是自然崩落法采礦設計可控制的主動因素。
(3) 崩落塊度。礦塊崩落的塊度是影響自然崩落法的又一重要因素。礦石的塊度決定放礦漏斗尺寸和放出體形態,直接關系到放礦間距、設備選型和生產能力。例如,當出現過多的大塊,不僅處理懸頂潛藏安全隱患,而且還導致放礦點二次頻繁爆破,影響底部結構的穩定性、采礦生產的連續性以及采礦生產規模。
4、應用展望
自然崩落法自從1895 年在美國Pewabic鐵礦問世以來,迄今已有100多年的歷史,國際采礦界積累了豐富經驗。
我國在20世紀60年代才開始醞釀運用自然崩落礦山的應用。銅礦峪礦應用自然崩落法進行高中段大面積覆蓋巖下放礦管理,在國內尚屬首次,唯一可借鑒的只有國外一些特大型礦山生產管理的經驗,這種采礦方法在目前很大程度上還存在于經驗的基點上。這就需要更多的人不斷去探索,使之更趨于理性程序化,人們更容易去掌握它。自然崩落法的試驗、生產在我國僅僅是剛剛開始,鑒于實踐經驗的不足和管理水平的落后,礦山不能盲目地選擇應用自然崩落法,而要根據礦山的實際情況,慎重研究分析是否可用該法。
參考文獻
第8篇：金屬礦山采礦方法范文
Abstract： VCR mining method， which plays a very important rool in large metal mine of our country， and shows its advantages as follows： the structure of mineral piece is simple， need not to dig incise courtyard and incise slot， the amount of engineering is small； it has big productivity， the cost is lower， effective in economy； the craft is simple， each work can be done mechanizatively； blow up with ball like explosive so that energy can be better used and the explosion work will be effective will less big mineral piece. The shortages are as follows：it requires higher density， higher explosion speed and less sensitive explosive， higher cost； requires a higher digging accuracy， the depth of the hole is about 50-60m， the explosion work is complicated. Workers are with hard manual work， not easy to mechanize； the digging area is big so that the filling cost will rise and the extraction of mineral pillar becomes harder， especially when the mineral body varies a lot， will lost more. So how to lower the lose in VCR mining method is a urgent thing in modern mining technology， we solve the problem mainly from lower the digging quantity of a certain slope and lower the comprehensive cost of mineral pillar extracting. The crux lies in ensuring the parameter of hole setting and explosion. According to the practice and application of mines in recent years， adjustment of single slope's parameter and other ratio relationship， we know how to lower the lose in mineral stone， so that we can create a more efficient economy for our enterprise.
關鍵詞： VCR采礦方法；邊界孔；布孔參數；不耦合系數
Key words： VCR mining method；boundary hole；hole-setting parameter；decoupling charge index
中圖分類號：TD851 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）10-0319-02
1 概述
冬瓜山礦床位于安徽省銅陵市獅子山礦區，賦存于銅陵有色金屬（集團）公司的主要礦山——獅子山銅礦的深部，礦石儲量近1億噸，是一個設計年產銅礦石330萬噸的特大型矽卡巖型銅礦床。
2 采礦方法簡述
根據冬瓜山礦床開采技術條件，設計選用高效率的階段空場嗣后充填采礦法：當礦體厚度大于30m時，采用大直徑垂直深孔落礦；當礦體厚度小于30m時，采用扇形中深孔落礦。沿礦體走向每100m劃分一個盤區，相鄰盤區間留有18m寬的隔離礦柱。盤區寬100m，長度為礦體水平寬度，高度為礦體厚度。采場沿礦體走向布置，使采場長軸方向與最大主應力方向呈小角度角相交，讓采場處于較好的受力狀態，以利于控制巖爆。礦房采場寬16.4m，長82m，礦柱采場寬19.6m，長78m。盤區內采場按照隔三采一的順序，分礦房、礦柱兩步驟回采，第一步驟回采礦房，嗣后尾膠充填，第二步驟回采礦柱，嗣后全尾砂充填。崩落下的礦石用8立方碼電動鏟運機裝卸入盤區溜井，再用20t電機車雙機牽引10m3底側卸式礦車運輸。底部結構型式，設計選用塹溝式出礦。
3 降低采礦工程中礦石的損失及貧化的措施
降低采礦工程中礦石的損失及貧化具體有六大措施：
①加強地質測量工作，及時為采礦設計和生產提供可靠的地質資料；
②選擇合理的開拓方法，盡可能避免留保安礦柱；
③選擇合理的開采順序，及時回采礦柱和處理采空區；
④選擇合理的采礦方法及其結構參數，改進采礦工藝；
⑤改革出礦底部結構，推廣無軌裝運卸設備和振動放礦設備，加強放礦管理；
⑥選擇適宜的提升、運輸方式和容器，避免多次轉運礦石，以減少粉礦損失。
4 現狀調查
通過表1、圖1反映平均采場超挖采礦量約為2萬噸，導致礦石損失率8.75%，礦柱貧化率9.47%。
5 采礦技術、管理及可行性分析
①降低單個采場的超挖量，降低礦柱回采綜合成本；
②礦房回采的布孔參數及爆破參數對礦柱回采有著必然的因果關系；
③礦柱回采邊界難確定，易采出充填體，增加貧化；
④單個采場礦房超挖，充填成本增加，回采礦柱的貧化率大，造成采礦成本增加，綜合效益降低；
⑤礦房超挖，跨落嚴格，采場大塊產出率高，二次破碎量大，出礦效率低；
⑥國內同行業同類型礦山，單個采場的超挖量，均控制在6%以下，為降低貧化率和損失率提供一定的理論與實踐依據；
⑦采場布孔參數與裝藥都以某采礦工藝比較成熟的礦山為參考，通過采場爆破后的效果，提供可借鑒的技術數據。
6 原因分析
在采礦工程中礦石的損失與貧化是在所難免的，那么影響采礦中損失率與貧化率的因素有多種。通過對以上數據分析并對在礦山開采生產中一些經驗總結得出以下幾種結論①布孔參數不合理。硐室內布孔的排距、孔底距及邊界孔離礦柱的距離，從爆破后的效果看，應該進行局部的調整，以達到合理化。②爆破參數不合理。裝藥時線裝藥密度過大，邊孔孔徑過大，堵塞長度不合理，藥包之間的間隔長度沒有達到設計要求。③自檢專檢意識差，責任心不強。掘進在施工硐室時超挖過多不符合采準設計要求，邊界孔坐標誤差大，爆破時雷管分段不妥，施工斜插孔偏斜率過大，現場裝藥操作人員水平差。
7 結論
通過以上分析，對于布孔參數、爆破參數的確定，由于具體條件和影響因素的千差萬別，理論的應用一定要與實際情況相結合，預測爆破區域內的地質變化，根據不同地段圍巖的性質，隨時調整布孔爆破的各種設計參數，只有通過現場不斷地實驗和改進，才能獲得比較符合現場條件的參數。最終達到采礦工程中降低礦石損失率與貧化率的目標。
參考文獻：
[1]解世俊.金屬礦床地下開采[M].冶金工業出版社，1984.
[2]高爾新，楊仁樹.爆破工程[M].中國礦業大學出版社，1999.
第9篇：金屬礦山采礦方法范文
關鍵詞：采礦方法優化；系統工程；經濟效益
1 項目類別、項目名稱
項目類別：開拓工程設計
項目名稱：29-7#礦體開拓設計
2 項目來源
項目源自地質人員通過鉆探、坑探等方法并進行綜合分析29-7#礦體，形成1800中段、1860中段、1900中段、N40’、N44’、N47’、N13’、N13-1-1’、N15’、N15-1’、N17’等地質資料。
根據分礦的生產安排，為了加快29#礦群生產建設，更好地對29-7#礦體進行開采，盡快形成運輸、人行、材料、出礦、通風等系統，以確保老廠分礦生產持續發展，特對該礦體進行開拓設計。
3 項目立項技術
3.1 項目立項技術
根據《礦山安全生產法》《采礦設計手冊》《金屬非金屬礦山安全規程》等相關技術要求和規范，結合現有新設備和高效采礦方法的實施情況進行。
3.2 生產調研
3.2.1 礦巖物理條件
該礦體屬花崗巖與碳酸鹽巖接觸帶的硫化礦（局部為氧化礦），礦石類型、圍巖性質與相鄰的竹葉山礦段范圍的礦石圍巖一致。主要有大理巖、花崗巖、硫化礦、氧化礦等。除花崗巖泥化蝕變帶外，基本屬于硬質巖類，抗壓強度高，巖石穩固性好。
3.2.2 現有生產系統
1800中段具有完整的運輸系統通達地表，29-7#礦體附近有北沿主巷、北沿一支、北沿二支、北沿三支等工程；1860中段運輸、溜井系統完善，已形成西主沿、西一支、西二支、西三支、西四支、西五支等工程；29#礦群1900～1800中段卸礦系統完善，1800至1900中段水、電、運輸、供風、回風等生產系統完善。
3.2.3 采礦生產情況
根據礦體地質賦存特征、開采技術條件及老廠分礦多年來的生產實踐經驗，現于該區域采用全面法、房柱法、有底柱分段崩落采礦法、有底柱分段空場采礦法和預控頂連續落礦嗣后充填采礦法等高效率采礦方法進行開采，現有先進新設備設施完善，工人操作技術日趨熟練，新采礦技術應用逐步成熟。
3.3 查新結果
目前開拓工程與采準工程相結合，運用新設備新工藝形成安全、高效、低耗、低成本的生產系統是我們采礦工作者的努力方向。
4 方案實施
4.1 技術路線
（1）根據對29-7#礦體進行綜合分析比較，考慮現有生產設備狀況和最小運輸功，對該礦體的開拓系統選擇平巷與斜坡道相結合方式進行；斜坡道折返式沿礦體走向布置在上盤脈外。
（2）1800、1860中段采用平巷有軌運輸，新開中段采用斜坡道連接，掘進運搬采用2m2鏟運機、12噸礦用卡車等無軌設備進行。
（3）設計參數。平巷運輸巷道規格：2.4×2.6m2、2.6×2.6m2，彎道半徑20～30m；斜坡道規格：3.0×3.0m2，坡度？芨+10°， 彎道半徑？芏10m；溜井規格：1.5×1.5m2；通風井規格：1.5×1.5m2；躲硐規格：2.0×2.0m2。
（4）支護方式。平巷、斜坡道采用噴漿及澆灌支護措施，較穩固地段采用素噴支護，不穩固地段采用噴、錨、網聯合支護，斷裂破碎地段采用澆灌支護；素噴厚度不小于50mm，噴、錨、網支護厚度不小于100mm，澆灌支護厚度不小于250mm，巷道底板采用澆灌措施，澆灌厚度200mm；水溝采用澆灌支護，并制作水溝蓋板。支護技術及質量要求：為確保支護強度滿足設計要求，本工程澆灌及噴漿支護材料主要采用425#水泥、洗砂、碎石（公分石）等支護材料。設計混凝土澆灌強度不小于C25。
4.2 技術關鍵
4.2.1 本此設計需要解決的關鍵技術問題
（1）1#、2#、3#主溜井的選擇位置至關重要，它嚴重影響著運輸線路和采礦出礦系統，而1800平面北沿南部地質情況復雜，既要考慮減少工程量，更需盡量避免松散巖石地段，由此制定了三種方案供選擇：
一方案：工程布置于正南方向，工程量較少，但需穿越花崗巖，施工安全和質量難以保證。
二方案：工程布置于南西向，平面上避免了花崗巖，工程量較少，但由于地質條件復雜，溜井施工時無法確定不遇花崗巖和松散地段，施工安全和質量依然難以保證。
三方案：工程布置于一支內，開拓工程量最少，出礦運輸線路較長， 但大理巖穩固，可以確保避免了花崗巖和松散地段，溜井施工安全和質量依然可以保證。
通過以上的綜合分析對比，著眼于施工安全和確保質量，選擇三方案。
（2）由于現有運輸線路主要承擔了29-4#、29-5#礦體繁重的運輸任務、不宜對其再增加新的運輸量或形成運輸影響，而29-7#礦體1860米以下有賦存達70萬噸規模的礦量，因此必須形成新的運輸線路，避免和原線路造成相互影響。
（3）中段高程的選擇和礦體空間的變化及采礦方法的選擇關系的處理。
（4）1860中段沒有完善的通風系統，結合現有開拓工程，如何合理選擇通風線路，一并解決通風問題。
（5）施工順序、支護方式及組織管理等問題。
4.2.2 通過以上分析研究，綜合考慮，設計可分為1800中段、1800-1860段、1860-1900中段三部分進行，多頭掘進并行，但優先于1860-1900中段部分，從而合理協調解決系列難題。
（1）1800中段部分。為此對1800北沿運輸線路進行優化調整，布置北沿和二支聯道，再對北沿一、二支以聯道連接，布置1#、2#、3#溜井，增設29-7#礦體運輸繞道以形成29-7#礦體專用運輸系統。
（2）1800-1860中段部分。開設1800-1860中段斜坡道，分別形成1815中段，1840中段并聯通1#、2#、3#溜井以形成人行、材料、運輸、出礦、回風系統。
（3）1860-1900中段部分。于西二支、西三支間布置1860出礦繞道、4#、5#溜井通達1888中段以形成出礦運輸系統；開設1860-1888中段斜坡道，分別形成1868中段，1880中段、1888中段并聯通4#、5#溜井，通過1#、2#通風井聯通1900中段，以形成完整的人行、材料、運輸、出礦、充填、回風系統。
4.3 建設規模
29-7#礦體開拓工程建設規模龐大，全部工程量達21108米，分三部分應用先進設備設施，齊頭并進進行建設，時間大約為2年。
5 結束語
（1）對29-7#礦體進行開拓工程設計，是29#礦群大規模開采的深入發展，大量新設備設施、新工藝和新技術的試驗投入，將極大地加速促進29#礦群早日達產達標，完成分礦和公司的生產目標。
（2）培養鍛煉了一批專業技術人才，加強了對新設備設施、新工藝和新技術的應用和分析研究，取得了較好的經驗和促進了新技術的進步。
（3）通過工程實踐，培訓了大批熟練掌握新設備設施、新工藝和新技術的操作工，為今后的生產壯大發展提供了堅實的人才儲備。
參考文獻
[1]黃中.采礦設計手冊[S].北京有色冶金設計研究總院.
[2]侯克鵬.礦山地壓控制理論與實踐[M].云南科技出版社.
