时间：2023-09-19 18:49:23
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇地下采矿方法，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：井下采矿；生产技术；开采条件
中图分类号：TD43 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）01-0100-02
矿业开采技术与矿井各项综合指标的运用是分不开的，需要有先进的设备、新工艺的技术突破、员工整体素质的提高等多方面的因素，才能构建高效、优质、安全的矿业开采运营环境，因此，在开采过程中，要全面考虑各方面的因素，综合利用现代化技术，能收到更好的效果。本文将围绕当前矿业开采技术的整体运用情况进行概括，并分析当前矿业开采技术遭遇的困境，进而从多方面探讨改进采矿技术与方法提升效益的有效方式，更好地实现采矿技术与安全生产、效率提升的整体需求。
1 井下开采的基本要求
在开采的过程中要保证每个环节和生产环境的安全，能够保证提供健康、卫生的工作条件。井下开采具有较强的经济成果，生产的效率比较高，开采的机械化程度比较高，在这个过程中采矿的成本比较低。另外这种采矿的方法比较灵活，具有较强的适应性，对环境的影响较小，能最大限度地减少对环境的破坏，甚至可以出现保护环境的效果。
2 影响矿业井下开采的因素
当前对矿业的需求量比较大，而我国是一个矿石资源丰富的大国，为了更好地满足需求，采用矿业井下开矿的方法进行开矿。在拿到设计图纸之后应该对矿山进行必要的考察，以防止出现设计不合理的现象，进而影响矿业井下开采。为了更好地了解矿山开发的特点，提高开采的效率，应该充分重视矿山测量资料的利用率，从而为安全生产打下基础，防止在开采的过程中出现安全事故，影响开采工作的顺利进行。按照矿山岩层和地表移动变形系数，对矿柱进行设计和修改，开展对建筑物和铁路下矿业的勘探和设计，如果发现地表沉陷的问题要及时的预报，防止出现安全事故，保证整个矿山安全和谐地开采矿业。实现矿山开采的可持续发展。
3 矿业开采的方法和工艺
为了保证矿业企业的经济效益，研究各种条件下的高效能、高可靠性的采矿装置和工艺，形成一整套科学管理的开采技术，提高采矿机械化的程度和水平。倾斜长壁采矿的方法是在一定的地质条件下进行开采，这种技术的效益比较显著。这种采矿工艺的特点是仰斜开采时水可以自动流向采空区，工作面无积水，劳动的条件比较好。当矿层的倾斜角
采矿的方法必须是安全、经济、可靠的，要保证具有较高的回采率。因此，提高回采率是关键环节。根据矿层的条件选择合适的开采方法，这种可以减少资源的浪费，减轻人工的体力劳动，很好地保护环境。因此，在进行开采的过程中应该注意以下三点：（1）通常情况下，在矿层比较理想的状态且地质比较好的条件下，主要是采用综合开采的方法。（2）对于矿层比较理想，但是可以实现顶板破碎的情况下可以采用放顶矿开采技术。（3）对于矿层地段储存量不大，地质条件相对复杂的情况下，一般是采用普通的开采方式。
4 深矿井的采矿的步骤
在进行开采之前，要选择合理的开采的方案，剔除技术、经济和环境方面不合理的方案。对于没有设计缺陷的方案要进行经济比较分析，然后再将经济上存在缺陷的方案剔除，如果确定了一定最佳的经济可行的方案，则不必要进行经济的计算和分析，选择出最经济型的方案，保证企业的经济效益。
5 井下采矿的技术分析
5.1 大矿柱开采的巷道布置
为了更好地保护巷道和便于回采巷道的维护，通常情况是采用矿柱护巷的方法。矿柱的大小通常是由巷道位置的深度来决定。根据以往的经验可知，一般不受采动影响的矿柱的最小宽度应该大于深埋的十分之一，通常不小于30m。这时使用的矿柱，一般都要尽可能地回收。为了更好地实现回收，矿柱的宽度应该是采用相当于一个长壁工作面的长度，这样在回收矿柱时可以按正规的长壁工作面进行回采。
5.2 不留矿柱采空区内的巷道布置
宽工作面掘进，使巷道在采出后的工作面保留成巷。因为在巷道两侧不存在实体的矿柱，因此可以有效地避免应力集中和工作面在回采时动压的影响。这种巷道掘进的方法，一般适用于薄矿层的开采。由于不受集中支承压力的影响，所以巷道的维护效果相当好，并且可以进行回采巷道的维护工作。
5.3 长壁开采的多巷布置
传统的长壁工作面，回采巷道一般是采用单巷布置。这种巷道的布置方式具有较为突出的优点：掘进出矿量大，巷道多，给行人和材料的运送提供了方便的条件，可使综采工作面实现高产高效。多巷间的矿柱，可以采用连续采矿机进行回收。
5.4 开采时地热的控制
在矿业开采的过程中普遍存在地热和瓦斯的现象。解决地热的传统方法是加强矿井的通风。但是进入到深矿井开采之后，由于地热的增加，仅仅靠通风不能使矿井温度达到规定的温度标准，有效的方法是在矿井或是采区安装空调机，进行降温。空调的安装通常是采用集中式和分散式。集中式的空调主要是安装在地面，为矿井服务。分散式主要是安装在采矿区，为矿区服务。这些措施可以在一定程度上缓解高温高热的程度，但是还是有一定的局限性。地热控制对于深部开采具有重要的意义，因此必须要深入研究，找到合适的方法控制地热，以保证矿区的安全。
6 结语
采矿方式的选择应该结合企业自身的实际情况，结合矿井的各方面因素，选择合适的采矿的方法，结合机械化采矿的工作面，不断增加机器的使用量，保证整个采矿环节的安全性，提高矿业企业的经济效益。随着矿业安全条件的进一步完善，采矿的技术必将不断地发展，最终广泛提高我国矿业开采的技术，满足人们的需求，实现矿业企业的可持续发展。
参考文献
[1] 刘昕.浅谈井下采矿技术与方法的选择[J].城市建设
理论研究（电子版），2012，（11）.
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[关键词] 金属矿山 地下开采 采矿方法
中图分类号：F407.4
中图分类号：
随着矿山开采业技术的不断进步，国际与国内进行金属矿山地下开采的工艺技术也有着新的突破与发展，不断向着开采效率高、机械化程度高和回采率高的程度发展，在矿产开采现场的综合生产能力以及劳动生产率都出现了较大幅度的提升，贫化指标与损失指标都出现了较大幅度的减小，为了在金属矿山地下开采采矿中选择最为合适的采矿方法，制定出最为合适的工艺流程，本文中对近年来我国金属矿山地下开采采用的主要采矿方法进行了分析研究。
一、常见金属矿山地下开采采矿方法
采矿方法指的是如何通过安全、经济的手段把位于矿块、矿柱以及矿房内的矿石开采出来的方法，主要包括对矿块进行的采准切割、矿石的回采以及对采空区的处理等多个方面的工作。
依照在对矿石进行回采过程中对采场进行管理的方法的差异，金属与非金属矿山的地下开采方法基本有以下几种类型。
1. 空场采矿法。这种采矿方法的主要特点就是在进行回采的过程当中，对采空区采用暂时留存或者是永久留存的矿柱进行技术性的支撑加固，采空区始终处于一种空着的状态。根据矿壁与矿块表现出来的实际结构差异以及进行回采作业的工作特点，该采矿法又能够划分成全面采矿方法、阶段性矿房采矿方法以及房柱采矿方法。
2. 崩落采矿法。这种采矿方法是通过崩落围岩的办法来使地压管理得到实现的采矿方法，也就是在崩落矿石的过程中，通过强制或者是自然的方式把围岩崩落以用来填充采空区域，通过这种方法来实现对地压的管理与控制。该采矿方法的特点就是在矿石陆续采出之后，通过有计划、有步骤的方式利用崩落的矿体中存在的上下盘岩石以及覆盖岩层来对采空区进行合理的填充，通过这种方法及时地实现对采空区地压的控制，妥善地处理好采空区，通常情况下是在矿体围岩处于一种不稳定的状态、地表情况可以承受陷落的情况下采用该种采矿方法。具体的方法包括单层、分层、分段以及阶段性崩落法。
3. 留矿采矿法。这种采矿方法是把采下的很大一部分矿石暂时留存在矿房中，采矿工人以矿石堆为作业地点进行工作，主要的开采对象是矿石及其围岩都比较稳定的中厚与急倾斜薄矿体。该采矿方法的特点就是在进行回采的过程当中，在采空区的位置暂时放置一些开采出来的矿石，借助这些矿石配合采空区的矿柱对采空区形成支撑作用，通常是在矿石条件比较稳定，不容易出现氧化、自燃以及粘连现象，且矿体的围岩情况比较稳定的情况下采用。
4.充填采矿法。这种采矿方法是在回采工作面逐步进行推进的过程中，通过填充料对矿体采空区域进行填充的一种采矿方法。它的主要特点是进行回采的过程中，矿体采空区域依靠其内部填充的充填材料、支柱以及两者配合而出现的人工支撑体对采空区进行支撑。这种采矿方法通常应用于开发具有较高价值矿石、具有较高回收率要求的矿石、能够较方便的获取充填料、地表不能够出现陷落情况以及地质情况较为复杂特殊的矿体。
从具体的统计数据来看，目前铁矿山地下开采主要仍把崩落采矿法作为主要的采矿方法，有色金属与黄金矿体的地下开采则以充填采矿法以及空场采矿法作为主要方法。
二、对采矿方法以及技术产生影响的主要因素
对采矿方法的合理选择指的是能够根据实际的地质条件，提高对矿山开采工作进行安全管理的力度，尽量降低人员伤亡事故的出现。要根据实际情况合理的选择合适的采矿方法，制定出适合当前的工艺流程，要做到这些，必要依据当前开采矿体的具体规模、价值以及赋存的具体条件来进行详细的研究，从而系统的掌握矿山地下开采的具体技术条件。
1. 金属矿山工程地质条件以及矿石的物理力学特征
金属矿山工程地质条件以及矿石的物理力学特征能够较为完整的反映出矿石岩体整体的稳定性。它能够对采矿现场的构成要素以及地压管理中包含的重要元素产生直接的影响，对采矿方案的确定以及采矿工艺的确定发挥非常重要的作用。
具体的工程地质条件主要有矿山岩体的结构、具体的岩性分布情况、破碎带的位置、断层情况、节理情况、裂隙的分布情况以及地下水的情况等等。矿体的物理力学特征主要有容重情况、实际抗拉强度值、实际抗剪强度值、空隙程度、产生声波的实际传播速度、单轴与三轴的具体抗压强度以及强度条件等等。
2. 地应力状态
这里提到的地应力指的是导致地下采矿结构以及采矿岩体出现变形以及被破坏的最为根本的一种作用力。可以说，只要在掌握了金属矿山开采工程地区的具体地应力情况之后，才能够对矿山区域整体的分布有完整的认识，确定出适合当前工程条件的矿山开采方法，通过技术观测，确定出金属矿山采场以及巷道的最合理的断面形状与尺寸、矿体开挖的具体步骤、进行支护的具体形式、支护结构的具体参数以及形成支护时间等等，在确保围岩具有稳定性的前提下，极可能多的提高矿石的开采量，增加矿山开采的经济效益与收益。例如根据物理学上的弹性力学理论，矿山采场与巷道的最为理想的形状是由四周应力集中在一起形成的一种现象，最合理的断面形状呈现为椭圆，并且该椭圆形在位于垂直与水平两个方向上的两个半轴具有的长度的比值应该等同于断面水平方向的应力与垂直方向的应力的比值。在这种条件下，矿体的采场及巷道周边位置处于一种均匀等压力的状况之下，可以说这是最为稳定的一种受力状态。此外，在确定出矿体采场以及巷道具体的走向之后，同样要考虑地应力最好的走向应该同最大主应力所处的方向相平行。此外，在实际的采矿工作中，采场及巷道具体走向以及断面具体形状的选择仍要与工程需求相结合，并综合考虑经济性以及其他方面的条件。
3. 矿体的具体种类与质量
金属矿的种类主要有三种，第一种黑色金属矿，主要代表有铁矿等；第二种是有色金属矿，主要代表有铜、铅、锌、钨、钼、铝、镍等；第三种是贵金属矿（主要代表有金、银等）与铀矿。因为铁矿的价值相对比较低，通常情况下只能选择露天开采的方法，即便因为矿体埋藏过深需要进行地下开采，这时候也只能采取空场采矿法或崩落采矿法。如果通过胶结充填法进行铁矿的开采，那么所产生充填与回采成本可能比矿石自身的价值还要高，从经济角度来讲是不可行的。相反，在进行有色金属矿山以及贵重金属矿山的开采工作时，则很多采用了充填开采法，通过这种采矿方法才能尽可能的降低矿石的贫化率与损失率，这主要是因为有色金属矿与贵重金属矿自身所具备的价值已经远远超过了进行充填的成本。此外，还要看金属矿石的质量，不仅要看矿石品位的高低，还要看矿石杂质的数量。
4. 矿体赋存的环境与状况
这里所提到的矿体的赋存环境指的是矿体同围岩的具体接触情况、稳定情况与具体的埋藏深度。
金属矿体的埋藏深度同矿体具体的赋存条件有着非常巨大的关系，通常情况下，在矿体埋藏深度不断增加的情况下，矿体与围岩的破碎程度会越来越严重，同样，其具有的稳定性也会不断降低，再加上越深的位置地应力越大、温度越高，工作面以及通风条件都在不断的恶化，导致了开采困难程度出现了很大的提高。这些实际情况全部对处于较深位置开采设计的通风降温、减小生产的成本以及控制地压等各个方面提出了更为严峻的要求。
矿体的具体赋存情况有矿体的具体厚度与倾向。可以说，厚度和倾向不相同的矿体选择的开采方法以及布置的采场都是有差异的。例如针对厚底很小的矿脉，进行采矿方法选择时要尤其关注矿石方面的变化情况。而针对厚度中上的矿体，进行采矿方法的选择时要保证能够提升矿石开采的力度与矿厂的实际生产能力，并使机械化作业方便展开。金属矿体的厚度存在差别，进行采场布置方式的选择时同样存在差异，通常情况下，针对厚底较低的矿体，采场一般沿着矿体的走向方向进行布置，而针对厚度较大的矿体，进行采场布置时一般垂直走向方向进行布置，这是由于厚矿体的最大应力通常是一种垂直走向，所以采场进行垂直方向的布置，这样就保证了采场长轴所呈现的方向同最大应力所呈现的方向是相同的，这样有利于矿体采场的稳定。
5. 矿山地下开采的技术条件与经济指标
（1） 矿山地下开采的技术条件
首先，环境条件，例如地表能不能允许塌陷情况出现，如果允许塌陷，那么就可以采取崩落采矿法；如果不允许塌陷，那么就可以采取充填采矿法或空场采矿法。矿体开采的具体技术装备条件以及材料的供应情况会对采矿方法的整个过程产生直接的制约作用，进而对采矿工艺具体实施过程产生影响，影响矿石开采设计优化目标的顺利实现。所以金属矿山的开采设计当中需要根据具体的技术条件与材料实际供应状况做出最为合理的矿体采矿方案。最后，技术管理的具体水平条件。当前技术管理的实际水平能不能符合采矿方法规定的技术管理的具体水平对能不能达到矿体采矿方法中所列出的目标有着非常大的关系。例如针对规模中小型的矿山、地方性的矿山，进行开采方法的选择时应注重选择技术上简单，能方便工人掌握，以及方便管理的矿体开采方法。长时间的时间证明：要做好一个金属矿山，不但要靠技术，也要靠管理，两者都很重要，缺一不可。因此，努力提升当前矿山开采的技术管理水平，毫无疑问的已经成为了实现金属矿山进行设计优化的最为关键的一个环节。
（2）经济指标
矿山开采的经济指标主要有：采场的实际生产能力，金属矿石的贫化率与损失率，采矿工人及矿区机械设备的劳动生产率，材料的消耗以及矿石的具体成本。经济指标的差异将决定矿体开采方法与工艺的差异。
总结：
在矿山开采业技术不断进步的过程中，国际与国内进行金属矿山地下开采的工艺技术也有着新的突破与发展，不断向着开采效率高、机械化程度高和回采率高的程度发展，在矿产开采现场的综合生产能力以及劳动生产率都出现了较大幅度的提升，贫化指标与损失指标都出现了较大幅度的减小。本文介绍了四种我国金属矿山常用的地下采矿方法：空场采矿法、崩落采矿法、留矿采矿法、充填采矿法，并重点从金属矿体的整体规模、价值、赋存的具体条件与状况等几个方面来进行分析，希望对大家有所帮助。
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关键词：矿山采矿；设计； 技术发展
中图分类号：TD21
我国坚持改革开放30年来， 大力发展社会主义市场经济，国民经济迅猛发展，尤其近几年，GDP已连续4年超过10%。随着社会经济的快速发展， 煤矿资源消耗量不断增加，资源保有量下降，致使其价值突显，社会游资迅速涌向矿产资源开发领域，推动了有煤矿行业的发展。煤矿开采设计单位必须贯彻国家的方针和政策以及煤矿安全规程，详细分析研究地质资料，提高设计质量，使设计的矿井达到技术先进符合矿情，还要缩短建设时间、节省投资，使采煤生产能取得较大的技术经济效果。合理的设计周期是提高设计质量的保证，各个设计阶段都有一定的时间要求，若设计周期过紧，就可能使设计考虑不周，导致设计返工或给矿井生产带来隐患，不能保证正常的安全生产。
矿山企业设计、建设所具的复杂性、多变性、周期性是采掘工业自身所决定的。特别是地下矿山更是显得突出。矿石这种资源埋藏于地下， 其赋存条件千差万别， 其数量多少不等， 且开采耗竭后不可能再生。矿山生产条件是随着时间、空间的变化而变化。矿山不论大小， 构成生产的采掘系统都极为复杂， 作业立体化， 空间不断演变， 并且地下作业场地非常狭窄， 为了创业作业空间， 必须进行大量的采准切割工程， 随着回采， 大量的采切工程逐渐消失， 新的工程必须不断补充。相当多的矿产资源埋藏很深， 不可能通过一次设计、建设将资源全部采出， 需要分期设计、分期投资、分期建设逐步完成。因此一次设计、建设所形成的矿山生产能力不是永存的， 这就是矿山企业与一般企业不同之处。此外， 矿山企业征地与工厂企业不一样， 工厂一般一次性征地后， 如无扩建任务， 不再需要征地， 而矿山则要随生产年限的延长而不断征用土地。多数矿山位于山区乡村， 工农关系问题的处理也至关重要。充分认识矿山自身的特点， 是做好矿山设计的前提。
1 对地质资料要进行详尽的分析与研究
地质报告的目的是多方位，多角度的阐述矿石质量和其他信息在地下空间，并通过文字和图画来说明。在一般情况下，从以下几个方面来分析地质报告。
1.1矿山所处的区域地质情况、矿床地质结构及构造等。这些因素对矿体的赋存形态一般影响较大，从而影响到矿石的质量分布，这些因素对于确定开采境界线也非常重要。
1.2 矿体的具体赋存形态、矿石结构及类型、矿岩分布情况、顶底板及围岩等。这些内容具体描述了矿岩的空间分布情况、矿石的质量情况及变化规律、夹层的分布及对质量的影响、顶底板及四周围岩的情况等，这些资料为圈矿设计提供了最直接的依据。
1.3 矿床的其它重要信息，如高级储量的位置、覆盖土的分布情况、岩溶发育情况、矿层对应及矿石品级的对应问题、夹层情况及侵入岩脉的情况等等。首采区一般选在高级储量分布的位置，并由此展开矿山开拓系统的选择与布置。应重点研究覆盖土、岩溶及品级对应等问题， 在对矿石品级的组合计算过程中，地质报告中经常出现为了人为增加矿石一级品的数量，而将单样“上下窜动”或“穿靴戴帽”进行组合计算的现象，这种做法显然不妥。关于矿山的夹层问题，石灰石矿床中，最经常出现的夹层是高镁夹层，应仔细研究其可搭配比例。另外高硅夹层也要引起充分的注意，它会降低破碎效率。
1.4 矿石的物理力学性质、顶底板及围岩的特性等，矿床水文地质情况，均会对开采产生一定的影响。
2 矿山开采境界线的确定
建材行业的石灰石矿山因为受到经济方面的限制，只能采用开采成本较低的露天开采方式。地质报告中已给出了储量计算范围，并且已经国家储委进行审查备案。矿山地质及采矿设计的目的就是要将地质报告中给出的地质储量，结合恰当的开采技术条件开采出来，这些设计成果将会在甲方申领的采矿许可证的配套文件中详细地说明，以供国家部门进行逐年核查。地质设计的第一步， 就是要确定具体的开采境界线，一般来说应遵循以下原则：
1）开采境界内的工业储量不得少于规定的矿山生产服务年限；
2）矿山开采境界线内的平均剥采比，一般不宜大于0.5：1（t/t）；
3）地质报告中已探明的工业储量，必须得到充分的利用，在圈定开采境界时， 未划入境界线内的部分，只要现有的开拓系统没有大的改动，基建投资和工程量没有大幅增加，就应尽量圈入，以保证国家资源的充分合理的利用；
4）开采范围与国家铁路、公路、工厂、居民区及其他重要的建构筑物之间应保持一个合理的安全防护距离，符合《爆破安全规程》（GB6722-2003）的相关要求；
5）采场的四周最终边坡必须保持稳定，否则就必须对边坡坡度进行调整，应根据矿岩的稳定性来确定采矿场的边坡角，同时还要避开严重影响边坡稳定性的不稳定岩层和构造带。
我们现在的设计方法一般是先从地质勘探线剖面图入手，地质地形平面图与地质剖面图相结合的办法，在初步确定开采境界之后，再进行边坡角的核算， 边坡公路工程的布置，总体剥采比的核算，反复几次，最终才能将最终开采范围确定，这项工作需要有一定的设计经验的积累才能做好。
3 计算机在采矿设计中的应用
采矿设计工作既要求在智力上有独创的思考过程， 也要求有日常的思考过程。采矿设计的智力要求包含了种种推理和论证， 通过对许多相关因素的考虑和对各种方案的验证得出矿床开采的初步设计。随后， 以具体布置、计划安排和财务评价的形式将初步设计转变成详细设计。
现在计算机在矿山设计和计划中应用的评述表明， 为在这些方面使用计算机曾做过很多工作。但是， 由于可供利用的计算机种类繁多， 几乎还没有标准机出现。因此， 为特定的计算机编制的程序难以从一种计算机转换到另一种计算机上使用。此外， 尽管大部分采矿设计过程适于专用的计算机程序， 但有待完成各阶段之间数据的转换工作。这些工作的重要性在于节约大量时间和减少可能出现的误差。矿山设计的四个主要阶段已不同程度地纳入了计算机为基础的技术轨道上。这种差别可能与采矿方法有关。因此， 自六十年代初期以来， 计算机已成功地用于设计露天矿包络和计算矿石和废石品位。另一方面， 用计算机为地下采矿方法模拟采场开采的通用程序还是个死。但是， 已有许多程序可用于露天矿和地下采矿方法各部分的详细设计。
总 结
每个矿山地质特征都是不一样的， 各有特点， 设计工程师要认真、仔细和全面地分析地质特征，有助于选择正确的开拓方案和采矿方法， 优化通风系统， 确保矿山建设安全， 同时节约投资， 提高经济效益。对于复杂类型的矿山，在矿山的初步设计过程中，进行地质与采矿设计非常重要，即使对于一些只进行方案设计的矿山，地质与采矿设计的一部分工作仍必须完成，以用来校验矿山方案设计的合理性。
参考文献：
[关键词]煤矿；采矿技术；提高措施
中图分类号：TD 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）23-0107-01
前言：近年来，随着我国社会经济的快速发展与科学技术的不断进步，各行业对煤矿资源的需求量也越来越大。在这样的客观条件下，煤矿采矿技术的改进与新采矿技术的应用，无疑为当前的国民经济发展带来了新的活力。因此在当前的形势下，加强对煤矿采矿技术应用问题的研究，具有非常重大的现实意义。
1.当前煤矿采矿技术应用现状及存在的问题分析
1.1 应用现状
从实践来看，当前煤矿开采过程中较常用的一些采矿方式和方法是空场采矿法、崩落采矿法以及充填采矿法等，因地下大深孔、空场大采场以及阶段性的出矿影响，地下采矿实践中空场采矿法成为其中应用范围最广的一种采矿方法。由于该采矿方法效率非常的高，在国内应用范围非常的广泛，从而促使我国采矿强度、工作效率的大幅度提升。对于空场采矿法而言，其主要有全面采矿法、阶段矿房法以及留矿法与房柱法，实践中可以看到国内充填采矿技术先后经历过废石干式充填、分级尾砂水力充填、碎石水力充填、混凝土胶结充填、磨砂胶结充填、天然砂充填、废石胶结充填、全尾砂胶结充填、赤泥胶结充填以及膏体充填等发展阶段，加之国内矿山数量比较繁多，因此充填技术的应用类型也非常的多，尤其是近年来，新充填技术的研发与应用，取得了很大的进步。
1.2 存在的问题
当前煤矿采矿技术应用过程中，主要存在以下几个方面的问题：第一，煤矿开采过程中缺乏完善的规章制度，采矿技术的应用难以得到规章制度的保证，加之我国煤矿企业分布广泛，且规模差异相对较大，因此当前使用的规章制度只能宏观上对煤矿行业予以控制，缺乏实际可操作性。第二，只看到眼前的经济利益，严重阻碍了高新技术的研发与应用。从本质上来讲，煤矿采矿行业具有高危性，这种高危不仅仅体现在容易出现安全事故，而且还体现在它需要较大的经济投资，由于回报期非常的长，如果采矿企业没有强大的资金后盾，则企业很可能垮掉或者破产。因此煤矿企业不愿冒太大的风险去引进新的采矿技术，更不愿在新技术的研发上有太多的资金投入，因此采矿行业发展步履维艰。第三，技术人员比较匮乏，难以保证煤矿采矿技术的合理应用。煤矿企业尤其是那些相对较小的城镇小型矿场，专业技术人才缺乏的问题非常的普遍，这成为煤矿采矿技术应用了另一主要桎梏。
2.提高煤矿采矿技术的措施
2.1 实行顶煤采矿技术
第一种是利用滑移支架，对顶煤进行开采的新技术。一般而言，滑移支架一主要由支柱、顶梁以及连接二者的销轴共同组成。其中顶梁又可以分为前梁和后梁两部分，前梁上还配置一些探梁，而后梁则配置着尾梁。具体操作过程中，滑移支架一定要保证安全、可靠，而且还便于拆卸与移动，只有这样才能满足需要。第二种是利用工型钢梁对顶煤进行开采的一种新技术。该采矿技术主要适用于那些煤层赋存于环境多变的煤矿开采过程之中。其中主梁为一梁三柱结构，这样可以有效地保证其安全可靠性。具体采矿过程中，工作面通常实施放炮落，待其完成后便将主梁迅速移走。具体的作业方式主要包括分段实施、多轮放煤等工序。该技术应用过程中，一定要注意保证其顶帮的坚固性、棚梁直立性和支柱安全可靠性。
2.2 实行柔性掩护支架技术
柔性掩护支架采矿技术，主要使用了掩护支架将采空区与工作区相互隔离开来，这样就实现了顶板工作的简化，对于保证采矿安全性具有非常重要的作用。该采矿方法工作面比较长，而且具有一定的缓斜特点，采矿人员的工作强度有所降低。实践中可以看到，该采矿技术比较适合于厚度在6m 以下且变化相对较缓慢的一些煤层，其工作段的高度通常是由煤层的倾角决定的，大约在 30m 位置，若煤层的赋存比较好，构造简单，则可增大到 40m，甚至是 60m 的高度。回采时，回风巷应当持续接长支架，进风巷则与之相反，即要持续的进行拆架。当工作面至采区顶时，应当缓慢将支架改成水平方向，然后再进行回收操作。支架掩护结构的钢梁长度通常在 3 ～ 3. 2m，钢梁规格选取时应当严格参照支架的实际宽度，钢绳的半径也要控制在 1 ～15mm，长度应在 30m 范围内，具体数值由支架的宽度决定。
2.3 采取小阶段的爆破技术
小阶段的爆破采矿技术，主要是将整个煤层合理地分成几个区间，然后再对其进行分别开采的一种新型采煤技术。具体作业过程中，工作面上没有操作人员进行作业，也无需部设备任何形式的支护装置。该技术主要适用于那些采矿层倾斜角度超过 40°，且煤层的厚度超过 3. 5m 的特殊煤层，同时还要注意瓦斯的含量不能太高，煤层的顶底板比较牢固。该采煤技术的最大优势在于不仅操作简便、安全可靠，而且采煤效率非的高。但也存在着一定的缺点与不足，即通风系统相对比较复杂一些，回采率比较低。
2.4 采取刨煤机技术
采用刨煤机进行煤矿开采，主要是应对中、薄煤层开采，对于提高采煤效率具有非常重要的作用。刨煤机正常运行过程中的切割速度可达每秒 3m，实践中根据煤层的实际硬度，其截深可达25cm。刨煤机、输送机均采用的是智能化驱动系统控制，加之可靠、安全的支架控制系统，可实现采煤工作面的全自动化。
3.煤矿采矿技术的未来发展趋势
随着我国煤矿浅部易采资源的进一步减少，煤矿采矿必然会进一步向深部发展，但由于煤矿深部资源的埋藏较深、岩温较高，地压相对较大，因此在煤矿开采中会面临更多的难题。例如，深井采矿对地下排水、煤炭提升、结构支护、通风条件等都提出了严峻的挑战，对机械设备和采矿工艺的适应性等诸多方面的要求更加严格，只有加大深井技术的开发力度，提高采掘技术的适应性，改善采矿机械设备的综合性能，大力发展高效、安全与低能耗技术，才能挖掘出越来越多的深井煤炭资源。21 世纪是知识经济的时代，而智能化、数字化是其主要特征，随着以计算机为代表的现代技术的快速发展，各种信息技术、定位技术、通讯技术和自动化技术在煤矿采矿业得到了更加广泛的应用，促进了传统煤矿采矿业生产工艺和组织管理的创新与发展。虽然我国的智能化采矿技术还处于起步阶段，但在未来必然会得到大力的推广与应用。智能化采矿技术主要包括数字化矿山技术，采矿设备的智能控制与控制技术，露天和地下矿通讯、定位与导航、信息快速处理及过程监控技术等。
结语：综上所述，采矿技术的不断提高，采矿方法的合理选择，是煤矿开采能够实现可持续发展的有效保证。将采煤技术与方法同最新的前沿科技进行交融，才能够不断实现煤矿开采业的经济效益提高，保证煤矿的开采在安全、高效的基础下稳步发展。
参考文献
[1] 张继军.采矿新技术在小煤矿中的应用[J].黑龙江科技信息，2011（23）.
【关键词】绿色采矿；充填采矿法；应用
前言
在我国对矿山开采中，主要的应用方法是对充填采矿法进行应用，这种方法具有适应能力强，回收率比其它方法高，回采安全可靠，注重环境保护等优点，所以在各种采矿方法中逐渐脱颖而出。
1 简述充填采矿法
充填采矿法主要是属于人工支护的采矿法，这种方法目前被广泛应用到现在的采矿中，整个矿房或者矿块中，要不断的推进回采工作面，就应该不住的向采空区进行送入充填材料，以便进行地压的管理，要控制围岩的崩落和地表的不住移动，要在充填体上或者在其保护下进行回采。充填采矿法的主要具有的优点是它的适应性能力强，使得矿石回采率很高，不浪费资源，并且它的贫化率低，相对的作业较安全，有效的利用各个工业废料，减少环境污染保护地表等；它也有一定的缺点，主要缺点是相对的工艺比较复杂，运行的成本比较高，最终使得劳动生产率和矿块生产能力都较低。但是尽管这样，充填采矿法还是目前最流行的方法。
2 对矿山的充填采矿法进行广泛应用
我国的对矿山采用充填采矿法的历史悠久，无废采矿是采矿发展的必然趋势.采用充填采 矿法，有提高矿物回采率，减少贫化率，充分利用资源，有效控制地压，防止内因火灾和可在"三下"开 采等优点，加上空区可以用废石来充填，地面不需构筑大面积的尾矿库，改善矿区周围环境，充填采矿法 越来越受到人们的重视，充填工艺技术也在充填采矿法不断改造与发展的过程中得到创新与发展。充填采矿法已从一种低产，低效采矿法发 展成为一种高产，高效采矿法，因而许多矿山开始采 用充填采矿法，充填采矿法在我国将进入一个新的发展时期。
2.1 充填采矿法的适用条件
充填采矿法的适用条件一共有六点：第一点是在主要的建筑江、河湖等水体，还有像铁路、公路干线及重要建筑周围，为了保护自然资源和建筑的完整性，就要用充填采矿法进行填补；第二点是在有自燃火灾危害的矿床进行填充，为了降低危险，要进行填充；第三点是矿石品位、价值高的矿体，有利于进行回采，创造更高的价值；第四点为了保护地表的完整，要对地压大的深部的矿体进行充填；第五点是在围岩中有含水层的地方进行充填，这样可以有效的保护水资源；第六点是露天与地下同时开采时，因为需要保护露天采场，就要进行充填，预防地下开采造成露天采场无法进行。
2.2 充填采矿法的分类
面对逐渐增加的开采深度，环境保护又有严格的要求，为了降低稀缺高价矿石的损失和贫化，各个国家都加强了对充填工艺的研究，按照所用的充填材料和输送方式的不同，将充填采矿法可分为三大类：
（1）第一类是干式充填法，这一类的充填材料主要是那些专用露天采石场所产生的采出碎石，露天矿剥离或者地下矿采掘的废石等等。这些都是用废料进行回收利用的，采用破碎方法，用机械、人工或风力输送到采场进行充填。干式充填法应用的最早，它的特点是采用的生产效率比较低，劳动强度比较大，并且采矿成本高。至斤为止，这种方法逐步销声匿迹，已经逐渐为其他高效率采矿方法所取代。
（2）第二类是水力充填法，这种方法的充填材料主要为砂、碎石、选厂尾砂或炉渣等。主要是用管道借住水力输送至采场。当水力充填投入到生产中时，这种方法克服了干式充填的一系列缺点，所以这种充填采矿法的应用比率呈现逐年增加的趋势。
（3）第三类是胶结充填法，这种选用的充填材料主要为水泥胶凝材料和砂石、炉渣或者尾砂等尾料配制浆状胶结物料，这些材料混合凝固后就会有一定的强度，然后用管道借用水力或者机械输送至采场。这种方法主要是用水力和胶结充填法结合而用，使用效果比较好，但是存在工艺复杂，产生的渗滤废水和细泥会污染井下的环境，并且有较高的充填成本。
还可以按照采场的结构、回采的方向和回采的工艺，将充填采矿法可分为：①上向分层充填法，这种方法主要是将矿房或矿块在垂直高度的水平地或者倾斜地划分分层，形成一个由下向上逐层回采，每次采完一个分层后，就要立即进行充填。②下向分层充填法，这种方法和上向分层填充法相对应，也是一种回采矿柱的有效方法，只能适用于开采矿石和围岩等不稳固的矿体。③壁式充填法，这种方法的布置与壁式充填采煤法近似；④削壁充填法，这种发放主要用于极薄矿脉的填充，降低了一定的贫化率。⑤方框支架充填法，这种方法适用于开采矿体不规则，矿石和围岩都够不稳固的高价矿体。
要不断为每个填充种类进行改造和更新，有效的结合利用，使充填采矿法得到进一步完善。
2.3 填充采矿法的优势分析
第一点，将废石用作原料，实现低废开采。废石是指已采下的不含矿的围岩和夹石的通称。在露天采矿场内，把剥离的覆土、围岩及不含工业价值的脉石通称废石，这些废石必须及时排弃到一定地点，能容纳废石的场所称为废石场。保证第二次回采的安全，减少坑下废石，提升和缓解地表废石造成的环境污染；
第二点，尾矿用作充填料，在当前的技术经济条件下，尾矿已经不宜再进一步的分选，随着生产科学技术的不断发展，尾矿已经不再是完全无用的废料，全尾矿充填工艺为实现低废环保型采矿开发了新途径，可以创造不造尾砂吧，不外排尾砂的矿山；
第三点，这种方法控制了地表塌陷，避免了地表和地下巷道的破坏，这种方法是主要控制地表变形和塌陷的开采技术之一，用这种方法控制地表的移动还是很成功的；
第四点，可以有效的改善地下采矿环境，当面临着社会经济的不断发展，各类矿产的需求也呈逐年上升的趋势，对大量的地下矿产开采，会给整个矿山地质环境带来巨大的影响，这种做法对生态环境同样形成了威胁。当填充采矿法问世的时候，减少了对地质环境带来的破坏性影响，有效的保护开采的现场环境，得到了及时的填充，降低了有害气体的产出。
3 结束语
对于充填采矿法的优势比较明确，它的适应性很广阔，有着其他采矿方法无法比拟的优点。在越来越重视环保的今天，充填采矿法不断被广泛应用，所以，对充填采矿法要不断的重视起来，给予更多的鼓励。
参考文献：
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[5]徐忠义，杜前进.采矿知识问答，冶金工业出版社.2008（06）.
作者简介：
中图分类号：C35文献标识码： A
一、我国金属矿山采矿的发展现状
近 20 ～30 年以来，采矿技术突飞猛进的发展，它使矿业开发的运营和投资等理念发生了巨大变化，为提高矿山效益和活力发挥了积极作用，但该模式受传统采矿模式的影响，在我国还处于发展中，加之我国矿产资源赋存一般比较复杂，组织生产、技术管理等还比较复杂、困难，特别是安全生产问题还比较突出。经过笔者调查研究，矿山采矿公司主要存在以下几方面问题:
( 1) 施工资质挂靠现象多，机械装备水平普遍较差。小型施工队伍基本都是挂靠，其工程施工技术无法到位，现场常有安全隐患，施工队老板仅就派遣监工管理现场民工，既无专业工程技术人员，也无法进行矿山专用设备资本投资，因而一般都缺乏企业管理方法、对资源综合利用与安全生产的考虑。
( 2) 企业安全生产主体责任落实不到位，现场采掘施工和井建作业安全管理混乱监管失控等问题。由于采矿作业是一个庞大的系统工程，其中包括的很多作业工序都必须协调和平衡，而矿山采矿生产组织作业工序之间的协调难度大，安全生产隐患多。
( 3) 采矿生产人员流动性大。矿山采矿单位尽管在用工制度上采用灵活的用工制度，如长期合同制、轮换制、短期合同制等，但有一定技能的操作工及工程技术人员流动频繁，大部分工人为附近或边远贫困地区的农民工，安全和职业健康防护意识差。
( 4) 地下采矿承包商大多缺乏核心竞争力。地下采矿承包难度相比露天开采大的多，矿山采矿承包商缺少工程技术人员、先进设备和现场管理创新，仅靠低成本人力资源来盈利将会越来越举步维艰。
( 5) 合同管理难度大。主要存在合同采矿的进场、日常考核、结算、合同变更及退场等细节问题，业主必须有专业工程团队来管理、指挥调度，实现。如果矿山管理机制、体制、制度不够健全，业务部门之间没有相互制约，合同管理将很是混乱，甚至导致行贿受贿等腐败现象发生。
( 6) 超强度、超负荷生产严重。由于矿山采矿是计量结算，井下工人超强度、超负荷生产是普遍存在现象，井下生产交叉影响大，人员、设备、作业点多，潜伏着诸多不安全因素。
二、当前采用的主要采矿技术
（1）陡帮的开采。这种开采技术在初期时的剥离量比较小，基建的工程量也比较少，最终边坡的暴露时间以及建设周期都十分短。所以，很早以前我国就将陡帮的开采纳入到国家科技攻关项目中，在露天矿中进行了大规模工业试验的开展，这给大中型露天矿技术的新建、改造以及扩建提供了相关的实践经验。
（2）铲运机和松土机所进行的露天开采。这种开采技术主要适用于对铝土矿进行开采，其主要技术特点为采用松土机对矿岩进行松散和破碎，从而来代替凿岩爆破方式，而铲运机则主要进行运输、装载、卸载。这种采矿工艺十分简单，能够实现一机多用的效果，通过进行分层铲装来实现分层排土、分层开采，最终达到排土和复垦一体化的效果。
（3）间断和连续相结合的开采技术。这种采矿技术是指在工作面上用电铲对矿石加以装载，经过破碎机破碎和汽车运输以后，将矿石通过胶带运输机运出采场。这种采矿工艺能够使得胶带机和汽车的优点得到充分发挥，使用于开采那些深凹的露天矿。
（4）地下金属采矿的连续化。连续开采地下金属矿山主要是指：连续回采矿房、连续开采矿体（床）、连续运送矿石以及连续的全工艺过程。也就是说在开采的过程中实现一步到位；在回采的过程中实现出矿、落矿、搬运矿石工艺的连续性作业；实现井下矿石的运输、转载、提升等环节的连续化；落矿、掘进、运搬、出矿、运输等工艺过程连续化。
（5）无底柱的分段崩落方法。我国当前的无底柱分段崩落采矿技术面临着怎样对结构参数进行加大和优化的问题。优化结构参数的主要方向为使得进路间距不断增大。通过进路间距的增大能够实现采掘工程量的大幅减少，此外还能使得一次崩矿量增大，从而使得采矿强度得以增加，降低矿石的成本，大大提高矿山经济和社会效益。
（6）自然崩落的技术和方法。自然崩落的技术和方法主要是指通过岩石自然应力的应用实现落矿的技术，其具有采矿成本低、生产能力大等方面的优点，尤其适用于那些矿化均匀、矿体厚大、易于自然崩落的矿床开采过程。
三、我国地下金属矿山采掘技术的发展现状
空场采矿法，充填采矿法和崩落采矿法是现阶段主要的地下金属矿山采掘方法。崩落采矿法是地下铁矿的主要采掘方法，充填采矿法和空场采矿法是黄金矿山的主要采掘方法，以下是介绍了几种主要的金属矿山的采掘方法：深孔，阶段出矿，空场，大孔和大采场是如今地下空场采矿法的主要的发展特点，地下空场采矿法提高了地下金属矿山的采掘效率，减少了地下金属矿山的采掘成本；崩落采矿法这种金属矿山采掘方法是十分安全的，而且这种采掘的采掘效率非常的高；设备大型化和各工序实现机械化是充填采矿法的主要的发展特点，充填采矿法这种采掘方法不仅安全，采掘成本低而且采掘的效率较高；原地溶浸采矿法，原地溶浸采矿是把冶，采和选这三个技术结合在一起的一种开采工艺，原地溶浸采矿法的特点是可以直接从地下提取金属。
四、我国地下金属矿山采掘技术的发展趋势
（1）深井开采。随着浅部资源的逐渐消耗和枯竭，我国已开始向地下深部获取资源，预计在今后10～20 a内，我国矿山将进入1000～2000 m深度开采。20世纪60～70年代建设的部分矿山相继进入深部开采，一些新建矿山采矿深度也很大。
（2）大型极深露天矿采矿技术。目前，我国已有部分矿山进入大型极深露天矿山开采。随着开采深度的增加，采场空间作业尺寸逐渐缩小，开拓运输和新水平准备困难增加，采矿强度降低，运输距离增长，重车上坡长距离运行，设备效率降低，生产能力下降。目前我国已形成了较为成熟的系统研究方法，初步形成了大型极深露天矿开采的工艺、设备配套工艺、爆破控制技术、防灾变控制和环境控制等。
（3）露天矿境界外驻留矿开采技术。我国许多大型冶金露天矿山逐渐步入晚期开采，但由于受技术经济条件约束，露天矿境界外遗留大量矿产资源。如果扩大境界，可能造成矿山经济指标的恶化，并且征用大量土地，破坏生态环境。这些储量已无法通过扩大露天境界回收。为了减少损失我国已通过对蚀变岩型矿岩特性的研究，采用灰色系统方法选择采矿方法，控制了复杂条件下的采场顶板；运用声发射与地压、位移监测相结合的方法，掌握非煤矿山矿岩体的地压活动特征。初步形成了驻留矿体开采与原开采的耦合方法、矿山开采对矿岩层损伤的数值分析方法、顶板岩层变形监测措施、岩层变形监测及预报方法、低扰动爆破技术等。
（4）复杂富水矿床开采技术。今后应在复杂水体矿床安全高效采矿方法、全尾砂浓缩充填材料、工艺设备及自控技术研究以及水患和地压突变规律及监测预报控制技术方面开展研究工作。特别是复杂水体矿床突水机理及防治技术，井下充填的新型廉价尾砂胶结材料，微细粒尾砂高效浓缩泵送充填及自控技术，岩层变形―应力―渗流三场耦合分析技术，低能耗沉密脱水卧式仓造浆工艺与技术方面重点开展研究工作。
（5）复杂难采地下残留矿体开采技术。我国地下金属矿山长时间的开采，由于当时技术水平的制约以及乱采乱挖的影响，采区内仍残留有大量的矿石资源。这些残留矿石资源回采技术复杂，安全条件差，遗留的大量空区和矿柱长期不能得到有效处理。回收这些残留资源的主要难点是复杂空区残留资源探测技术、大参数大步距整体崩落技术、残留资源开采条件再造技术、复杂充填体下矿柱回收技术以及复杂残留矿体安全回采监测预警等技术。这些技术难题的解决，必将对提高矿产资源利用水平、推进我国采矿技术进步具有重要意义。
（6）无人采矿、自动采矿、数字矿山。随着无人采矿技术、可视化技术、3S(RS，GPS，GIS)技术和虚拟现实技术的发展，系统数字化势如破竹，把矿山及其他相关信息、计算技术和工业控制技术进行整合，优化设计矿床开采方案、合理配置资源、最佳控制工艺及其支撑系统，已成为全面、动态、准确地掌握我国矿产资源的存量及变化、进而科学合理地开发利用和保护资源、实现矿产资源可持续发展提供手段。
（7）无废开采。无废开采与可持续发展有着密不可分的关系。一方面在矿区开发和发展过程中往往聚集和形成了相当数量人口的社区或一定规模的城市，其环境保护有着重要的意义；另一方面，如果忽视无废开采，不注重环境与资源的利用和保护，过早地开采完资源，势必会对矿山与国民经济造成很大的损失。所以，必须从长远的眼光来规划矿山的开采，确保矿山长期可持续发展。
结束语：
随着世界经济水平的提高和科学技术的发展，智能化，信息化，自动化和高效化金属矿山的采掘设备，环保化和合理化金属金属矿山已经成为我国地下金属矿山采掘技术的发展趋势。
参考文献：
[1] 吴爱祥，王洪江，杨保华，尹升华．溶浸采矿技术的进展与展望[J]．采矿技术，2006，6(3)：39―48．
关键词：矿山开采 机械化 应用
中图分类号：TD63 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）09（c）-0038-02
在地下非煤矿山开采中，开采工艺的好坏直接影响到整个矿山的生产能力，因此，要选用最先进的开采工艺，才能达到地下非煤矿山高效高产的目的。将机械化技术用于地下非煤矿山开采中，绝对是我国非煤矿山开采史中一次重要变革，随着我国工业自动化技术的不断发展，地下非煤矿山开采工艺中机械化的应用也越来越多，由于矿山开采是高危行业，提高机械设备自身的自动化程度和可靠程度，最大限度的减少开采人员，是实现地下非煤矿山长治久安的关键所在，因此，地下非煤矿山开采工艺中机械化应用有力的推动了企业的安全、高效、又快又好发展。机械化矿山开采具有高效、高产、高安全、低能耗的特点，这种具有高度时代气息的方式完美的顶替了过往的人力开采，给矿山开采技术提供了无限的活力。
1 地下非煤矿山开采中机械化发展趋势
1.1 钻孔设备
目前，长沙矿山研究院与宣化采掘机械厂共同研制的CBH-10型和SC-165E型潜孔钻机，已将气压升高至1.6～1.8 Pa，能够实现远程监控管理、误动作保护、故障自动诊断和自动作业，我国衡阳有色冶金机械总厂与长沙研究院共同研制的YZ-55型牙轮钻机，钻孔孔径为280～380 mm，其技术性能和结构参数已经赶超美国60RⅢ型牙轮钻机，从矿山钻孔设备设计研发阶段来看，国内技术水平已经基本能够与国际先进技术水平接轨。
从国内矿山企业运用矿山机械设备的现状来看，大多数的露天矿山已经基本实现潜孔钻穿孔进行中深孔爆破和机械铲装等机械化采矿，但是地下矿山特别是矿体赋存较薄的矿山仍然主要采用手风钻进行浅孔留矿开采方式。从我国地下矿山开采钻孔设备的现状来看，我国地下矿山开采钻孔技术水平与国际先进水平还有较大的差距，造成这种差距的主要原因是由于国内矿山未使用与之相配套的更为先进的采矿方法。
矿山钻孔设备的发展应该逐渐向着机械设备精度化、自动化和大型化的趋势发展，并逐渐采用与之相配套的采矿方法。
1.2 装运设备
矿山装运设备包括铲装设备和运输设备两部分，从地下开采的装运设备与露天开采的装运设备相比来看，地下矿山主要是受到地下运输巷道的围岩岩性和尺寸大侠等因素的影响，而露天矿山装运设备的发展与更新则取得了更为长足的发展。
地下开采的主要装运设备有电机车（柴油机车）、井下自卸机车和铲运机三种，目前，我国有许多地下矿山仍然采用有轨运输，有轨运输在一定程度上降低了运输效率，像美国、加拿大、瑞典、芬兰等采矿业比较发达的国家，地下矿山已经广泛推广无轨化采矿技术，他们采用的井下自卸汽车、铲运机等井下无轨运输设备的出矿量已经占据总出矿量的80%～85%。一般来说，日产1000～3000 t的地下矿采用20～35 t的矿用汽车，日产15000～40000 t的地下矿采用45～60 t的汽车，20 t以下的井下矿用自卸汽车很少采用。
地下无轨运输方式的优势已经逐步吸引绝大多数大中型地下矿山企业的目光，无轨运输必将会取代有轨运输成为国内地下矿山运输方式的主流，同时与之相适应的井下装运设备也呼之欲出。
1.3 大能力的新型综合开采装备
大能力的新型综合开采装备的运用也是未来地下非煤矿山采矿机械化的发展方向，大能力的新型综合开采装备的主要特点是能力大，破碎机、转载机和运输机每小时的生产能力在500～2000 t，大功率点牵引采矿机每小时的生产能力在1000～1200 t以上，自动化水平较高，机电一体化得到实现。为了适应采矿机快速采矿的需要，液压支架采用电液进行控制，采矿机具有自动调高等功能，实现了液压支架、刮板输送机和采矿机的自动控制，大能力的新型综合开采装备可靠性高，设备性能好。随着机械化程度的不断提高，地下矿山开采效率也达到了一个崭新的水平，机械化采矿的世界平均效率可以达到13.327 t/工，而普采工作效率只有4.761 t/工，机械化采矿效率是普采工作效率的2.8倍。机械化在地下矿山开采的多个环节都存在着明显的优势，机械化开采不仅大幅度提高了工作面产量，还减轻了采矿工人的体力劳动。
2 地下非煤矿山开采中机械化工作面的各种设备及生产系统
2.1 机械化非煤矿山开采设备作用解析
地下矿山开采工艺中所包括设备主要包括生产系统和工作面中的电气设备和机械设备，主要包括液压支架、乳化液泵站、采矿机、输送机、端头支架、可弯曲刮板输送机、破碎机、桥式转载机、单轨吊车、移动变电站、牵引绞车、照明设备、移动变电站、电缆车、可伸缩胶带运输机、冷却灭尘泵、低压防爆磁力起动器等。
2.1.1 乳化液泵站
乳化液泵站由乳化液箱和乳化液泵两部分组成，乳化液泵站是机械化中液压支架和其他液压装置的动力源，可以向外输送压力液。
2.1.2 液压支架
液压支架就像是采矿机械系统的外壳，主要用于管理工作面顶板，为地下采矿作业提供一个安全可靠的工作空间，液压支架的前移和升降都能够将液压转为动力，通过推移千斤顶能够推移工作面移液压支架和可弯曲跨版输送机。
2.1.3 输送机
输送机的主要作用是运矿，除此之外，输送机还可以作为液压支架前移的支点和采矿机的导航，电缆槽内设置有水管和电缆。
2.1.4 采矿机
现代地下非煤矿山开采中采用的都是双滚筒采矿机，双滚筒采矿机可以在工作面可弯曲刮板输送机上沿着工作面进行工作。
2.2 地下非煤矿山开采生产系统简介
地下非煤矿山开采生产系统是由许多分系统组成的，在生产过程中，只有不同分系统正常运行，工作面才能够顺利生产。
2.2.1 供水系统
国内有很多地下非煤矿山喷雾灭尘都是用地面水池提供静压水，一方面供给采矿机的冷却灭尘泵，在加压之后供给采矿机进行灭尘和冷却；另一方面用来给运输顺槽的各转载点供水灭尘。
2.2.2 运矿系统
运矿系统是由可伸缩交代输送机、顺槽桥式转载机和可弯曲刮板输送机组成的，将工作面上开采出来的矿物进行运输至仓库。
2.2.3 信号、通讯系统
信号、通讯系统是有控制台、通讯电缆和电源箱等组成的，控制台控制顺槽转载机和工作面输送机的启动，顺槽、工作面或者是控制台控制顺槽转载机和工作面输送机的停止。
3 机械化地下非煤矿山开采的工序分析
3.1 采矿
采矿的工序包括破矿和装矿两部分，采矿机是完成采矿工序的主要机械设备，采矿的一般方法是采用前滚筒在上割顶矿，后面滚筒在下割底矿和装剩矿。
3.2 运矿
完成运矿工序的主要设备是工作面可弯曲刮板输送机，由于工作面可弯曲刮板输送机的一侧装有铲矿板，所以采矿机在割过矿之后再推移给输送机时，余下的矿就已经被输送机运走了。
3.3 支护区和采空区
地下非煤矿山采矿工艺机械化中一个非常重要的机械设备便是液压支架，工作面上的前移、护帮、切顶、支撑和推移等多项工作都需要利用液压支架来完成。
4 结语
在我国经济迅速发展，机械自动化水平不断提高的大背景下，地下非煤矿山开采工艺中机械化的应用是企业生存和发展的必经之路，将机械化技术用于地下矿山开采中，绝对是我国矿山开采史中一次重要变革，综合机械化在地下矿山开采中的应用取得了巨大的经济效益和良好的社会效益，地下矿山开采工艺中机械化的应用还有利于降低安全事故的发生率，是企业进行可持续发展的基本途径，也是企业提高企业整理竞争力的根本保证，实现了地下矿山开采的高产高效和现代化。
参考文献
[1] 侯恩科，吴立新.西北五省（区）非煤矿开采机械化进程统计[J].西安科技学院学报，2000.
关键词：采矿工艺；采矿作业；特点
中图分类号：TD43文献标识码： A
引言
随着社会的发展，采矿的工艺技术也需要不断改进才能做到与时俱进。为了提高资源的利用率，采矿企业必须提高采矿作业中的工艺技术，这样也符合国家可持续经济发展的要求，矿产资源一般都是经过几千年的积累沉淀埋在地表之下的，对资源的开采需要很多机械设备、专业技术，需要很多的人力物力。
一、采矿作业的特点
采矿作业具有一定的特殊性，也具有一定的危险性。采矿人员比较具有专业的技术，才能保证采矿作业的正确性与合理性，而且操作的规范性关系采矿工人员的生命安全。在采矿作业前，采矿人员必须对工作性质以及采矿作业的特点有所了解，这样才能避免安全事故的发生。
1、采矿对象的特点
采矿作业的主要对象是地表下的矿产资源，这些资源都是自然界的产物，而且分布的区域具有一定规律，采矿作业必须首先通过专业的机器确实这些资源的位置，然后在矿产资源附近进行采矿作业。所以，采矿区域的工作位置是由资源的位置决定的。另外，这些资源都是不可再生的资源，需要经过几千年的沉淀才能再次形成，所以，采矿企业一定要开采有度，不能浪费这些资源。
2、矿产品质的特点
在采矿作业时，一般随着时间的推移，越往后的采矿作业越难，这主要是因为矿产资源的开采环境变得恶劣，所用到的技术也越复杂，而且矿产的品质也不如刚开采时好。这些矿产资源一般含有大量杂质，使得矿石贫化，这也影响了采矿的质量。在采矿作业进行到最后阶段时，由于采矿条件极度恶劣，有时会出现无法开采的情况，严重影响企业的经济效益[1]。
3、采矿人员与设备具有流动性
采矿作业时，随着采矿进度的改变，所用到的采矿工艺技术以及设备都需要改变，而且随着采矿作业的深入，采矿的难度也越来越大，矿产的位置也在随之变化，所以，采矿人员以及采矿设备必须随着矿产的位置不断转移。采矿的步骤包括挖掘、开采和回采，这三个工序所用的技术各有不同，而且需要互相配合，开采时需要遵循一定的顺序与原则。
4、采矿工程的特点
采矿工程一般工期比较长，而且具有一定的复杂性。矿产资源的分布不是很均匀，而且有的矿产蕴藏的比较深，仪器不容易探测到。矿产的分布不同，品质也有所差异，而且在开采的过程中，还有发生一些特殊的情况，具有多变性。这项工程是一项投资花费比较大的工程，而且具有一定的投资风险。
二、采矿工艺技术在采矿作业中的应用分析
1、机械化开采技术
机械化方法开采是当前我国矿产资源开采中应用最为广泛的方法。机械化的开采方法能够分为两大类，分别是露天开采和地下开采。露天开采的原理是将矿体表层覆盖的岩土层崩落或剥离，而后按照从上到下的顺序进行开采。露天开采的矿产资源大部分于地表上，十分有利于机械化的开采方法，不仅采矿作业的安全系数较高，且相其矿石贫化率低、矿石损失率小、开采成本费用更少。在进行地下矿产资源开采时，若是遇上矿体赋存深度深、厚度小、岩土剥离量大的情况，其经济效益必定会远低于露天开采。近年来，随着环保、节能理念的提出，在地下采矿作业中所采用的采矿工艺技术也逐渐向这方面发展，尾砂胶结充填采矿法就是现阶段地下采矿作业中最为常用的采矿工艺技术，该工艺技术能够有效处理尾矿污染，进一步保护采矿区域的环境[2]。
2、加固岩石技术
锚杆支护可作用在岩石表面2m～3m处，在深入的地方便无法起到加固作用，10m～20m可运用锚索进行具体研究，对岩体进行大范围地加固。向破损的岩石或流砂中注浆，可以产生加固作用，从而使得井巷可以顺利通过。在上下盘围岩和顶部采场，这种技术能够使不稳定和不规则的岩石，变得稳定并加固，其在采矿工作中运用十分广泛。
3、填充技术
填充采矿技术是一种人工支护采矿技术，其原理是紧随回采工作面进行推进，同时将填充材料输送给已经采空的区域，从而使得回采作业得到充填体的保护，以此确保采矿的安全、效率以及经济效益。填充采矿技术属于新型采矿技术，主要适用于深度较深的矿井，具有适应性强、采矿效率高、开采安全性好等特点。因此，在实际应用过程中，作为采矿作业人员应切实掌握填充采矿技术的特点和原理，才能确保应用成效的提升。
4、特殊采矿技术
不同地质、地层的矿产资源，所选用的采矿方法也不尽相同，在一些特殊情况下应针对情况采取特殊的采矿方法，例如物理化学采矿、海洋采矿等。其中物理化学采矿主要是利用溶浸液溶解出矿体中的有用成分，并将这些有用成分从地下举升到地面，而后采取相应的方法进行提取。物理化学采矿法具有投资小、效益高、工作条件好的特点，但是也存在一定的局限，即只能适用于铜、铀等金属矿物以及盐、碱、硫等。除了陆地中蕴藏各种矿产资源外，在滨海大陆架上和海洋底同样蕴藏丰富的矿产资源，但是由于海洋采矿具有投资大、见效慢、工作条件差、危险系数高的特点，因而，海洋采矿法应用极少。这也是目前我国主要在陆地进行开采的主要原因，但是随着资源的不断开采，未来在海洋中加强矿产资源的开发将成为必然趋势，因而作为采矿企业必须紧密结合时展的需要，切实掌握各种特殊采矿技术，才能更好地确保采矿作业安全进行[3]。
三、绿色采矿工艺技术的发展前景
科学的进步和时代的发展，给采矿工程带来了广阔的开发前景，采矿工艺技术也在不断地进步，而绿色开采技术逐渐走入人们视野，并在中国矿产开发事业中占据重要地位。目前中国进行开采工作时，所运用的技术很多涉及绿色开采，例如三下采煤与减沉技术、保水开采技术、洁净煤技术、煤炭地下气化技术等，这些技术在采矿工程中得到了有效利用，并得到了较好的成果。由此看来，在中国采矿工程的工作进展中，采取绿色开采技术是十分必要的，并有着一定优势，可更有效地对矿产资源进行开采，促进中国矿产企业的经济增长，并为中国国民生产总值的提升做出贡献，同时促进了可持续发展进程。
但从如今矿产企业来看，在其进行矿产开采过程中，绿色开采技术还不够完善，并相对缺乏，因此需要国家相关部门能对这些情况进行统一管理，并对一些违反规定的矿产企业进行处理，如大量私采、滥采等行为。把绿色开采技术赋予一定法律力度，可以让其在相应的经济现状下，能够顺利实施，取得良好效果，同时矿产企业也要吸取国外的优秀思想，引进其先进设备，加强交流，并对企业员工提升培训力度，广泛运用绿色开采技术，推进中国矿产事业的长期发展。
四、结束语
综上所述，矿产企业具有特殊性，其工作性质具有一定的危险性，所以提高采矿工艺技术，也是保证员工生命、企业财产安全的有效措施。虽然我国的煤矿资源丰富，但是随着开采企业的增多，矿产的资源的数量正在减少，采矿的难度正在逐渐增大，我们只有不断的改进采矿工艺技术，针对不同的矿产开采条件选择合理、科学的工艺技术，这样才能提高矿产的质量，降低采矿的成本，提高采矿企业的效率与效益。
参考文献：
[1]马君.试论采矿工艺技术在采矿作业中的应用[J].科技致富向导,2013（18）:275+303.
关键词 采矿技术 机械化 充填 地下采矿 应用
中图分类号：X703 文献标识码：A
我国92%以上的一次能源，80%的工业原料，70%以上的农业生产资料来源于矿产资源。从资源总量上看我国是一个资源大国，已发现171个矿种，探明有储量的矿产159种，有20多种矿产探明储量居世界前列，但人均占有量却低于世界水平。随着近些年采矿业的兴起及我国国民经济的发展，对矿产资源的需求增加，国内各地开始大规模地开采各种矿产资源，但随之而来的问题也越来越多，缺乏相关的技术支持和管理，从而造成乱采滥挖，环境严重破坏，事故频发等等，这些后果的严重性是不可估量的。为了合理的规划和充分开发利用矿产资源，保证我国矿产资源后期的可持续健康发展，我国需要更高效、安全、环保、低成本的采矿技术和充填技术。
1我国目前在地下矿山开采过程中存在很多问题，主要有以下几个方面：
（1）我国贫矿多，富矿少，中小型矿山多，大特大型矿山少，矿产资源分布不均衡。摒弃由于我国长期以来对矿业的粗放式经营造成相当一部分中小型矿山为了尽快取得经济效益，采富弃贫，乱采滥挖，造成矿产资源的严重浪费和开采不规范造成事故频发等。
（2）采矿技术应用与发展不均。我国幅员辽阔，全国经济发展水平差别很大，采矿技术参差不齐。在一些经济发达地区和大型矿山，采矿技术已经达到了国际先进水平，而在经济欠发达地区和相当一部分中小型矿山，采矿技术和采矿设备十分落后，采矿损失贫化严重，人多量少，生产效率低下。
（3）资源综合利用与回收率低。无论是单一或多金属矿山，在对矿物和废弃物的回收利用方面越来越受到人们的重视。 国外对矿产资源的综合回收利用技术和水平已经达到一定的水平，而我国的综合回收利用技术与发达国家相比还很低。 我国矿产资源综合利用率不足 20%，矿产资源回收率约为 30%，废弃物的回收利用程度很低，而国外的先进水平则均达50%以上。
（4）地下开采造成的地形地貌破坏和“三废”的排放。前者会造成严重的地质灾害、地表塌陷、滑坡、土地资源占用和对地下水资源的破坏；后者则会对大气、水源和农田造成污染，严重破坏环境和威胁人畜安全。矿山环境问题比较突出，不能完全适应经济社会发展的新要求。
要想改变这种状况，我国必须从政策、管理和采矿技术发展上着手，政策、管理和采矿技术发展结合起来，才能解决我国矿业的目前这种现状。
2我国地下矿山采矿技术的发展方向
我国地下矿山采矿技术已取得一些较显著的成就，但总体的发展水平仍很低，在未来采矿技术的主要发展方向：优化发展采矿技术、提高机械化程度、无废开采技术和无人化采矿技术等。
2.1优化发展采矿技术
随着科技水平的提高，采矿技术的发展越来越快。为能更适应社会的需要，采矿技术在不断的改进，机械化、自动化程度也越来越高，通过不断改进优化开采工艺，配合科学的生产管理，以取得更好经济效益、环境效益与社会效益。
2.2高度机械化采矿技术
现代采矿技术为能提高效益，降低成本、节约人力和加大安全采矿作业，采矿方法向大参数、大采场、高阶段、连续作业的方向发展。自上世纪80 年代以来，各种无轨设备的研制和推广不仅使得凿岩、铲装、运输等主要工序配备了功能齐全的无轨设备，而且几乎所有的辅助作业也逐步实现了机械化。机械化作业效率高、机动性强、产能大，为连续采矿技术的实现创造了条件； 同时，机械化必须通过连续化生产才能充分发挥其高效高产的优势，即以整个矿段作为大型采场，在上下连续多个矿段分别平行进行采切、回采、充填工序等，采矿作业分工序在不同的空间和时序上平行进行，整体向前连续推进。此外，要想真正实现采矿的高效高产，除了采场作业的连续生产之外，提升系统、外部运输系统和管理调度系统的优化配套也必不可少。目前这种高度机械化的采矿技术在国内外的发展从工艺技术、设备配套、控制技术等方面均日臻成熟，已开始进入推广使用阶段。机械化采矿技术在今后的应用将会更加广泛。
2.3残留矿体及难采矿床开采技术
我国地下矿山长期开采，因当时技术水平的制约以及乱采乱挖的影响，采区内仍残留有大量的矿石资源。这些残留矿石回收技术复杂，安全条件差，遗留的大量空区和矿柱长期不能得到有效处理。随着近地表资源的不断消耗，采矿逐步向深部发展，地温地压不断增加，尤其是高应力矿区，采场突变失稳风险增高，潜在危害加大。以上问题在利用充填技术后完全可以解决。充填技术在以上矿体开采中的应用，不仅使矿产资源得到了充分开发利用，而且治理了前期开采形成的空区，保证了地表后期的安全稳定。充填法有利于开采矿床后期残留矿体、深部矿床、水下、建筑物下和构筑物下矿床以及有自燃倾向的矿床。近年来采用了无轨设备、高分层落矿及充填系统自动化等技术，使得充填采矿法的采矿成本下降，采场生产能力及劳动生产率大幅提高，在矿体及围岩均稳固的矿山也开始用充填法，并取得了较好的采选综合经济效果。
2.4溶浸采矿技术
我国矿产资源贫矿多，对于这些低品位的矿床，用传统的采矿方法开采，采矿成本高，经济效益低。溶浸采矿技术是一项将采、选、冶技术结合起来，直接从地下提取金属的开采工艺。 溶浸采矿因能较好地回收常规开采方法不能回收的低品位矿石、难采矿体、难选矿石和废石中的有用成分，拓宽了地下矿产资源的利用范围，增加了矿石储量，为满足我国工业对矿石产品日益增长的需求开辟了新途径。长期以来，国内外学者对溶浸采矿的理论和实践给予了极大关注。特别是 20 世纪70 年代以后，美国、加拿大、前苏联、澳大利亚等国在溶浸采矿领域开展了大量的研究。目前国内外溶浸采矿技术已日趋成熟，在几种主要金属如铀、铜、金、银的生产中，溶浸采矿技术生产量所占比例逐年增加。溶浸采矿具有环境污染小，生产成本低的优点，采用溶浸采矿技术开采低品位矿床有广泛的应用前景。
2.5无废开采技术
无废开采就是最大限度地减少废料的产出、排放，提高资源综合利用率，减轻或者杜绝矿产资源开发的负面影响的工艺技术。目前我国一直加强对采选后的废弃物的综合利用研究，在无废害采矿方面取得了一定的进展，比如选矿尾砂充填开采空区、尾砂制建筑砖、废石回填空区等等。从长远来看，无废害开采将是 21世纪采矿技术发展重要课题及必然趋势。
2.6无人化采矿技术
无人化采矿技术实质上就是无人采矿、自动采矿和数字矿山的统一，使采矿技术达到一个空前高度自动化的水平，使一个大型矿山的开采通过仅少数人对计算机控制系统的控制就能够完成整个矿山的开采加工工程。随着无人采矿技术、可视化技术、3S（RS，GPS，GIS）技术和虚拟现实技术的发展，把矿山及其他相关信息、计算技术和工业控制技术进行整合，优化设计矿床开采方案、合理配置资源、最佳控制工艺及其支撑系统，全面、动态、准确地掌握我国矿产资源的存量及变化、进而科学合理地开发利用和保护资源。这是目前正在形成的技术，我国大部分金属矿山仍是半自动化和辅助操作控制，将其作为一种中间缓冲技术。 随着我国采矿设备的大型化、智能化，遥控化技术及自动化技术的发展，将为无人化采矿提供重要的技术保障。无人化采矿技术是未来采矿技术的必然发展趋势。
2.7深部开采
随着浅部易采资源的开发利用，地下金属资源的开发逐步向纵深方向发展。与浅埋矿床相比，由于深部矿岩的地质构造、赋存条件以及地应力等均与浅部矿岩有所不同，其开采技术条件更加复杂，面临着更广泛、更复杂的技术难题，如地压、高温、提升、回采、充填、排水、通风、支护、环境保护等。
3充填技术在矿床开采中的应用
充填采矿法在我国地下矿山开采中应用较为广泛。随着近些年采矿业兴起和国家对矿山开采安全要求的严格规定，非特殊情况下地下开采矿山必须使用充填法处理回采后形成的空区，以确保地表的稳定和地下所形成的空区的安全治理。故充填法在今后的地下矿山开采过程中将是国家强力推行和着力发展的重点。
在地下开采过程中，充填法的充填成本占采矿成本的1/3左右，而充填材料的费用超过充填成本的80%。故充填材料的成本成为制约充填技术广泛应用和发展的前提。要想使我国的地下矿山开采充填法真正能推行开来，首要条件就是能保证矿山企业在开采及充填过程中的整个成本费用满足企业的盈利范畴。其次保证充填后的强度能够达到标准，保证后期开采对地表不会产生影响。要满足以上条件才能将充填法真正在矿山得到实施。而降低充填成本、提高充填强度，是充填技术的主攻方向之一。
充填方式包括干式充填、湿式充填和胶结充填。具体充填方法有废石干式充填、水力充填、水砂充填、细砂胶结充填、磨砂胶结填充、废石胶结填充、全尾砂胶结充填及膏体充填等。而充填材料的选择有水泥、废石、细砂、粉煤灰、高炉炉渣、尾砂、高水材料等，这些材料在我国或国外的具体矿山都已经经过试验，部分材料得到了推广和使用。但无论使用哪种材料充填都必须要保证充填体的强度。
目前来看，我国地下矿山如今使用的尾砂胶结高浓度充填、废石胶结充填及膏体充填得到了大力的应用。
针对今后的地下矿山开采，充填技术是以后必不可少的工艺，充填的主要目的：首先保证矿山开采后空区不会对地表不会造成塌陷，而危及今后人们的生命安全。其次处理工业固体废料，能否将选矿及其他工业产生的工业废弃物大量回填至地下，从而一举两得，即保障了采矿及地表安全，又保护和改造了生态环境。
充填采矿法虽优势明确，适应性广。但回采、充填工艺复杂，采、充相互影响，更主要的是充填料开发、加工、输送费用高，成为制约充填采矿法发展的重要因素。故加强对充填材料的研究，制定适应不同矿山地质结构条件的方案，在应用时有明确的相对性和适用性，以最大限度的发挥充填采矿法的优势，具有很高的价值及实际应用意义，其前景必将十分广阔。
4结语
根据我国经济持续发展，自动化、机械化程度提高，我国今后地下矿山采矿技术必将步入一个全新的阶段，将采矿技术、自动控制、环境保护与治理相统一是今后采矿技术的发展趋势，对我国今后矿产资源的开发利用意义很大。
参考文献
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[5] 古德生，李夕兵.现代金属矿床开采科学技术[M].北京：冶金工业出版社，2006.
【关键词】金属矿；开采技术；发展趋势
0.前言
我国矿产资源具有富矿少、贫矿多、大矿少及小矿多等特点。在近代，我国金属矿的开采技术处于长期处于落后状态，基本依靠手工作业，使得矿产资源浪费极其严重。而自改革开放后，金属矿的开采强度大幅提高，开采技术不断进步。现阶段我国部分矿山采矿工艺实现连续或半连续化，采掘设备实现了大型化、自动化和智能化，金属矿的开采技术得到加强，有效地提高了我国金属矿资源的产量。今后随着科学技术的突飞猛进，采矿技术将向设备更加可靠，生产率再次提高，采矿系统更加完善，生产更加安全，矿产资源开采更加注重生态环境和谐的方向发展。本文将简单介绍几种金属矿的开采方法。
1.金属矿开采的方法
1.1深井高温开采
矿产资源是经济发展和社会进步的重要物质基础，随着全球经济的高速推进，浅部矿产资源逐渐枯竭，矿床开采将向深部发展。随开采深度的下降，采矿作业环境趋于恶劣，深井开采面临高地压、高温和高井深三大问题，然而深井开采又是目前解决矿产资源短缺问题最有效的途径，所以深井开采技术成为矿业学者研究的重点，安全高效的深井采矿技术的重要性将显突出。
深井开采是一个复杂的系统工程，不只是地下采矿技术的简单延伸。面临高应力、高温、高井深的“三高”特殊条件，就高温来说，井下高温会导致矿石自燃、炸药自爆，使工作环境恶化，人的正常生理活动受到限制，作业效率下降，事故发生率升高，严重阻碍生产的进行。除了要面对浅部开采的所有问题外，还需解决诸多关键技术问题：采场地压的控制、冲击地压的防治、深井提升运输、热害治理和深井的通风排水等。所以分析深井高温开采的技术革沿与发展趋向，结合国外某金铜矿的开采条件确定其深井降温开采方案，为国内矿山企业选择井下降温方案提供参考与建议就成为了专家们重要的战略任务。他们提出采用地面制冷进风与水冷却系统相结合的方式治理井下热害，用地面冷却进风方式处理巷道余热，该方式是处理井下余热的主要措施。其工艺技术较简单，管理、维护也较容易，可行性强。采用水冷却系统消除局部工作面的热害，该种方式承担的除热量较少，从一定程度上降低了实施难度，也是在金属矿山使用较为先进的热害控制技术的一次尝试。
1.2金属矿滨海基岩开采
随着浅部资源的日益减少，开采海底资源已成为国内外矿产资源开采的必然趋势。我国海岸线总长度约 3.2×10^4km，其中大陆海岸线 1.8×10^4km，岛屿海岸线 1.4×10^4km，海岛6500 多个，开展海底基岩开采的岩石力学研究具有重大的意义。因此我们在总结国内外滨海矿床开采经验的基础上，开发了海下开采模拟试验平台，确定了海底开采安全隔层厚度，采用数值计算方法得出了滨海基岩开采合理结构参数和最佳回采顺序，提出了滨海基岩低沉降安全开采方案，建立了海下开采的安全监测系统，实现了我国第一个滨海金属矿床安全开采。海滨基岩金属矿床是埋藏在海滨基岩中的岩脉或层状固体矿床，矿石和围岩的物理力学性质、赋存状态等与陆地同类矿床有相似之处，因而海滨基岩金属矿床可借用陆地矿产的某些开拓方法和采矿方法开采。但是海基金属矿床开采具有很大的难度，其具体体现在没有很多成功经验可供借鉴，目前世界范围内只有 4 个国家进行过海基金属矿床开采，分别是英国、澳大利亚、芬兰和中国，常用的开拓方法按照矿体距离海岸线的长度分为海岸竖井开拓法、人工岛竖井开拓法和海滨预制隧道–封闭井筒开拓法。
1.3复杂难采矿体开采
矿产资源中品位高、开采条件好的矿床大多已经或正在被利用，今后将面对的水文地质条件复杂、难采的矿床越来越多。这部分资源数量十分巨大，对于这类矿床采用什么样的采矿方法、开拓方式，如何经济有效地做好岩层变形控制、巷道维护、排水疏干、采空区处理以及地表设施保护等，将是该类矿床能否实现安全、经济、高效开采的关键。
松散破碎矿体综合开采技术研究。该类矿床在形成过程中或形成之后经历了剧烈地质构造运动，造成了矿体和其周围岩体或矿体和其周围矿体的严重破碎构造。因此应加强该类矿区的工程地质研究评价，研究矿、岩体破碎状态及在开采过程中的破坏模式及其可能产生的影响；研究该类矿岩的采准巷道总体开采布局的优化；研究支护加固最优方案、与其相适应的采矿工艺配套技术；研究、引进消化国外先进高效采矿设备，并使其国产化；研究矿床开采经济效果，寻求高效开发利用方案。
富含水层矿体或大水层体覆盖下矿体开采综合技术研究。这类矿床应首先弄清楚水体或水系与矿体之间尤其是矿体在开采过程中的两者之间的动态关系。加强矿、岩体能量集聚与消散规律及其控制理论研究；加强岩层变形破坏和涌水状况监测方法及预报系统研究；加强研究不同的采矿顺序、开拓和采准工程布置、采场结构参数、回采工艺技术等对采场稳定性的影响状况和岩层移动控制技术；加强研究全尾矿充填体快速脱水技术以及低廉、高效的全尾矿浆料制备、贮存、输送与充填方法和技术。
残留矿体开采技术研究。开发利用这类资源必须进一步加强残留矿体合理开采方法和采场结构参数的优化研究；加强采空区及残留矿体的探测技术研究；加强残留矿体开采过程中的损失贫化控制技术研究；加强残留矿体开采过程中地压控制技术研究；加强境界外矿体开采的工艺技术研究；加强开采境界外矿体对采场边坡稳定性影响的研究；加强露天矿边坡和残留矿体开采过程中的岩层变形监测预报系统研究，确保露天边坡的稳定性和该类矿体开采的安全性。
1.4露天开采及露天地下联合开采
我国现阶段金属露天矿山虽不多，但露天采矿产量较大，其中约80%的矿石为露天开采。露天开采工艺与装备技术也得到了迅速发展。采矿工艺实现了连续化或半连续化，可移式破碎站的应用，使汽车运输始终处于最佳运距，陡坡铁路运输的研究应用也取得了相当进展，高陡边坡加固技术已得到成功应用。深部矿体露天转地下开采技术在国外有较系统的研究，并且积累了较为丰富的实践经验，而国内无论是在基础理论上还是在技术内涵、适应条件的研究上均不太成熟，还处于不断的探索之中。目前国内正在或即将要露天转地下开采的矿山较多。因此，针对这些矿山开展全面系统的研究，寻找露天转地下开采的合理方法和途径，将是我国采矿工作者今后一段时间工作的重点之一。这方面的研究主要涉及露天地下联合开采工艺系统研究、露天与地下合理开采范围与条件的界定、联合开采运输系统的衔接、保持采场稳定的开采隔离层厚度、露天与地下采场爆破的影响关系、岩移的分析和预报、以及露天一地下开采的排水、通风防尘等技术问题。
2.结语
自动化、智能化及数字化已成为现代知识经济重要标志，这对金属矿开采产生了深刻影响，因此我国矿山正朝着自动化调度、采矿设备自动控制及智能全球定位等现代技术应用发展，我国的金属矿开采技术也在向连续开采、无废开采、化学开采及地下露天相联合的开采技术发展，虽然如此，但还是需要不断完善开采技术，以促进发展。
【参考文献】（下转第271页）
（上接第133页）[1]李树忱，冯现大，李术才，等.新型固流耦合相似材料的研制及其应用[J].岩石力学与工程学报，2010，29（2）：281-289.（LIShuchen，FENG Xianda，LI Shucai，et al.Research and developmentof a new similar material for solid-fluid coupling and its application[J].ChineseJournal of Rock Mechanics and Engineering，2010，29（2）：281-289.（in Chinese）.
关键词:金属矿山充填采矿法 充填材料
中图分类号： TD8文献标识码： A 文章编号：
近二十年来,随着采矿科学技术的发展,我国金属矿山充填法采矿获得了迅速发展。特别是胶结充填采矿法,由于在充填工艺、充填材料、回采方法和设备等方面取得了重大突破,使用范围越来越广,有可能一跃为高效率、高生产能力、高回采率和安全经济的采矿方法之一。
任何一种采矿工艺都有它的适用条件，由于充填采矿法的不断改革和发展，其适用条件有着日益扩大的趋势。单从技术可能性而言，几乎所有赋存条件的矿床都能够用充填采矿法开采，但是，并不是所有的矿床用充填采矿法开采都能够获得良好的效果。使用充填采矿法矿山的生产实践表明，充填采矿法与其他采矿法相比较，具有以下儿方面的优点:①采准切割工程量小，灵活性大;②矿石损失和贫化小;③能够较有效地维护围岩，减少围岩的移动和防止其大量冒落;④对于薄矿脉或多品种矿石可以进行选别回采;⑤对于防止矿床开采的内因火灾。充填采矿法的主要缺点是回采工艺和充填工艺比较复杂，采矿和充填相互影响，如果回采作业机械化问题不能妥善解决，则生产效率和能力均较低;加之充填料开采、加工、输送及其他一系列耗费，故原矿成本较高。因此，目前认为充填采矿法的基本使用条件是:
(1)品位较高的富矿，并且要求有较高的回采率和较低的贫化率;
(2)赋存条件和开采技术条件比较复杂的矿床，如水文地质条件，矿体形态比较复杂，矿体埋藏较深而且地压较大，矿石或围岩有自然发火的危险，地表或围岩不允许大面积沉陷或剧烈移动而需要特殊保护，需要选别回采或优先开采富矿、保护岩石移动区的贫矿一和滞后开采的矿石，露天地下同时开采，以及采掘的大量废石或选厂尾砂无处堆积需要回填到采空区等;
(3)用于开采矿石石稳固、围岩不稳固的矿床，但是，如果能采用特殊的支护方法或下向分层充填法，也可以用来开采矿石不稳固的矿体;
(4)适用于开采急倾斜矿体，因为便于向采场输送充填料并可以减少充填不到的空问和充填料接顶的的面积，但是如能采用水力充填和风力充填，也能用于缓倾斜薄矿体;
(5)用于开采厚度不大的矿体;这样可以沿走向布置采场或连续回采而减少矿柱刁矿量，并目使采场暴露面积不致过大而有利于安全。但是，如果能够采用胶结充填和有效的支护顶板的方法，也可以用于开采厚矿体。
充填采矿法中，充填成本占采矿成本的1/3左右，充填成本中充填材料又占80%以上。因此寻求廉价而又能达到必要的物理力学性能的材料作矿用充填材料，以及采用新工艺新技术降低水泥单耗量又不致降低充填体强度，是充填技术的主攻方向。随着充填技术的发展，充填材料也变得多元化，以下为几种充填材料的介绍和应用。
1、尾砂。
凡口铅锌矿为解决充填料严重不足和需建造新的尾砂坝来贮存大量细料级尾砂的矛盾，1983年开始进行高浓度全尾砂充填新工艺及其装备的试验研究，1991年试验获得成功。采用高浓度全尾砂胶结充填技术，充填料浆进入采场后无需脱水，充填体不离析，水泥不流失，不造成井下污染，充填体28d强度为0.85—1.30MPa，尾砂利用率在95%以上。这一充填新工艺的试验成功，为充填料来源困难和地表不能建造尾矿库的矿库山开创了一条新路。亚洲规模最大的在建地下金属矿山—铜都铜业冬瓜山铜矿设计上大胆采用该技术，成为我国有色金属行业第一个地面不建尾矿坝、不外排尾砂的矿山。
2、块石。
块石胶结充填法以其成本低、充填体强度高而受到欢迎。“八五”期问，华锡集团铜坑锡矿试验成功了充填系统先进、充填能力大的块石胶结充填工艺技术。为提高充填质量和降低充填成本，该矿先后对块石充填料在采场中的运动规律和堆积特点及混合特性、粗骨料的合理粒级组成、运输过程对骨料粒级变化的影响进行了系列的试验，并对块石胶结充填体的特征及作用机理等进行了深入的研究。
铜坑锡矿块石胶结充填工艺为:将粒度为-300~+50mm白然级配的块石经溜井下放，在井下由机车运输，溜井分配贮料，最后由皮带送至采场顶部各充填点。地表制备的浓度为64%—68%、灰砂比为1:8的水泥棒磨砂浆经管道白流输送至井下。该充填系统充填能力为254m3/h，块石充填体90d的强度可达到2.34MPa。该矿全面推广该技术，充填成本降低了40%左右，年效益达660940万元。此外，辽宁红透山铜矿、铜陵新桥硫铁矿也开展了块石胶结充填工艺的研究，试验研究也取得了预期的效果。
3、粉煤灰。
20世纪80年代金川镍业公司对用粉煤灰和尾砂作为矿山充填料做了大量试验研究工作。粉煤灰是具有火山灰性质的潜在活性材料，是一种能够就地取材变废为宝的廉价建材资源。金川公司1983年开展此项试验研究，随后又组织了工业试验，取得了较好的成果，为充填系统的技术改造提供了依据。金川公司二矿区充填料中，粉煤灰的添加量为90~100kg/m3，可使充填体强度R28>5MPa。近年来，铜陵新桥硫铁矿也开展了粉煤灰部分代替水泥的试验研究，据该矿测算，采用水泥:粉煤灰:江砂=1:2:8的原料配比充填，要比原来的水泥:江砂=1:6胶结充填成本节约14.46元/m;，下降21.46 % .此外，铜都铜业安庆铜矿也正在开展此项研究试验工作。
4、高炉矿渣。
上世纪90年代，济南钢铁公司张马屯铁矿为降低充填成本，进行了用磨细的高炉渣替代胶结充填料中的部分水泥的试验研究。试验结果表明，采用尾砂:水泥+炉渣为7:1的配比，高炉矿渣取代水泥充填体强度不仅不会降低，反而随着炉渣替代水泥量的增加，充填体强度提高。
5、全砂土固结材料表。
全砂土固结材料是中国矿业大学孙恒虎教授主持最新研究成功的一种砂土固结剂，已申请国家发明专利。该材料选用工业废渣(如沸腾炉渣、钢渣、高炉水淬渣、粉煤灰等)，再加入适量天然矿物及化学激发剂，经磨细、均化等工艺，制成的一种粉状物料。该材料对含粘土量高的砂土及工业垃圾(如矿山尾砂等)有很强的固结能力。
充填采矿法虽然近几年有了迅速发展,但还存在不少问题,今后应继续向高效率、高回采率、高生产能力和安全经济的方向发展。应抓好下列研究工作。
1.研究地下采矿方法和充填采矿法回采。方案选择的数学模型,尽快应用现代电算技术解决充填采矿法回采方案的最优选择问题。
2.加强对胶结充填体和人工矿柱的研究,。迅速解决充填采矿法地压控制和顶板管理问题,设法消除充填法采矿的不安全因素。
3.研究新的支护方法,改善不良岩层的稳固性,为充填法采用大量崩矿和大型无轨采矿
设备创造必要的作业条件。
4.尽量利用废石、块石和尾砂作充填料,进一步提高尾砂利用率,寻求新型廉价胶凝材料(如冶炼厂炉渣等)和其它有效添加剂,降低胶结充填的水泥消耗量,从而降低胶结充填法的采矿成本。
5.研究适合于小型矿山的胶结充填工艺,加速低标号混凝土充填料选择及输送工艺的研究,进一步完善充填料管道输送的检测和自动化控制系统。
结语：由于充填采矿法在安全、效率、环境保护等方面具有明显的优越性，随着充填采矿技术的不断发展，因此，其发展的前景将十分广阔。
参考文献:
[1]丰裕军.下向分层胶结充填采矿法在我国岩金地下矿山的应用与发展[J]黄金，2000,(1):17-18.
锡矿床类型分次生砂锡矿和原生脉锡矿两大类。我国的砂锡矿主要为残坡积砂矿、冲积砂矿和人工堆积砂矿等，根据矿床赋存条件和矿石性质，采矿方法主要是露天水力机械冲采。采矿作业时采用高压水枪冲采砂矿，并用加压运输或自流运输方法运输砂矿，因此在冲采过程中会产生大量的粉尘和矿浆。自流运输也会使一部分矿浆残留地表，重金属离子在长期自然氧化作用下通过污水渗入地下，造成土壤和水体的污染。如云南个旧、广西大厂锡矿采矿方法有浅眼留矿法和分段空场法等。地下采矿作业产生的粉尘、废水、废石等是主要的重金属污染源。其中爆破是粉尘污染的主要来源，含砷、铅、锌、镉、镍等重金属的矿粉和烟尘是诱导矿工肺癌高发的主要原因之一；采矿后形成的废弃堆积物中含有大量重金属元素，它们在化学侵蚀作用下，由雨淋污水携带大量重金属离子进入矿区土壤，可以造成自然植被破坏，整个生态系统紊乱，形成恶性循环。某些典型锡铜多金属矿山，土壤污染中的铅、砷和铜污染已经达到严重程度；作物中食用部分的铅、砷、铜含量为国家食品卫生标准的17．4倍、1．2倍和2倍。云南大型锡矿矿区周边菜地土壤和蔬菜食用部位的重金属污染严重，其中砷污染尤为突出。
锡开采行业重点企业重金属污染情况分析
为充分了解整个锡采矿行业的重金属产生排污状况，对占有全国采矿行业80％产能的云南和广西的锡矿山进行调查取样分析，并选取几个有代表性的采矿场进行重金属含量分析。1）水污染物节点分析（1）开拓系统。废水为湿式凿岩生产水和作业面、巷道降尘、降温的洒水。（2）充填系统。废水为充填砂浆充填空区后沿空区裂缝渗漏和拦截的沉淀过滤水。（3）排水系统。排水泵站水仓满外溢或排水水管爆裂外溢水。（4）其它。地表水渗漏井下水、设备冷却水和井底涌水。但从外环境（排放节点）来看水污染源主要为井下采矿坑内涌水和废石场淋溶水。某矿井水pH值、重金属监测浓度见表1（表略）。通过数据监测得出，矿井涌水1中锌超标4．4倍；矿井涌水2中铅超标2．2倍，铜超标6．0倍，锌超标4．9倍，砷超标1．4倍。若直接外排将会导致重金属污染，危害动植物，严重影响环境。2）大气污染物节点分析（1）开拓系统。湿式凿岩爆破后产生的炮烟和岩粉扬尘；柴油铲运机运转时产生的废气。（2）提升运输系统。中段溜井倒矿废石和矿仓振动放矿机放矿废石时产生的扬尘。（3）充填系统。充填站尾砂卸、装时产生的扬尘。从外环境分析，产生粉尘的污染源主要是矿井通风口和废石场的扬尘，对某矿井通风口空气中重金属浓度监测，结果见表2（表略）。结果表明，矿井通风口的粉尘中重金属Hg超标严重，是排放标准的24倍，而其他重金属均未超标。3）固体废物节点分析（1）开拓系统。巷道和基建开拓产生的废石。（2）充填系统。充填砂浆充填空区后沿空区裂缝渗漏和拦截沉淀过滤后的胶结物。（3）排水系统。排水泵站水仓清理产生的泥浆。从外环境来看，对周围环境产生重大影响的主要是废石的堆存和淋溶水外排问题，例如所调查某矿区每年产出10万m3废石，约30万t，废石除一部分作为井下采空区的充填材料外，其余部分运出坑外堆放。某废石堆淋溶水重金属监测浓度见表3（表略）。结果表明，废石场淋溶水中铅超标1．3倍，铜超标2．0倍，锌超标3．3倍，砷超标1．4倍。若直接外排将会导致重金属污染，危害动植物，严重影响环境。
锡采矿行业治理技术分析
由于有色矿山废水含有种类多、浓度高的重金属离子（一般含Cu、Pb、Zn、Cd、As等），有的甚至呈酸性，废水排放对生态环境将造成严重污染。粉尘尤其是粉尘中所含的重金属迁移转化更是对周围环境及动植物产生严重损害。另外，采矿过程中产生的固体废弃物（以废石居多）堆存和处理问题对避免污染、节约耕地、资源再利用提出了更高要求。因此，根据有色金属矿山废水的水质特征、粉尘排放特点和固体废弃物产生量及成分等特点寻求技术可行、经济合理的治理方法，避免重金属污染具有重要意义。国内外十分注重研究合理的治理技术，在此重点分析当今治理技术现状及我国锡采矿行业重点企业所采用的符合清洁生产的先进技术，筛选出优化的处理技术，为企业选用提供借鉴。
1.治理技术现状简介
矿山废水主要产生于矿坑涌水和废石堆场，国内外常规典型处理技术主要有中和法、生物法、硫化法、铁氧体法、树脂吸附法以及改进的高密度石灰法［22－24］，各方法比较见表4。其中，高密度石灰法将会成为矿山废水处理的发展方向。例如，北京矿冶研究总院、江西铜业集团公司和加拿大国际发展公司PRA（thefederalCanadianInternationalDevelopmentAgency）合作在德兴铜矿进行现场试验，完成了采用该工艺对废水处理站的改造工程。改造后污泥密度高（含固率达到30％），便于处置和运输，降低处理成本，处理水量提高1倍，有效降低了管道结垢问题［23］。矿山粉尘主要来源于爆破、矿石运输、废石场扬尘等，处理技术多为传统处理，例如云南松矿采用在通风外排口加旋风除尘器、布袋除尘或电除尘等。开采时采用湿式爆破、运输车洒水等措施抑制粉尘的产生［25－26］。矿山固废多为废石，一般在矿山周围建立废石场，部分废石用于井下充填，其余废石将其放置在废石场堆存［27］。另外，有些废石可作为“原料”进行二次利用，比如云南某矿将部分废石作为建筑材料。金川有色金属公司采用“覆盖、蓄水、恢复植被、引水建立人工方案”等措施，取得了比较明显的经济效益和社会效益。
2.锡采矿行业重点企业清洁生产技术分析
经调研，云南某代表性矿采用的废水治理技术较为典型，其井下涌水利用示意图见图1（图略）。该矿的生产废水为井下采矿坑内涌水。坑内涌水主要汇聚于井下的1720m中段、1540m中段和1360m中段。1720m中段涌水通过已建立的排水系统回收利用作为该矿井下生产用水，1540m中段涌水汇聚于1540m中段水仓，经水泵管道排至坑外，由集团供水有限责任公司负责处理，井下涌水经混合、絮凝、沉淀、过滤、消毒处理后用作该矿及周边的生活饮用水。1360m中段涌水经排水沟排至选矿厂，经沉淀后作生产用水使用。主要废水治理措施见表5（表略）。该矿对井下涌水全部进行了综合利用，无生产废水外排。办公及生活区生活污水经隔油池、化粪池处理后由当地农民用于农灌。经调研某代表性矿采用的典型粉尘抑制措施主要有：1）坑内掘进与回采作业均采取湿式凿岩；爆破堆喷雾洒水、定期巷壁清洗；井下破碎除尘、矿石、废石溜井口喷雾除尘等抑尘措施。2）在废石场周围种植树木，使废石场周围形成绿色防护屏障，以降低废石场风速，减少由于大风将废石中夹杂的砂土卷起而造成的影响。3）矿石、废石在输送出坑口处及卸车时采取淋喷降尘，废石堆场临时堆存时进行洒水降尘、抑尘。4）加强矿山的绿化工作，提高矿区绿化率。另外，广西某大型锡矿井下均通过风井通风系统进行降尘处理。出矿、破碎等工序产生粉尘经过井下洒水降尘处理以后，再进入通风系统。地表塌陷区产生的烟气通过井下密闭、地表覆盖、碱液吸收中和等措施进行处理，有效地减少了粉尘的产生。经调研某云南代表性矿采用的固废处置措施主要是采区充填、废石加工作为建材、场内堆存等，目前废石场废石主要用作周边建筑及道路施工材料，已实现废石当年产生当年消化，废石场仅作为临时固废堆场使用，其工艺流程见图2（图略）。另外，广西某大型锡矿废石主要包括开拓、采准、探矿掘进产生的废石和水仓清理产生的尾砂或废石、泥浆等。大部分固体污染物排入井下采空区进行充填，少量提升至地面废石场排放，部分进行二次利用。目前，该矿废石场仅作为临时堆放场，今后，废石将被拉往地面塌陷坑永久填埋。废石处理二次利用具体工艺流程见图3（图略）。该工艺流程不同于现行的矿山废石统计和分类方式，将废石作为生产有用产品的原料分阶段评价。第一阶段，确定回收或再回收有用组分技术可能性；第二阶段，确定废石能否用作建筑工业和国民经济其它部门的原料；第三阶段，进行技术经济指标的计算，以确定矿山废石加工或土地恢复的可行性。#p#分页标题#e#
结论与展望
