摘要：我国有色金属的总储存量虽然较大，但人均占有量却相对较少，这使当前有色金属地下采矿方法远远不能适应冶金工业生产发展的正常需要。本文浅析有色金属采矿方法中的弊端和改进。
关键词：矿区；地下开采；采矿方法
引言
本文对国内有色矿山采矿方法现状进行了深入分析，以江西省永平铜矿开采情况为例，对其采矿方法提出了改进方案。永平铜矿矿区位于江西省上饶地区铅山县境内，其产品为铜精矿和硫精矿。矿山为矽卡岩型铜矿床，目前采用的是露天与地下联合开采的形式，导致原设计采矿方法已经不能适用于该类矿体的开采，因此，为了使矿山能够持续稳定发展，就必须对原设计采矿方法进行改进，以此来确定更适合实际情况的采矿方法。
1 永平铜矿开采现状
1.1矿山开拓和采矿方法现状
矿山目前开采规模10000t/d，露天和地下各为5000t/d。在地下开采中矿石采用胶带斜井提升运输出窿，材料、设备、人员及废石通过辅助斜坡道来运输，即采用“胶带斜井结合辅助斜坡道中段无轨开拓运输方案”。地下开采部分提升运输矿石的通道是长距离胶带斜井，现有选矿厂附近新建粗矿堆旁是出口位置，斜井底部位于北坑Ⅱ号矿体底盘，全断面按喷混凝土支护考虑，采场采出的矿石运输卸入矿石主溜井，也是在井下采矿和废石充填不平衡时运输废石的通道。而在采矿方法方面，根据永平铜矿矿体的开采技术条件，由于是露天和地下同时开采，地下开采必须要防止地表陷落，兼顾到露天开采的安全性，矿山主体采矿方法为厚大倾斜矿体的采矿方法，其采用分段凿岩阶段空场嗣后充填法进行回采，但是在充填体内掘进巷道存在问题，部分采场充填体强度达不到设计要求，并且支护成本也比较高。在对其他相对较薄较缓矿体开采的采矿方法研究时，要根据实际情况，从多方面考虑，使采矿方法具有切实的可行性。
1.2矿区、矿床地质及开采技术条件
矿区位于信江凹陷带南侧，永平矿区天排山铜硫矿是一个以铜为主的、含有硫铁、铅、锌、铁的综合性矿床，矿床的成因类型是矽卡岩型铜矿床，矿化地层为石炭二迭系。根据矿化层位、矿石及围岩蚀变、控制成矿构造等因素分类，地下水的主要补给来源为区内降雨形成的临时或者间歇性的地表水流在低洼地带汇集成的临时集水，大部分矿体赋存于侵蚀基准面以上，所以对地下井巷道的施工、使用期间不会有大的涌水现象出现，仅部分位置会有少量渗水，只要进行适当的疏排即可。在工程地质条件方面，矿区范围内岩石按照抗压强度、内聚力及直接影响岩石整体稳定性的片理、风化强度、裂隙作为工程地质分类和分组的标准，将岩石分为Ⅰ类坚硬岩石、Ⅱ类半坚硬岩石、Ⅲ类松散岩石和Ⅳ类具有粘结性的粘土，其中地采部分-100m标高以下的矿体及围岩多为Ⅰ类岩石，深部坑道系统工程地质条件总体比较好，但局部地段由于受到断层等构造的影响而导致岩体稳固性下降。
2 对采矿方法的分析与改进
2.1采矿方法存在的弊端及对其的合理选择
针对永平铜矿南部缓倾斜厚矿体的地质及开采技术条件，我们必须要根据相关政策及法律法规的要求，探索出一种不仅在技术上更为先进，而且经济上也更为合理的采矿方法。国内外开采类似缓倾斜厚矿体的采矿方法主要有四种：分段空场采矿法、分段崩落采矿法、房柱采矿法和上向水平分层充填采矿法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆分段空场采矿法一般用于开采矿岩中等稳固以上的倾斜中厚至厚矿体，无底柱分段崩落法多用于开采矿石中等稳定以上的厚矿体，一般不进行回采，因而矿石的损失较大；上向水平分层充填法能够有效的处理空区和管理地压，矿石回收率高。对矿体赋存状况及稳固性程度适应性强，木材消耗少，又会留有较大的采空区，使其存在冒落的危险，因此，充填法采矿方案更符合我们的需求。根据永平铜矿的矿区及矿床地质概况、开采技术条件、矿山开采现状及矿山工程实际情况，我们提出了技术上可行的几种方案，盘区上向分层充填采矿方法，这种采矿方法不仅对充填体强度要求不高，采矿成本相对较低，还能适应矿体变化使损失贫化指标容易控制，也可以布置同时开采比较多的采场，从而便于生产能力的协调，但其工作面上向分层推进，每层又以采、出、充形式循环作业，导致工艺环节多，而且盘区生产能力也是随生产管理水平和机械化程度而定，还有采场内作业人员的安全性相对较差。垂直走向分段空场采矿方法，这种采矿方法由于矿体倾角较缓，上分段出矿困难，所以需要增加分段出矿工程，工程量较大，而且其底部结构损失矿量较多，损失贫化较大。但其盘区生产能力大，回采强度高，回采工艺和施工组织管理简单且通风条件好，对矿体的适应性好，还有凿岩爆破和出矿均在巷道内进行，安全性也高。沿走向分段空场采矿方法，这种采矿方法的优点是不仅使盘区生产能力大，回采强度高，凿岩爆破和出矿在巷道内进行，安全性好以外，还具有分段出矿，损失贫化较小的优点，但其也存在一些缺点，如沿走向布置对矿体适应性相对较差；分段较多，工艺复杂；采矿成本相对较高。
2.2采矿方法综合评判
只有选择的采矿方法生产能力足够大，才能满足生产规模的要求，铜矿为露天转地下开采矿山，目前是露天和地下同时开采矿山，因为地下开采必须兼顾露天开采的安全，所以地下开采必须采用充填采矿法。我们针对矿山具有普遍意义的缓倾斜中厚矿体开采进行了方案论证，在对国内外缓倾斜中厚矿体开采现状及方法进行对比的基础上，对盘区上向分层充填采矿方法、垂直走向分段空场采矿方法和沿走向分段空场采矿方法进行了全面的比较分析，得出垂直走向分段空场和盘区上向分层充填两种采矿方法各有优劣，要完善回采工艺，以及对采场结构参数、凿岩爆破参数及底部结构的布置方式的优化，只有这样，才能更好的将所选方案应用到生产实践中去，使矿山的经济效益最大化。
3 实施有色金属采矿科技发展的措施和政策
3.1努力提高科研装备水平和完善科研工作条件
积极争取国家对重点科研院所的扶持,尽快改变目前多数院所装备落后、设施陈旧、负担沉重、日趋恶化的状况。通过建立和加强国家工程技术研究中心、企业技术开发中心、重点实验室及试验研究基地的工作,提高院所和企业的科技开发能力。
3.2努力推进科研、生产、建设相结合的政策
形成国家、部门、企业和单位的多元投资和有效投资的新体制,使重点科研单位和科研部门在严格实行计划管理和科学管理的条件下,不承担经济风险,以利于调集科研队伍,专心致志地完成科研任务。同时要加强科技成果推广工作,设立科技成果推广基金,促进科技成果尽快转化为生产力,创造企业在追求技术进步中不担或少担风险的环境,为国家和企业创造巨大效益。
3.3加强科技管理工作,建立统一的科技管理体系,避免人力、财力、物力的分散使用及项目的重复安排
建立计划管理和市场竞争的科学管理体制，打破人才和试验研究条件的小团体所有制。以重点科研任务为中心,创造最优的研究条件,保证科研工作的质量和效率,争取最佳的科技成果。
3.4加强国际合作和科技信息交流
利用国外资金发展科技工作，积极开展国际合作研究及合作开发工作,争取利用国际条件培养科技人才。敞开国内科研院所和重点实验室的大门,承担攻关试验,扩大服务范围,提高实验室的利用率。加强引进科技人才工作,支持科技人员参加国内学术活动和科技协作工作。
结语
当前有色金属采矿方法的改革，只有大力改进有色金属采矿方法及其工艺设备,才能提高有色金属开采矿山的生产水平，创造出更加有效的采矿方法，也才能实现促进有色金属工业多快好省发展的重要现实意义，从而使有色金属生产水平提高到一个新的层次。
参考文献
[1]付春杰,刘程城.有色金属矿山深井采矿技术研究[J].技术与市场，2016，(05):227.
[2]李书昌.充填采矿法在某铜矿的应用[J].甘肃冶金,2015,(06):1-3.
论文作者:吕耿毅
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第19期
论文发表时间:2018/11/19
标签：矿体论文; 方法论文; 永平论文; 铜矿论文; 矿山论文; 空场论文; 有色金属论文; 《建筑学研究前沿》2018年第19期论文;