摘要：目前，针对露天转地下开采技术，国内外相关行业均进行了深入研究，当前我国存在多种露天转地下开采的矿区，由此，应针对这些矿山进行全面实际研究，寻找合理科学的开采方法与措施，从而提升我国矿业工作的效率与水平。
关键词：金属矿山；露天转地下；研究现状；对策
我国的采用露天开采方式的矿山非常多，随着社会对于矿产资源的需求不断增大，使得矿山安全生产的管理难度逐渐增大，目前我国的矿山边坡设计高度为一百米至三百米，有的内部坡度甚至达到八百米，对其边坡进行安全管理对于矿产开采行业的发展具有重要意义。
1露天转地下开采过渡法
1.1房柱式采矿法
针对房柱式采矿法，又包含了空场法、留矿法以及充填法。这一类方法的使用，需要让露天和地下保持在同一垂直面之内进行作业，并且露天底和地下采矿场之间还应该具有一定厚度的隔离顶住。另外，随时都需要控制好地下采场暴露面的大小、地下爆破规模、间柱强度等方面。相比一般的地下开采，其受到的条件限制要复杂很多。由于充填法本身的成本较高，一般会用于贵重金属的开采，所以，充填采矿法的矿石损失贫化较小，针对赢利的降低，就可以选择通过增加贵重金属的回收率来进行合理的补偿。
1.2崩落法
崩落法又划分为分段和阶段两种方式。选择崩落法，要求在矿石崩落的同时能够崩落围岩，直接用于采空区的充填，并且做好地压的控制和管理。在回采之中，不需要划分矿块，整个矿块都能够成为回采单元，并且按照一定的顺序，就可以进行连续性的单步骤回采，这样的方法需要在开采区的上部留下一定的安全缓冲层，其工艺和地下的一般开采方法相同。
1.3联合采矿法
联合采矿法，就是将多种采矿方法相互的结合。这一类方式主要是在第一阶段采之中，选择两个步骤来进行。
2金属矿山露天转地下开采的研究现状分析
2.1露天转地下采场结构参数研究现状
矿山结构参数一般根据矿体倾角、赋存条件、矿区所在地区的地质构造、采空区周围的构筑物情况以及围岩的稳固条件来选定。目前，矿山结构参数并不是固定的，其确定一般有三种方法。分别是：①经验类比法。这种方法因为简单、经济成本低，所以应用相对广泛。主要借助已有的类似矿山总结的经验，选择比较保守的取值。②数值模拟法。这种方法是基于计算机技术的出现而发展起来的，是一种相对较新颖的方法。模拟的方法主要有有限元、离散元、边界元和不连续变形法等，这些方法在选取采场结构参数方面发挥了重要作用。③遗传算法。由于采场结构参数的影响因素非常复杂，通过一个数学表达式是很难实现对其详细描述的，所以也就无法为优化结构参数提高有效指导。遗传算法的特点是鲁莽性较高，因此容易得到较优的设计方案。
2.2露天转地下采场顶柱稳定性研究现状。
金属矿山开采时，由露天转地下时，境界顶柱稳定性很大程度上决定了工程安全性，因此，这方面的研究也相对较多。目前境界顶柱厚度的确定和稳定性分析一般通过极限平衡法或者数值模拟法确定。近年来，计算机技术快速发展，数值模拟方法也随之得到了广泛应用。有研究学者应用数值模拟法进行露天转地下的安全保留层计算，得到比较理想的结果。
2.3露天转地下采场回采顺序和开采方案研究现状。
①比较合理的回采顺序既要将开挖稳定性考虑在内，还要避免局部地段出现能力和能量集中，有效防止变形破坏的现象。回采顺序的研究方法一般有：物理模拟法、工程类比法、神经网络识别方法、计算机模拟法以及数值分析法等。在回采顺序方面，许多学者都做了大量有益工作，也获得了可喜的成果。比如有学者借助FLAC3D分析软件模拟了不同回采顺序造成的边坡稳定性变化以及应力分布的变化规律。②露天转地下开采涉及了两种工艺，既有露天又有地下，因此需要提前做好统一规划。在进行开采方案确定时，需要对以下因素进行重点考虑：矿场与工程的相对位置；地下开拓系统是否为公用。
2.4露天转地下采场边坡稳定性研究现状。
岩体边坡的稳定性是研究露天转地下开采的方面的一个重要问题。边坡稳定性分析有定性、定量和不确定性三种常见的分析方法，此外还有智能分析方法等。定性分析的主要方法有边坡工程数据库和自然历史分析法，考虑因素比较多，可对发展趋势进行定性评价。定量分析是借助力学原理展开的，但是定量很难实现，一般就是半定量方法。有数值模拟方法和极限平衡分析法两种。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆不确定性方法大约是1970年之后出现的，随着一些新的理论出现和新的分析方法出现，边坡稳定性的研究已不是一个单一学科，而是与模糊数学理论、可靠性理论、灰色系统理论等学科相融合。在进行边坡工程设计时，人们逐渐认识到这个过程中的不确定性非常大。
3露天转地下开采的几个技术问题
3.1露天转地下开采的回采顺序
除应遵循地下开采的合理回采顺序外，还要注意如下几个问题：
（1）能满足矿山产量要求，维持矿山持续生产。
（2）避免形成地压集中，影响露天与地下的生产安全，一般应用两翼矿体向中央方向后退式回采顺序。
3.2境界顶柱厚度的确定
采用分段空场法时，一般要留境界矿柱。关于境界顶柱的安全厚度，因其影响因素较多，很难用理论计算方法来确定。在生产实践中，可采取参照类似矿山的经验选取。根据矿岩的稳固性，其厚度一般为10~30m，参照铜山铜矿经验（分段空场法开采、围岩普氏系数f=6~12）选取境界顶柱厚度为30m。境界顶柱的稳定性，随着采空区暴露时间的增加和面积的扩大而降低的，当应力集中到一定程度后将引起顶柱的破坏，所以，缩短采空区的暴露时间，减小矿房的跨度，是提高境界顶柱稳固性的有效措施。
3.3露天边坡的防护
露天边坡的稳定是保障露天开采安全生产的关键，在露天转地下开采时，应采取相关措施防护。
（1）继续对露天边坡进行位移、沉降观测。
（2）保护露采时形成的排水系统，采取疏干排水措施。
（3）注意露天与地下回采工作的相互配合，采用控制爆破等防护措施。
3.4露天边坡处理
在露天转地下的过渡期内，随着采掘工作的发展，露天边坡及地下采空区的暴露面积逐渐加大，形态愈加复杂多变，可能引起边坡坍塌或地下采场突然错动，因此需要处理边坡形成岩石垫层，人工控制地压活动，经确保安全生产。垫层厚度视矿岩稳定程度而言，多数矿山的实际经验都是采用15~20m垫层的形成时间应在采完地下第一阶段后立即进行。
4金属矿山露天转地下开采的相关问题的解决对策
4.1解决思路介绍。
收集金属矿山露天转地下过程中的边坡位移监测数据，收集数据的时间尽可能长，数据尽可能详细的。这一过程的研究内容主要包括三个方面：根据金属矿山多年的GPS监测数据，借助数值模拟和物理模拟等手段，研究露天转地下后的采坑围岩发生变形的特点和规律；根据GPS监测数据进行采坑底部隆起的研究，分析隆起发生的机理，并借助模拟分析的手段，详细解析隆起的发生；研究因露天转地下开采引发的围岩变形活化的问题，主要借助对典型断层发生活化的案例进行现场实际调查、测量位移数据，并借助模拟手段，深入研究断层活化的相关问题。
4.2技术路线介绍。
对于因露天转地下开采造成的金属矿山的相关问题，应采取合适的技术路线进行解决。前面提到了收集岩体位移的相关数据和应用一些模拟手段，对变形规律和机理进行详细研究，下面介绍一下具体的技术路线：及时搜集整理国内外关于这方面的研究进展和成果，便于查阅和辅助判断；对金属矿山的现场情况进行实地调查，收集一些基本的地质数据；对已有的检测数据进行整理汇总；应用模拟手段对围岩变形发生的特征、底部隆起发生的机理和断层活化发生的条件等进行模拟和分析。
5结语
随着矿体逐渐从地标朝着较深的部位延伸，矿山必定会面临露天转地下开采这一段过渡的时期。随着露天矿山产量的逐渐降低，生产能力的衔接问题会对矿山的正常生产产生直接的影响。所以，在寻求露天边缘矿的同时，就会提前加快地下开采的基建进度，这样才能满足煤矿的开采需求。
参考文献：
[1]肖林京，范亚敏，崔伟强，刘兴邦，吕楠.露天转地下开采对边坡稳定性的影响研究[J].煤炭技术，2016，35（08）：140-142.
[2]田明明.某露天转地下金矿采空区治理方案对策[J].江西建材，2016（11）：221+225.
作者简介：赵春玺（1984.01），性别：男，籍贯：山东莱州，学历：本科，职称：工程师，研究方向：矿山采矿。
论文作者:赵春玺
论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/7/24
标签：露天论文; 地下论文; 矿山论文; 方法论文; 采空区论文; 稳定性论文; 围岩论文; 《基层建设》2019年第11期论文;