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地下采礦方法范文1
中圖分類號：F407.4
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隨著礦山開采業技術的不斷進步，國際與國內進行金屬礦山地下開采的工藝技術也有著新的突破與發展，不斷向著開采效率高、機械化程度高和回采率高的程度發展，在礦產開采現場的綜合生產能力以及勞動生產率都出現了較大幅度的提升，貧化指標與損失指標都出現了較大幅度的減小，為了在金屬礦山地下開采采礦中選擇最為合適的采礦方法，制定出最為合適的工藝流程，本文中對近年來我國金屬礦山地下開采采用的主要采礦方法進行了分析研究。
一、常見金屬礦山地下開采采礦方法
采礦方法指的是如何通過安全、經濟的手段把位于礦塊、礦柱以及礦房內的礦石開采出來的方法，主要包括對礦塊進行的采準切割、礦石的回采以及對采空區的處理等多個方面的工作。
依照在對礦石進行回采過程中對采場進行管理的方法的差異，金屬與非金屬礦山的地下開采方法基本有以下幾種類型。
1. 空場采礦法。這種采礦方法的主要特點就是在進行回采的過程當中，對采空區采用暫時留存或者是永久留存的礦柱進行技術性的支撐加固，采空區始終處于一種空著的狀態。根據礦壁與礦塊表現出來的實際結構差異以及進行回采作業的工作特點，該采礦法又能夠劃分成全面采礦方法、階段性礦房采礦方法以及房柱采礦方法。
2. 崩落采礦法。這種采礦方法是通過崩落圍巖的辦法來使地壓管理得到實現的采礦方法，也就是在崩落礦石的過程中，通過強制或者是自然的方式把圍巖崩落以用來填充采空區域，通過這種方法來實現對地壓的管理與控制。該采礦方法的特點就是在礦石陸續采出之后，通過有計劃、有步驟的方式利用崩落的礦體中存在的上下盤巖石以及覆蓋巖層來對采空區進行合理的填充，通過這種方法及時地實現對采空區地壓的控制，妥善地處理好采空區，通常情況下是在礦體圍巖處于一種不穩定的狀態、地表情況可以承受陷落的情況下采用該種采礦方法。具體的方法包括單層、分層、分段以及階段性崩落法。
3. 留礦采礦法。這種采礦方法是把采下的很大一部分礦石暫時留存在礦房中，采礦工人以礦石堆為作業地點進行工作，主要的開采對象是礦石及其圍巖都比較穩定的中厚與急傾斜薄礦體。該采礦方法的特點就是在進行回采的過程當中，在采空區的位置暫時放置一些開采出來的礦石，借助這些礦石配合采空區的礦柱對采空區形成支撐作用，通常是在礦石條件比較穩定，不容易出現氧化、自燃以及粘連現象，且礦體的圍巖情況比較穩定的情況下采用。
4.充填采礦法。這種采礦方法是在回采工作面逐步進行推進的過程中，通過填充料對礦體采空區域進行填充的一種采礦方法。它的主要特點是進行回采的過程中，礦體采空區域依靠其內部填充的充填材料、支柱以及兩者配合而出現的人工支撐體對采空區進行支撐。這種采礦方法通常應用于開發具有較高價值礦石、具有較高回收率要求的礦石、能夠較方便的獲取充填料、地表不能夠出現陷落情況以及地質情況較為復雜特殊的礦體。
從具體的統計數據來看，目前鐵礦山地下開采主要仍把崩落采礦法作為主要的采礦方法，有色金屬與黃金礦體的地下開采則以充填采礦法以及空場采礦法作為主要方法。
二、對采礦方法以及技術產生影響的主要因素
對采礦方法的合理選擇指的是能夠根據實際的地質條件，提高對礦山開采工作進行安全管理的力度，盡量降低人員傷亡事故的出現。要根據實際情況合理的選擇合適的采礦方法，制定出適合當前的工藝流程，要做到這些，必要依據當前開采礦體的具體規模、價值以及賦存的具體條件來進行詳細的研究，從而系統的掌握礦山地下開采的具體技術條件。
1. 金屬礦山工程地質條件以及礦石的物理力學特征
金屬礦山工程地質條件以及礦石的物理力學特征能夠較為完整的反映出礦石巖體整體的穩定性。它能夠對采礦現場的構成要素以及地壓管理中包含的重要元素產生直接的影響，對采礦方案的確定以及采礦工藝的確定發揮非常重要的作用。
具體的工程地質條件主要有礦山巖體的結構、具體的巖性分布情況、破碎帶的位置、斷層情況、節理情況、裂隙的分布情況以及地下水的情況等等。礦體的物理力學特征主要有容重情況、實際抗拉強度值、實際抗剪強度值、空隙程度、產生聲波的實際傳播速度、單軸與三軸的具體抗壓強度以及強度條件等等。
2. 地應力狀態
這里提到的地應力指的是導致地下采礦結構以及采礦巖體出現變形以及被破壞的最為根本的一種作用力?？梢哉f，只要在掌握了金屬礦山開采工程地區的具體地應力情況之后，才能夠對礦山區域整體的分布有完整的認識，確定出適合當前工程條件的礦山開采方法，通過技術觀測，確定出金屬礦山采場以及巷道的最合理的斷面形狀與尺寸、礦體開挖的具體步驟、進行支護的具體形式、支護結構的具體參數以及形成支護時間等等，在確保圍巖具有穩定性的前提下，極可能多的提高礦石的開采量，增加礦山開采的經濟效益與收益。例如根據物理學上的彈性力學理論，礦山采場與巷道的最為理想的形狀是由四周應力集中在一起形成的一種現象，最合理的斷面形狀呈現為橢圓，并且該橢圓形在位于垂直與水平兩個方向上的兩個半軸具有的長度的比值應該等同于斷面水平方向的應力與垂直方向的應力的比值。在這種條件下，礦體的采場及巷道周邊位置處于一種均勻等壓力的狀況之下，可以說這是最為穩定的一種受力狀態。此外，在確定出礦體采場以及巷道具體的走向之后，同樣要考慮地應力最好的走向應該同最大主應力所處的方向相平行。此外，在實際的采礦工作中，采場及巷道具體走向以及斷面具體形狀的選擇仍要與工程需求相結合，并綜合考慮經濟性以及其他方面的條件。
3. 礦體的具體種類與質量
金屬礦的種類主要有三種，第一種黑色金屬礦，主要代表有鐵礦等；第二種是有色金屬礦，主要代表有銅、鉛、鋅、鎢、鉬、鋁、鎳等；第三種是貴金屬礦（主要代表有金、銀等）與鈾礦。因為鐵礦的價值相對比較低，通常情況下只能選擇露天開采的方法，即便因為礦體埋藏過深需要進行地下開采，這時候也只能采取空場采礦法或崩落采礦法。如果通過膠結充填法進行鐵礦的開采，那么所產生充填與回采成本可能比礦石自身的價值還要高，從經濟角度來講是不可行的。相反，在進行有色金屬礦山以及貴重金屬礦山的開采工作時，則很多采用了充填開采法，通過這種采礦方法才能盡可能的降低礦石的貧化率與損失率，這主要是因為有色金屬礦與貴重金屬礦自身所具備的價值已經遠遠超過了進行充填的成本。此外，還要看金屬礦石的質量，不僅要看礦石品位的高低，還要看礦石雜質的數量。
4. 礦體賦存的環境與狀況
這里所提到的礦體的賦存環境指的是礦體同圍巖的具體接觸情況、穩定情況與具體的埋藏深度。
金屬礦體的埋藏深度同礦體具體的賦存條件有著非常巨大的關系，通常情況下，在礦體埋藏深度不斷增加的情況下，礦體與圍巖的破碎程度會越來越嚴重，同樣，其具有的穩定性也會不斷降低，再加上越深的位置地應力越大、溫度越高，工作面以及通風條件都在不斷的惡化，導致了開采困難程度出現了很大的提高。這些實際情況全部對處于較深位置開采設計的通風降溫、減小生產的成本以及控制地壓等各個方面提出了更為嚴峻的要求。
礦體的具體賦存情況有礦體的具體厚度與傾向?？梢哉f，厚度和傾向不相同的礦體選擇的開采方法以及布置的采場都是有差異的。例如針對厚底很小的礦脈，進行采礦方法選擇時要尤其關注礦石方面的變化情況。而針對厚度中上的礦體，進行采礦方法的選擇時要保證能夠提升礦石開采的力度與礦廠的實際生產能力，并使機械化作業方便展開。金屬礦體的厚度存在差別，進行采場布置方式的選擇時同樣存在差異，通常情況下，針對厚底較低的礦體，采場一般沿著礦體的走向方向進行布置，而針對厚度較大的礦體，進行采場布置時一般垂直走向方向進行布置，這是由于厚礦體的最大應力通常是一種垂直走向，所以采場進行垂直方向的布置，這樣就保證了采場長軸所呈現的方向同最大應力所呈現的方向是相同的，這樣有利于礦體采場的穩定。
5. 礦山地下開采的技術條件與經濟指標
（1） 礦山地下開采的技術條件
首先，環境條件，例如地表能不能允許塌陷情況出現，如果允許塌陷，那么就可以采取崩落采礦法；如果不允許塌陷，那么就可以采取充填采礦法或空場采礦法。礦體開采的具體技術裝備條件以及材料的供應情況會對采礦方法的整個過程產生直接的制約作用，進而對采礦工藝具體實施過程產生影響，影響礦石開采設計優化目標的順利實現。所以金屬礦山的開采設計當中需要根據具體的技術條件與材料實際供應狀況做出最為合理的礦體采礦方案。最后，技術管理的具體水平條件。當前技術管理的實際水平能不能符合采礦方法規定的技術管理的具體水平對能不能達到礦體采礦方法中所列出的目標有著非常大的關系。例如針對規模中小型的礦山、地方性的礦山，進行開采方法的選擇時應注重選擇技術上簡單，能方便工人掌握，以及方便管理的礦體開采方法。長時間的時間證明：要做好一個金屬礦山，不但要靠技術，也要靠管理，兩者都很重要，缺一不可。因此，努力提升當前礦山開采的技術管理水平，毫無疑問的已經成為了實現金屬礦山進行設計優化的最為關鍵的一個環節。
（2）經濟指標
礦山開采的經濟指標主要有：采場的實際生產能力，金屬礦石的貧化率與損失率，采礦工人及礦區機械設備的勞動生產率，材料的消耗以及礦石的具體成本。經濟指標的差異將決定礦體開采方法與工藝的差異。
總結：
在礦山開采業技術不斷進步的過程中，國際與國內進行金屬礦山地下開采的工藝技術也有著新的突破與發展，不斷向著開采效率高、機械化程度高和回采率高的程度發展，在礦產開采現場的綜合生產能力以及勞動生產率都出現了較大幅度的提升，貧化指標與損失指標都出現了較大幅度的減小。本文介紹了四種我國金屬礦山常用的地下采礦方法：空場采礦法、崩落采礦法、留礦采礦法、充填采礦法，并重點從金屬礦體的整體規模、價值、賦存的具體條件與狀況等幾個方面來進行分析，希望對大家有所幫助。
參考文獻：
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地下采礦方法范文2
【關鍵詞】復雜地質條件；采煤方法；采煤工藝；安全開采技術
1 整合礦區采煤方法、回采工藝與安全開采技術淺析
1.1 整合礦區的開采地質條件
肥城礦業集團張家口能源公司所整合的蔚縣35家煤礦均為生產能力在6萬噸/年以下的小煤礦，原煤礦均為個體戶開采，生產規模小，采用殘柱式采煤，巷道支護形式均為木棚支護，梯形斷面。井下采用畜力拉車運輸，開采技術落后，生產方式簡單，井下存在著亂采亂掘的現象，原開采方式均破壞了煤層的整體性，造成現井下采空區多，而且技術資料不全，原開采情況掌握不清，地質條件復雜，煤層斷層多，局部賦存不穩定，存有雞窩煤狀，給巷道掘進和工作面回采帶來困難，蔚縣礦區沒有可借鑒的其它采煤方法與回采工藝。
1.2 整合礦區的采煤方法與回采工藝的選擇
1.2.1 采煤方法選擇的原則
選擇采煤方法應當結合具體的礦山地質和技術條件，所選擇的采煤方法必須符合安全生產、經濟合理、煤炭回采率高的基本原則。
1.2.2 整合礦區安全開采選擇的采煤方法與回采工藝
根據蔚縣礦區的地質條件、煤層賦存情況、開采技術條件，選擇單一走向長壁采煤法，回采工藝選擇高檔普采與炮采相結合，最大限度的回收煤炭資源，確保取得較好的安全與經濟效益。
2 蔚縣整合礦區的安全開采關鍵技術
2.1 選擇科學合理采煤方法與回采工藝、科學合理組織生產是實現復雜地質條件安全高效開采的前提
針對蔚縣礦區的實際，首先要查清地質情況，對煤層的賦存情況、地質構造，采空區情況進行掌握，采取物探、鉆探等手段，對煤層賦存進行探查，對工作面巷道要進一步優化，掘進要及時搜集資料，為選擇回采工藝奠定基礎。加強現場生產組織管理，特別是加強技術管理，針對較為復雜的現場地質條件，必須及時采取科學的技術措施。
2.2 根據回采工藝選擇科學合理的支護方式、支護密度，抓好支護質量，保證支護強度，及時進行科學的監測監控，是實現復雜地質條件安全高效開采的保證
根據回采工藝，選擇科學合理的支護方式，對于普采和炮采工藝，一般采用單體液壓支柱配合金屬鉸接頂梁齊梁齊柱或錯梁錯柱的支護方式，嚴格支護密度（支護強度）的驗算，針對沒有可參考的礦壓觀測資料，對每個工作面進行科學合理的支護設計計算，選取支護參數時適當增大安全系數，在工作面推采時，并根據該工作面的礦壓觀測情況，及時修改補充支護設計，保證了支護設計的科學合理，滿足了現場要求。抓好工作面的支護質量，及時科學的監測監，加強采煤工作面兩個質量（支柱維修質量和支架支設質量）、三個環節（泵站壓力達到18MPa；新支設的支柱必須進行二次注液，達到初撐力；支柱必須穿鐵鞋）的管理。
2.3 嚴格落實礦壓觀測及三量觀測的有關內容，做好初壓預測預報工作，及時分析掌握礦壓顯現規律，加強工作面老頂初次來壓與周期來壓時的頂板管理，確保工作面特殊時期的安全回采
加強工作面三量觀測和礦壓觀測，收集礦壓資料，對于每一煤層的首采區首采工作面、每個初采工作面都必須進行三量觀測，收集整理三量觀測資料，及時進行初壓預測預報工作。堅持支護質量與頂板動態監測，掌握老頂活動規律、初次來壓和周期來壓步距，適當加大工作面支護強度。加強控頂區內的頂板控制，防止控頂區內頂板產生斷裂，支架變形。
2.4 加強工作面過老巷、老空區面前頂板管理，抓好堅硬頂板的強制放頂是頂板管理的關鍵之一
加強工作面過老巷、老空區的頂板管理，編寫專項安全技術措施，采取假設木垛，間套鋼梁、支設傾斜抬棚、增支叢柱等加強支護的方式，必須對面前進行嚴密背頂，支柱初撐力達到規定的要求，盡量縮小工作面的端面距，并及時支護，防止出現面前漏頂和臺階下沉，工作面推采要盡量加快推進速度。抓好堅硬頂板的人工強制放頂，確保安全回采，面后懸頂的管理是采煤工作面安全管理的最重要環節之一，必須及時對面后懸定進行人工強制放頂。
2.5 加強“一通三防”管理，抓好瓦斯等有害氣體的治理和防滅火管理是實現安全回采的重要措施
加強工作面老巷、老空的探查工作，確保工作面過老巷、老空時瓦斯等有害氣體符合煤礦安全規程的規定，鑒于工作面采煤時探查老空、老巷時比較困難，影響生產，因此，在掘進巷道布置工作面時，就要充分考慮工作面回采時有關過老巷、老空的探查工作，工作面上、下兩巷掘進時必須探查清楚工作面內的地質情況，工作面設計面長不易過長，科學合理長度為80-100m，這樣掘進是就能對整個工作面內的老巷、老空探查清楚，及時上圖，在工作面回采是進一步超前探放其瓦斯等有害氣體情況，探查時編制有關安全技術措施，并按照措施要求進行處理。
2.6 加強防治水管理，抓好老空積水探放是實現工作面安全生產的重點環節
工作面老空積水包括兩方面：一個是，頂板老空積水，即上覆煤層的老空積水；另一個就是，本煤層內的老空積水，必須對上述積水全部疏放完畢，工作面方可回采。
2.7 根據現場地質條件實際，科學合理設計工作面長度，加強生產組織和安撤工作面的管理，杜絕兩個工作面同時按撤，盡最大限度的減少因搬家撤面而影響礦井的產量。
地下采礦方法范文3
關鍵詞：金屬礦山 高吊礦體 回采方法 總結
中圖分類號：TD231.6 文獻標識碼：A 文章編號1674-098X（2013）03（a）-00-02
1 礦體的地質概況
該礦床為中低溫熱液充填礦床。是賦存于燕山期斑狀花崗巖之中，主體受構造裂隙控制，成礦溫度約在165 ℃左右。其圍巖主要是花崗斑巖，礦體的形態為透鏡狀、脈狀為主，伴有黃鐵礦化，螢石礦化等。礦石顯堿性。
2 采礦方法的選擇
根據礦體賦存的主要地質情況及開采技術條件，可選擇的較適合采礦方法為水平分層充填法和淺孔留礦法。由于礦井充填系統不完善，充填系統處于癱瘓狀態。根據礦體賦存條件，本著安全上可靠、技術上可行的原則，采用淺孔留礦法回采該礦體。
4 采切工程
4.1 采準工程
（1）采用電耙道的底部結構，布置電耙道、砂巷、溜礦井、斗穿與斗頸工程。
（2）利用-58-11-6-2#天井作為通風天井，該天井已通-8 m中段-8-22-8-8沿脈內。
4.2 切割工程
5 回采工藝
6 安全、技術措施
（1）提前將-8-22-8-8采空區底斗封口，保證采場回采至-8 m標高時的安全。
（2）加強回采過程的技術跟班，及時指導回采作業，嚴格控制采幅，降低采場的貧化，提高出礦品位。
（3）人行格一定要按設計規格進行架設，放炮前應架設好超前順路井，放炮后應及時打開，確保兩個順路井暢通。
（4）放礦結束后，-58-11-6沿脈的人行井、溜礦井用軌道加圓木進行封口。采空區采用嗣后充填，充填料利用-8-22-8-8沿脈運輸。
7 電耙道底部結構運用效果
缺點：由于采用電耙道底部結構系統復雜，施工難度較大，施工時通風條件差。其次斗穿與斗頸的最佳位置確定不易控制，從而影響采場礦石溜至電耙道的礦量難以控制到理論要求。因此施工精度必須按照設計嚴格施工進行方能保證后續采場的正常上采。其次是采用自然底柱底部結構的留礦法采場放礦效率較低，且電耙的實際操作難度大，電耙工的能力很大程度上制約了采場出礦效率。
參考文獻
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地下采礦方法范文4
關鍵詞：模糊數學；采礦方法；選擇
中圖分類號：TD85 文獻標識碼：A
礦產資源是人類賴以生存和發展的物質基礎，是國家經濟起飛的首要條件及經濟實力的重要標志，是生產力構成的主要因素之一。采礦方法的選擇對安全生產、提高礦石產量、降低礦石損失率和貧化率、提高勞動生產率和降低成本等具有重要影響，關系到礦山的效益甚至礦山的生存和發展。采礦方法的選擇又是一項復雜的系統工程，礦床地質條件和礦體賦存條件與采礦方法之間是一個復雜的非線性關系。傳統的采礦方法難以適應復雜多變的地質條件以及難以準確預測和定量描述其他因素，基于此本文提出了用模糊數學理論來優選采礦方法。選出的采礦方法在一定程度上能夠克服主觀性和隨意性，具有良好的科學性，并能為礦山企業選擇采礦方法提供可靠的理論依據。
1傳統的采礦方法選擇技術
傳統的采礦方法選擇主要分為三步，首先根據礦床地質特征和采礦技術條件初選可行方案，然后進行技術積極分析，若比較的方案之間差異不明顯，需要進行細致的綜合分析選出最優的采礦方法。該方法依靠人的經驗，主觀隨意性較大，結果比較主觀、片面，缺乏科學性。因此，需要綜合采礦領域多位專家的經驗，并運用科學理論將經驗決策上升到科學化的決策水平，實現采礦方法的優化選擇。
2現代采礦方法
2.1基于數學及計算機技術的采礦方法
近代數學及計算機技術的發展是發展當代科學技術的理論基礎，采礦方法的選擇只有運用了近代數學及計算機技術才能上升到科學的高度。近年來，很多專家學者對此進行了深入研究并提出了運用模糊數學選擇采礦方法，運用灰色關聯分析選擇采礦方法，運用灰色局勢決策選擇采礦方法，運用多目標決策選擇采礦方法，運用價值工程選擇采礦方法以及運用人工智能選擇采礦方法等。
灰色理論選擇采礦方法包括灰色關聯分析和灰色局勢決策，該方法可以克服采礦知識的不完全性和非確知性，但是沒考慮到方案中各目標、各因素的相對重要程度，不符合實際情況；多目標決策選擇采礦方法各目標權重的確定具有一定的人為因素。權重確定的正確與否直接決定著決策結果是否合理。因而，此法得出的結果可能會與實際情況不符；運用價值工程，主要考慮的是經濟技術指標，選擇的采礦方法不能很好的適應礦床地質開采技條件。人工智能主要采用專家系統，但是專家系統仍存在著知識獲取的"瓶頸"，知識"窄臺階"，推理能力弱，智能水平低，系統次少，適用性差等問題。
模糊數學法：運用模糊數學選擇采礦方法沒有明確遵循的選擇準則，主要選擇依據是各種地質技術條件。首先，初選一些采礦方法，確定這些采礦方法所要求的地質技術條件；然后，列出擬選址采礦方法的礦山的地質技術條件，計算并確定它們與初選采礦方法所要求的地質技術條件之間的模糊相似程度，選擇出條件最近似的采礦方法。
模糊數學還可以用來預測采礦方法將取得的技術經濟指標。首先，列出本礦山的地質技術條件，再收集一些采用同樣采礦方法的其他礦山的地質技術條件，對它們進行模糊聚類。聚類時，與本礦山近似程度最高的礦山取得高權值，其余礦山按聚類近似程度排序依次取較低的權值；然后將各礦山用這種采礦方法取得的技術經濟指標加權平均，得到本礦上采樣這種采礦方法可能取得的技術經濟指標。
2.2 模糊數學選擇采礦方法的優點
模糊數學中所指的模糊現象，是指某些客觀事物之間的差異，在中間過渡時所呈現的"不分明性"，這種客觀事物之間的"不分明性"在模糊數學上稱之為"模糊約束"或"模糊目標"。采礦過程中，影響采礦方法選擇的因素眾多，礦體形態、產狀、規模、礦巖物理力學性質、礦石價值、水文地質條件、采礦過程中的安全和對地表的影響程度等都具有模糊性。反之，采礦方法不僅對地下資源的回收程度、投資大小、勞動生產率高低和礦石開采成本等主要技術經濟指標有影響，而且還影響著工作安全、生產規模、礦石加工的經濟效果。因此，采礦方法的選擇是一個典型的模糊決策問題。
采礦方法的選擇，主要采用技術經濟評價法，在分析對比采礦方法技術經濟指標時，只能按同類指標單一地評估其優劣程度，而難以從定量的角度，分析和驗證各項指標對采礦方法產生的綜合影響。在采礦方法評價過程中，特別是當礦體開采技術條件比較復雜，可供選擇的采礦方法在技術經濟上優劣不明顯時，選擇者因受知識水平、業務能力、經驗豐富程度的影響所做出的決策，不可避免地帶有個人的主觀意念，甚至做出錯誤決策。由于采礦工程特殊復雜的客觀條件，采用技術經濟評價法作為采礦方法選擇的最終手段，有其局限性，要達到全面、準確的擇優效果是困難的。模糊數學原理，則提出了新的決策方法，為采礦方法的選擇提供了一種新的途徑。礦體處于復雜的構造應力場中，其開采技術條件具有極大的模糊性、隨機性和未知性，因而，在進行采礦方法方案選擇時，也存在著諸多影響因素的模糊性和隨機性。在運用模糊數學對采礦方法進行優選時，可以將采礦過程中的各種模糊或主觀因素轉化為數學形式，量化分析各方案的評價指標，使方案的評價和選擇更科學、合理、可靠。
3 優選采礦方法
3.1優化的采礦方法選擇步驟和方法
步驟和方法的優化：運用數學模型和計算機技術對采礦方法選擇的步驟和方法進行優化，見圖1。技術上可行的采礦方法方案用專家系統的計算機程序選出。優劣難分的采礦方案用價值工程法、綜合評價系數法或模糊數學等數值法選出。對于優劣難分的采礦方法方案的結構參數和工藝參數，以經濟效益等作為優化準則建立數學模型求解，求得最優采礦方法。
圖1優化的采礦方法選擇步驟和方法
3.2 優選采礦方法使用范圍
運用近代數學和計算機技術的優選采礦方法，使得選擇采礦方法的決策具有一定的科學性，但該類方法也有適用范圍，以下兩個方面就不適用數學優選：
（1）特殊的礦床條件
巖金礦山主要是含金石英脈型礦床，且多數為薄與極薄礦體。此類礦床開采技術條件，一般礦巖較穩固或穩固，可供選擇的采礦方法單一，只有全面法或者削壁充填法，不適用數學優選采礦方法。
（2）礦山生產條件
我國巖金礦山達數百座，但大多數為中小型礦山，其生產能力200t/d上下，且多數是薄或極薄礦脈，品位不高，資金有限，機械化程度低。此類礦山開采缺乏資金購置先進機械設備，無能力建立填充系統，技術力量和管理經驗也相對不足，所以只適用常規采礦方法，并加以改進以提高生產能力，降低采礦損失率、貧化率指標，改善企業經營狀況。
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地下采礦方法范文5
1.采礦方法
當整個井下采礦區有大孔、深孔、空場、大采場或呈現階段性出礦特點時，采礦企業通常會采用空場采礦方法。這種采礦方法是井下采礦較為常用且廣泛的方法，實際應用中能提高工作質量和促進企業效益。崩落采礦法是用礦產資源開采中崩落在周圍的巖石來實現與地面壓力之間的重要方法，被應用在不同的采礦業中，尤其是在井下礦產資源開采中應用，應用總量占地下采礦總產量三分之一左右，隨著礦產資源不斷的開采，這種方法的使用范圍在不斷的拓展。不同的采礦方法在給采礦企業帶來便利的基礎上，也容易受一些條件的制約，不能更好的發揮自身作用，這就需要注意采礦技術條件等問題。
2.采礦技術條件
礦當礦產資源地表允許塌陷時，可以選用崩落法，如果地表不允許塌陷時，則需要選用空場法或充填采礦方法；礦產資源開采中，其技術設備條件和材料供應狀況如何，直接影響采礦方法各個過程的使用和工藝過程的實施及采礦設計的實現。這就需要開采中以實際技術裝備條件和材料供應狀況為依據進行井下采礦方案設計；技術管理水平是否與采礦規定的目標一致，也會直接影響采礦方法的實現，一般地方礦山和中小型礦山便是采用相對簡單的技術和方便的采礦管理方法。
3.礦體分類和質量
因三種礦產資源價值不一，開采方法也各異。煤鐵價值低，因此煤礦一般是露天開采，即便埋藏較深需要進行井下開采，也僅利用崩落法或空場法，如果用充填法進行開采，回采成本較高。而有色金屬和貴金屬性價比相對較高，可以采用充填法進行大量開采，以降低礦石損失率和貧化率。此外，礦體外在的環境條件和整體指標的優化也是井下采礦技術方法合理選擇重要影響因素。
二、井下采礦技術
1.充填采礦技術
1.1確保充填材料含水率
因充填材料的主要成分為粗骨料，分析時以骨料為主。據統計充填材料的含水率、級配標準對填充質量有直接影響。一般充填材料制成泥漿前，會先使灌液達到標準濃度，沙石井壁滲水和耙道頂板涌水。這時證需要煤礦開采企業填充材料的含水率，雨季含水率為10%～14%,其他季節的含水率為7%～8%。為了確保含水率，選擇采礦方法時，對材料場及電鏟吃料的深淺度進行調整，當含水率高于標準含水率時，及時用管路閥將多余的水放出；沙石井壁滲水時，用注漿的方式封閉、襯井或開鑿環形管道排水；耙道頂板涌水時，連接接水盒進行分流和分堵，以降低水泥單耗，保證充填體質量。
1.2充填材料來源及適用條件
充填采礦法技術適用于較高回采率和較低貧化率的富礦開采或貴重金屬開采；適用于開采條件和賦有條件較復雜的礦床開采，即礦體形狀、水文地質條件較為復雜的礦體，埋藏較深的礦體，礦產周圍有自燃危險或井下開采的煤礦等；適用于礦區圍巖不穩固、礦石穩固的礦床，利用向下分層充填法或特殊支護方法對礦床進行開采。
2.深部采礦技術
井下深部礦產開采技術需要對不同巷道進行設置，對開采地熱進行控制，以確保礦產開采安全。
2.1礦柱設置
巷道作為礦產資源運輸重要通道，布置合理與否，直接影響礦產資源運輸安全。為保證巷道質量，便于維護回采巷道，有必要采取煤柱護巷方法。因煤柱大小直接決定巷道位置的深度，依照以往經驗設置煤柱時，最小煤柱應不小于礦產埋藏深度的1/10且大于30m。這些煤柱除了對巷道運輸有重要作用外，還可以回收利用。近幾年來，礦產企業為了盡可能回收煤柱，煤柱設置中寬度會采用長壁工作面長度，按照正規長臂工作面進行回采。
2.2采空區內巷道設置
采空區巷道工作面較寬，巷道兩邊沒有礦柱，采用的是寬工作面掘進法，其作為應力接觸法能使采出的工作面保留，使巷道處于卸壓拱內狀態，減少應力集中而造成的工作面回采動壓。這種寬工作面掘進法適用于薄煤層工作面的開采，開才時將巷道設置在礦矸石被壓實的老采礦區，老礦區的受集中支承壓力和采動壓力小，維護效果相對較好。
2.3長臂多巷道設置
長臂多巷道設置，是在傳統長臂單巷道無法滿足掘進和高瓦斯工作面通風問題而出現的巷道，這種巷道美國和澳大利亞使用的較多，進行長臂開采后，在巷道內進行多巷布置，少則掘進三條巷道，多則掘進五條巷道。這種多巷道礦產掘進量較一般量大，巷道多能為礦產運輸、通風、人員流通及材料運輸提供條件，實現高產、高效工作面開采，同時也可以用機械設備對巷道中的煤柱進行長臂連續回收。
2.4礦井開采的地熱控制
地下采礦方法范文6
關鍵詞：礦山采礦；設計； 技術發展
Abstract: The method of our country's mining design before is to use the original mode of Soviet Union, there are a lot of problems, with the establishment of socialist market economy, the design work and ideas are changing, a breakthrough, especially in the past 10 years, the mine design, scientific research, production and three combination, relying on scientific and technological progress, make a great contribution to the acceleration in mine construction and production development.
Key words: mining; design; development
中圖分類號：F416.1文獻標識碼： 文章編號:
我國堅持改革開放30年來, 大力發展社會主義市場經濟,國民經濟迅猛發展,尤其近幾年,GDP已連續4年超過10%。隨著社會經濟的快速發展, 煤礦資源消耗量不斷增加,資源保有量下降,致使其價值突顯,社會游資迅速涌向礦產資源開發領域,推動了有煤礦行業的發展。煤礦開采設計單位必須貫徹國家的方針和政策以及煤礦安全規程，詳細分析研究地質資料，提高設計質量，使設計的礦井達到技術先進符合礦情，還要縮短建設時間、節省投資，使采煤生產能取得較大的技術經濟效果。合理的設計周期是提高設計質量的保證，各個設計階段都有一定的時間要求，若設計周期過緊，就可能使設計考慮不周，導致設計返工或給礦井生產帶來隱患，不能保證正常的安全生產。
礦山企業設計、建設所具的復雜性、多變性、周期性是采掘工業自身所決定的。特別是地下礦山更是顯得突出。礦石這種資源埋藏于地下, 其賦存條件千差萬別, 其數量多少不等, 且開采耗竭后不可能再生。礦山生產條件是隨著時間、空間的變化而變化。礦山不論大小, 構成生產的采掘系統都極為復雜, 作業立體化, 空間不斷演變, 并且地下作業場地非常狹窄, 為了創業作業空間, 必須進行大量的采準切割工程, 隨著回采, 大量的采切工程逐漸消失, 新的工程必須不斷補充。相當多的礦產資源埋藏很深, 不可能通過一次設計、建設將資源全部采出, 需要分期設計、分期投資、分期建設逐步完成。因此一次設計、建設所形成的礦山生產能力不是永存的, 這就是礦山企業與一般企業不同之處。此外, 礦山企業征地與工廠企業不一樣, 工廠一般一次性征地后, 如無擴建任務, 不再需要征地, 而礦山則要隨生產年限的延長而不斷征用土地。多數礦山位于山區鄉村, 工農關系問題的處理也至關重要。充分認識礦山自身的特點, 是做好礦山設計的前提。
1 對地質資料要進行詳盡的分析與研究
地質報告的目的是多方位，多角度的闡述礦石質量和其他信息在地下空間，并通過文字和圖畫來說明。在一般情況下，從以下幾個方面來分析地質報告。
1.1礦山所處的區域地質情況、礦床地質結構及構造等。這些因素對礦體的賦存形態一般影響較大，從而影響到礦石的質量分布，這些因素對于確定開采境界線也非常重要。
1.2 礦體的具體賦存形態、礦石結構及類型、礦巖分布情況、頂底板及圍巖等。這些內容具體描述了礦巖的空間分布情況、礦石的質量情況及變化規律、夾層的分布及對質量的影響、頂底板及四周圍巖的情況等，這些資料為圈礦設計提供了最直接的依據。
1.3 礦床的其它重要信息，如高級儲量的位置、覆蓋土的分布情況、巖溶發育情況、礦層對應及礦石品級的對應問題、夾層情況及侵入巖脈的情況等等。首采區一般選在高級儲量分布的位置，并由此展開礦山開拓系統的選擇與布置。應重點研究覆蓋土、巖溶及品級對應等問題， 在對礦石品級的組合計算過程中，地質報告中經常出現為了人為增加礦石一級品的數量，而將單樣“上下竄動”或“穿靴戴帽”進行組合計算的現象，這種做法顯然不妥。關于礦山的夾層問題，石灰石礦床中，最經常出現的夾層是高鎂夾層，應仔細研究其可搭配比例。另外高硅夾層也要引起充分的注意，它會降低破碎效率。
1.4 礦石的物理力學性質、頂底板及圍巖的特性等，礦床水文地質情況，均會對開采產生一定的影響。
2 礦山開采境界線的確定
建材行業的石灰石礦山因為受到經濟方面的限制，只能采用開采成本較低的露天開采方式。地質報告中已給出了儲量計算范圍，并且已經國家儲委進行審查備案。礦山地質及采礦設計的目的就是要將地質報告中給出的地質儲量，結合恰當的開采技術條件開采出來，這些設計成果將會在甲方申領的采礦許可證的配套文件中詳細地說明，以供國家部門進行逐年核查。地質設計的第一步， 就是要確定具體的開采境界線，一般來說應遵循以下原則：
1）開采境界內的工業儲量不得少于規定的礦山生產服務年限；
2）礦山開采境界線內的平均剝采比，一般不宜大于0.5：1（t／t）；
3）地質報告中已探明的工業儲量，必須得到充分的利用，在圈定開采境界時， 未劃入境界線內的部分，只要現有的開拓系統沒有大的改動，基建投資和工程量沒有大幅增加，就應盡量圈入，以保證國家資源的充分合理的利用；
4）開采范圍與國家鐵路、公路、工廠、居民區及其他重要的建構筑物之間應保持一個合理的安全防護距離，符合《爆破安全規程》（GB6722－2003）的相關要求；
5）采場的四周最終邊坡必須保持穩定，否則就必須對邊坡坡度進行調整，應根據礦巖的穩定性來確定采礦場的邊坡角，同時還要避開嚴重影響邊坡穩定性的不穩定巖層和構造帶。
我們現在的設計方法一般是先從地質勘探線剖面圖入手，地質地形平面圖與地質剖面圖相結合的辦法，在初步確定開采境界之后，再進行邊坡角的核算， 邊坡公路工程的布置，總體剝采比的核算，反復幾次，最終才能將最終開采范圍確定，這項工作需要有一定的設計經驗的積累才能做好。
3 計算機在采礦設計中的應用
采礦設計工作既要求在智力上有獨創的思考過程, 也要求有日常的思考過程。采礦設計的智力要求包含了種種推理和論證, 通過對許多相關因素的考慮和對各種方案的驗證得出礦床開采的初步設計。隨后, 以具體布置、計劃安排和財務評價的形式將初步設計轉變成詳細設計。
現在計算機在礦山設計和計劃中應用的評述表明, 為在這些方面使用計算機曾做過很多工作。但是, 由于可供利用的計算機種類繁多, 幾乎還沒有標準機出現。因此, 為特定的計算機編制的程序難以從一種計算機轉換到另一種計算機上使用。此外, 盡管大部分采礦設計過程適于專用的計算機程序, 但有待完成各階段之間數據的轉換工作。這些工作的重要性在于節約大量時間和減少可能出現的誤差。礦山設計的四個主要階段已不同程度地納入了計算機為基礎的技術軌道上。這種差別可能與采礦方法有關。因此, 自六十年代初期以來, 計算機已成功地用于設計露天礦包絡和計算礦石和廢石品位。另一方面, 用計算機為地下采礦方法模擬采場開采的通用程序還是個死。但是, 已有許多程序可用于露天礦和地下采礦方法各部分的詳細設計。
總 結
每個礦山地質特征都是不一樣的, 各有特點, 設計工程師要認真、仔細和全面地分析地質特征,有助于選擇正確的開拓方案和采礦方法, 優化通風系統, 確保礦山建設安全, 同時節約投資, 提高經濟效益。對于復雜類型的礦山，在礦山的初步設計過程中，進行地質與采礦設計非常重要，即使對于一些只進行方案設計的礦山，地質與采礦設計的一部分工作仍必須完成，以用來校驗礦山方案設計的合理性。
參考文獻：
