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地下礦山采礦方法范文1
關鍵詞：金屬礦山；大水礦床；地下采礦；點柱充填式采礦法
前言
大水礦床是我國金屬礦山當中較為常見的一種類型，其雖在我國分布廣泛，但由于開采難度較大，以至于該類型礦山資源并非開采首選。隨著社會需求的不斷增大，越來越多的金屬礦山被開采枯竭，從我國目前的大水礦床開采效果來看，點柱充填式采礦法是較有成效的開采方法之一，做好對此方法的分析對于我國金屬礦山大水礦床的地下采礦方法進步具有重要意義。
1 大水礦床的充水類型
大水礦床是指礦坑涌水量每日達到數萬立方米以上的礦床，這類礦床在我國分布較為廣泛，其雖具有一定的開采難度，但從效益方面還是具有重大開采意義的。我國大水礦床的充水條件較為復雜，這與我國水文地質條件有著直接的關系，多種水源共同補給礦坑，其類型不僅包括巖溶水、孔隙水、裂隙水等，還有地表水和大氣降水等。其中孔隙水為礦床的主要充水類型，根據不同充水類型可以將大水礦床分為巖溶含水層充水和孔隙含水層充水兩種礦床沖水類型。
1.1 巖溶含水層充水
此類充水巖層根據不同的層次有著不同的特點，其中充水層具有含水性不均的特點，這與其無統一含水層和地下水位有直接關系，此類充水層的充水流量與大氣降水強度有直接關聯，易出現大溶洞庫存泥沙的情況，威脅生產安全。覆蓋及埋藏充水層則都具有統一含水層和地下水位，但覆蓋充水層具有嚴重的地面談下井下泥沙，其地下水對安全生產有所威脅。同時埋藏充水層則具有豐富的高壓巖溶水，此類充水層的井下泥沙對生產安全有所威脅。
1.2 孔隙含水層充水
此類充水巖層具有埋藏淺的特點，礦坑內涌水量受大氣降水影響明顯，上部松散沉積物較多，多以富有水的沙礫石層為主，同時摻有細粉砂含水層與弱透水的亞粘土、粘土層交互成層，此類巖層具有極強的不穩定性，工程地質條件也較為復雜。
2 大水礦床的開采方法分析
大水礦床的地下采礦方法一直是采礦企業研究的重點內容，在我國當下的礦山開采水平上，大水礦床的地下采礦方法也呈現出了百花齊放的現象，例如留隔水礦柱的房柱法（谷家臺鐵礦、業莊礦區、泗頂鉛鋅礦），可超前疏干的崩落法（西石門鐵礦、北 河鐵礦、程潮鐵礦）、空場嗣后充填采礦法（南 河鐵礦、草樓鐵礦）等等，都取得了一定的效果，并獲得了成功，但從開采效率、經濟效益、生產安全角度分析，還是點柱式充填采礦法最為有效，因此該方法成為了我國目前使用最為廣泛的大水礦床的地下采礦方法。
3 點柱充填法的應用優勢
（1）點柱充填法能夠在一定數量的礦柱支持下實現對礦體上盤的支撐，避免海水深入坑內，對礦山的海地部分產生破壞與不利影響；（2）使用點柱充填法可以實現全尾砂充填，這樣有利于提升回采礦石的回收率；（3）點柱充填法的機械化程度較高，因此其勞動生產率也交稿，而且無軌生產設備的靈活應用，還可以保障設備安全，如果出現海水浸入井下的情況，可以實現對設備的隨時撤離；（4）點柱充填法可以實現對采場內的分選，實現對開采品位的靈活控制。
4 以點柱充填法的大水礦床開采
4.1 工程實例
某礦區位置在海灣部分，其礦體由陸地向太平洋傾斜延伸，由于礦體斷層較多，故將其分為三個主要開采礦段，礦段代號分別為A、B、C。在三個開采礦段當中，C礦段為充水礦床，其礦體與海底的最近距離僅為40m，垂直延伸高度可達300m，礦體走向全長為300～400m，厚度為5～50m，傾角度數為30°～45°。在該礦段中，有礦體賦存于矽卡巖中，圍巖為大理巖和角頁巖，框體直接頂板處有寬度較大的主斷層，礦體和圍巖的節理發育較好，屬于中等穩固情況。在礦體當中地下涌水量不打，與海水無直接聯系。
4.2 采場構成要素
海床底部留60m的護頂柱；采場尺寸及分割后的礦體自然尺寸長度在50～100m之間，寬度在5～50m之間。方形點柱斷面為6m×6m，不留間柱，回采10年后，可將點樁面改為5m×5m。點柱之間的凈寬度應控制在8～9m質檢，點柱中心距為14m。階段頂底柱高在為15～20m之間，段高75m?；夭煞謱痈叨葹?m，分段充填時，高度為12.5m。
4.3 采場的系統設置
根據對大水礦床的實際情況分析與了解，可以不對其進行運輸階段和溜礦井的設置，與此同時也不設置回采分段平巷，取而代之的是露天礦用的改裝鏟運機和卡車。其中鏟運機的規格為6.5m3，卡車的規格為35～40噸。在生產過程中，卡車可直接經由斜坡道進入到采場當中進行裝車，撞車后將礦產運往地表卸礦站進行卸礦。其中礦床中的階段高為75m，且每一階段僅作回采開始時的切割分層用，在運輸水平上不使用階段高。
4.4 回采工作
根據礦床的實際情況分析，其回采工作可以從斜坡道的采場聯絡道開始，其中第一層的回采切割層高為4.5～5m，充填高度為3m，預留空頂高度為1.5～2m，這樣設置的目的是為了保證下一層分層回采時，能夠有效的出礦和通風。第二層的回采切割高度為4m，充填高度為3m，預留空頂高度為1～1.5m。在此種回采模式設計下，所有采場在無干擾情況下可以實現同時鑿巖和出礦，實現6個采場的同時工作，日出礦量可達1500噸，實現回采工作的全面拉開。根據礦區實際情況的分析，生產過程中的鑿巖設備應選擇雙臂臺車，對于部分礦體較薄的小采場，可以選擇使用手持式鑿巖機，保證鑿礦的精準性，避免對山體造成傷害。
4.5 經濟技術指標
在上述生產模式下，礦產掌子面工人的工班平均勞動生產率可達48噸左右，采場的平均生產能力根據采場的實際大小有所差異，其中日生產量最高的可達600噸，日生產量最低的也有300噸左右。通過對點柱礦石的損失率計算，其理論損失率約為18.5%。
5 結束語
綜上所述，點柱充填式采礦法作為當下較為成熟的礦山開采方法，其對于金屬礦山大水礦床的開采具有非常重要的意義，國內多個以此為主要技術的大水礦床金屬礦山開采，也客觀證明了其在大水礦床的開采方面的先進性與效果。隨著金屬礦產資源量的日趨減少，今后的金屬礦山開采難度必然還會增大，因此我們必須要在以點柱充填式采礦法有效完成當下的大水礦床開采工作基礎上，加大對點柱充填式采礦法的技術深入研究，實現對該技術的進一步完善，讓其能夠更好地適用于難度更大的技術礦山大水礦床的地下開采工作，為保證我國資源的有效開采提供堅實、有利的支持。
參考文獻
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地下礦山采礦方法范文2
關鍵詞 采礦技術 機械化 充填 地下采礦 應用
中圖分類號：X703 文獻標識碼：A
我國92%以上的一次能源，80%的工業原料，70%以上的農業生產資料來源于礦產資源。從資源總量上看我國是一個資源大國，已發現171個礦種，探明有儲量的礦產159種，有20多種礦產探明儲量居世界前列，但人均占有量卻低于世界水平。隨著近些年采礦業的興起及我國國民經濟的發展，對礦產資源的需求增加，國內各地開始大規模地開采各種礦產資源，但隨之而來的問題也越來越多，缺乏相關的技術支持和管理，從而造成亂采濫挖，環境嚴重破壞，事故頻發等等，這些后果的嚴重性是不可估量的。為了合理的規劃和充分開發利用礦產資源，保證我國礦產資源后期的可持續健康發展，我國需要更高效、安全、環保、低成本的采礦技術和充填技術。
1我國目前在地下礦山開采過程中存在很多問題，主要有以下幾個方面：
（1）我國貧礦多，富礦少，中小型礦山多，大特大型礦山少，礦產資源分布不均衡。摒棄由于我國長期以來對礦業的粗放式經營造成相當一部分中小型礦山為了盡快取得經濟效益，采富棄貧，亂采濫挖，造成礦產資源的嚴重浪費和開采不規范造成事故頻發等。
（2）采礦技術應用與發展不均。我國幅員遼闊，全國經濟發展水平差別很大，采礦技術參差不齊。在一些經濟發達地區和大型礦山，采礦技術已經達到了國際先進水平，而在經濟欠發達地區和相當一部分中小型礦山，采礦技術和采礦設備十分落后，采礦損失貧化嚴重，人多量少，生產效率低下。
（3）資源綜合利用與回收率低。無論是單一或多金屬礦山，在對礦物和廢棄物的回收利用方面越來越受到人們的重視。 國外對礦產資源的綜合回收利用技術和水平已經達到一定的水平，而我國的綜合回收利用技術與發達國家相比還很低。 我國礦產資源綜合利用率不足 20%，礦產資源回收率約為 30%，廢棄物的回收利用程度很低，而國外的先進水平則均達50%以上。
（4）地下開采造成的地形地貌破壞和“三廢”的排放。前者會造成嚴重的地質災害、地表塌陷、滑坡、土地資源占用和對地下水資源的破壞；后者則會對大氣、水源和農田造成污染，嚴重破壞環境和威脅人畜安全。礦山環境問題比較突出，不能完全適應經濟社會發展的新要求。
要想改變這種狀況，我國必須從政策、管理和采礦技術發展上著手，政策、管理和采礦技術發展結合起來，才能解決我國礦業的目前這種現狀。
2我國地下礦山采礦技術的發展方向
我國地下礦山采礦技術已取得一些較顯著的成就，但總體的發展水平仍很低，在未來采礦技術的主要發展方向：優化發展采礦技術、提高機械化程度、無廢開采技術和無人化采礦技術等。
2.1優化發展采礦技術
隨著科技水平的提高，采礦技術的發展越來越快。為能更適應社會的需要，采礦技術在不斷的改進，機械化、自動化程度也越來越高，通過不斷改進優化開采工藝，配合科學的生產管理，以取得更好經濟效益、環境效益與社會效益。
2.2高度機械化采礦技術
現代采礦技術為能提高效益，降低成本、節約人力和加大安全采礦作業，采礦方法向大參數、大采場、高階段、連續作業的方向發展。自上世紀80 年代以來，各種無軌設備的研制和推廣不僅使得鑿巖、鏟裝、運輸等主要工序配備了功能齊全的無軌設備，而且幾乎所有的輔助作業也逐步實現了機械化。機械化作業效率高、機動性強、產能大，為連續采礦技術的實現創造了條件； 同時，機械化必須通過連續化生產才能充分發揮其高效高產的優勢，即以整個礦段作為大型采場，在上下連續多個礦段分別平行進行采切、回采、充填工序等，采礦作業分工序在不同的空間和時序上平行進行，整體向前連續推進。此外，要想真正實現采礦的高效高產，除了采場作業的連續生產之外，提升系統、外部運輸系統和管理調度系統的優化配套也必不可少。目前這種高度機械化的采礦技術在國內外的發展從工藝技術、設備配套、控制技術等方面均日臻成熟，已開始進入推廣使用階段。機械化采礦技術在今后的應用將會更加廣泛。
2.3殘留礦體及難采礦床開采技術
我國地下礦山長期開采，因當時技術水平的制約以及亂采亂挖的影響，采區內仍殘留有大量的礦石資源。這些殘留礦石回收技術復雜，安全條件差，遺留的大量空區和礦柱長期不能得到有效處理。隨著近地表資源的不斷消耗，采礦逐步向深部發展，地溫地壓不斷增加，尤其是高應力礦區，采場突變失穩風險增高，潛在危害加大。以上問題在利用充填技術后完全可以解決。充填技術在以上礦體開采中的應用，不僅使礦產資源得到了充分開發利用，而且治理了前期開采形成的空區，保證了地表后期的安全穩定。充填法有利于開采礦床后期殘留礦體、深部礦床、水下、建筑物下和構筑物下礦床以及有自燃傾向的礦床。近年來采用了無軌設備、高分層落礦及充填系統自動化等技術，使得充填采礦法的采礦成本下降，采場生產能力及勞動生產率大幅提高，在礦體及圍巖均穩固的礦山也開始用充填法，并取得了較好的采選綜合經濟效果。
2.4溶浸采礦技術
我國礦產資源貧礦多，對于這些低品位的礦床，用傳統的采礦方法開采，采礦成本高，經濟效益低。溶浸采礦技術是一項將采、選、冶技術結合起來，直接從地下提取金屬的開采工藝。 溶浸采礦因能較好地回收常規開采方法不能回收的低品位礦石、難采礦體、難選礦石和廢石中的有用成分，拓寬了地下礦產資源的利用范圍，增加了礦石儲量，為滿足我國工業對礦石產品日益增長的需求開辟了新途徑。長期以來，國內外學者對溶浸采礦的理論和實踐給予了極大關注。特別是 20 世紀70 年代以后，美國、加拿大、前蘇聯、澳大利亞等國在溶浸采礦領域開展了大量的研究。目前國內外溶浸采礦技術已日趨成熟，在幾種主要金屬如鈾、銅、金、銀的生產中，溶浸采礦技術生產量所占比例逐年增加。溶浸采礦具有環境污染小，生產成本低的優點，采用溶浸采礦技術開采低品位礦床有廣泛的應用前景。
2.5無廢開采技術
無廢開采就是最大限度地減少廢料的產出、排放，提高資源綜合利用率，減輕或者杜絕礦產資源開發的負面影響的工藝技術。目前我國一直加強對采選后的廢棄物的綜合利用研究，在無廢害采礦方面取得了一定的進展，比如選礦尾砂充填開采空區、尾砂制建筑磚、廢石回填空區等等。從長遠來看，無廢害開采將是 21世紀采礦技術發展重要課題及必然趨勢。
2.6無人化采礦技術
無人化采礦技術實質上就是無人采礦、自動采礦和數字礦山的統一，使采礦技術達到一個空前高度自動化的水平，使一個大型礦山的開采通過僅少數人對計算機控制系統的控制就能夠完成整個礦山的開采加工工程。隨著無人采礦技術、可視化技術、3S（RS，GPS，GIS）技術和虛擬現實技術的發展，把礦山及其他相關信息、計算技術和工業控制技術進行整合，優化設計礦床開采方案、合理配置資源、最佳控制工藝及其支撐系統，全面、動態、準確地掌握我國礦產資源的存量及變化、進而科學合理地開發利用和保護資源。這是目前正在形成的技術，我國大部分金屬礦山仍是半自動化和輔助操作控制，將其作為一種中間緩沖技術。 隨著我國采礦設備的大型化、智能化，遙控化技術及自動化技術的發展，將為無人化采礦提供重要的技術保障。無人化采礦技術是未來采礦技術的必然發展趨勢。
2.7深部開采
隨著淺部易采資源的開發利用，地下金屬資源的開發逐步向縱深方向發展。與淺埋礦床相比，由于深部礦巖的地質構造、賦存條件以及地應力等均與淺部礦巖有所不同，其開采技術條件更加復雜，面臨著更廣泛、更復雜的技術難題，如地壓、高溫、提升、回采、充填、排水、通風、支護、環境保護等。
3充填技術在礦床開采中的應用
充填采礦法在我國地下礦山開采中應用較為廣泛。隨著近些年采礦業興起和國家對礦山開采安全要求的嚴格規定，非特殊情況下地下開采礦山必須使用充填法處理回采后形成的空區，以確保地表的穩定和地下所形成的空區的安全治理。故充填法在今后的地下礦山開采過程中將是國家強力推行和著力發展的重點。
在地下開采過程中，充填法的充填成本占采礦成本的1/3左右，而充填材料的費用超過充填成本的80%。故充填材料的成本成為制約充填技術廣泛應用和發展的前提。要想使我國的地下礦山開采充填法真正能推行開來，首要條件就是能保證礦山企業在開采及充填過程中的整個成本費用滿足企業的盈利范疇。其次保證充填后的強度能夠達到標準，保證后期開采對地表不會產生影響。要滿足以上條件才能將充填法真正在礦山得到實施。而降低充填成本、提高充填強度，是充填技術的主攻方向之一。
充填方式包括干式充填、濕式充填和膠結充填。具體充填方法有廢石干式充填、水力充填、水砂充填、細砂膠結充填、磨砂膠結填充、廢石膠結填充、全尾砂膠結充填及膏體充填等。而充填材料的選擇有水泥、廢石、細砂、粉煤灰、高爐爐渣、尾砂、高水材料等，這些材料在我國或國外的具體礦山都已經經過試驗，部分材料得到了推廣和使用。但無論使用哪種材料充填都必須要保證充填體的強度。
目前來看，我國地下礦山如今使用的尾砂膠結高濃度充填、廢石膠結充填及膏體充填得到了大力的應用。
針對今后的地下礦山開采，充填技術是以后必不可少的工藝，充填的主要目的：首先保證礦山開采后空區不會對地表不會造成塌陷，而危及今后人們的生命安全。其次處理工業固體廢料，能否將選礦及其他工業產生的工業廢棄物大量回填至地下，從而一舉兩得，即保障了采礦及地表安全，又保護和改造了生態環境。
充填采礦法雖優勢明確，適應性廣。但回采、充填工藝復雜，采、充相互影響，更主要的是充填料開發、加工、輸送費用高，成為制約充填采礦法發展的重要因素。故加強對充填材料的研究，制定適應不同礦山地質結構條件的方案，在應用時有明確的相對性和適用性，以最大限度的發揮充填采礦法的優勢，具有很高的價值及實際應用意義，其前景必將十分廣闊。
4結語
根據我國經濟持續發展，自動化、機械化程度提高，我國今后地下礦山采礦技術必將步入一個全新的階段，將采礦技術、自動控制、環境保護與治理相統一是今后采礦技術的發展趨勢，對我國今后礦產資源的開發利用意義很大。
參考文獻
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地下礦山采礦方法范文3
1、概況
自20世紀80年代末、90年代初，我省“水泥熱”的興起，帶動了灰巖礦山開采的蓬勃發展，特別是我省的尤溪、大田、安溪等地。大部分的灰巖礦山采用了地下開采方式，并且都沒有進行開采設計。
礦山生產安全性較差，這給井下作業人員的安全構成極大的威脅。
目前我省灰巖礦山存在的主要問題：
(1)大多數礦山沒有兩個以上獨立的能行人的直達地表的安全出口；
(2)沒有采用規范的采礦方法；
(3)礦山沒有采用機械通風的通風系統，無法保證井下作業場所有足夠的新鮮風量，沒有建立完善合理的排水系統；
(4)有的將整座礦山人為分成小礦點進行開采，不但礦產資源得不到有效開發和利用，而且使開拓、采礦、排水、通風、安全環節均產生相互干擾，增加了生產成本，人為地造成了不安全隱患，影響了開采作業的正常進行。
2、整改思路
做好礦山的安全工作必須結合整改工作進行總體開采規劃，礦山應遵守地下開采的規律，首先進行開拓工作，在開拓工作結束后，布置礦房，進行采準、切割工作，形成礦房后才能進行采礦、出礦工作，從技術上保證礦山的安全生產。
省內灰巖礦山可根據礦體賦存條件及采空區分布的具體狀況進行開拓工程布置。在開拓工程完成后，礦山形成新的獨立的運輸、通風、排水系統，并形成至少有兩個獨立的能行人的直達地表的安全出口，在原采空區內不布置任何采礦工程，井下開拓工程的布置或礦房的布置與原采空區之間應留有大于15m間距的保安礦柱，以保證今后井下開采生產安全。
礦山井下生產應嚴禁濫采亂挖。正確合理地選擇采礦方法，能充分、合理地開采地下礦山資源；正確合理使用正規的采礦方法，可利于生產管理和實施強化集中開采，并能保證井下作業人員在開采過程中安全生產和良好的作業條件，同時保證礦山能安全持續進行生產。
個別礦山存在多處開采礦點，形成各自為政的狀況，嚴重地影響了礦山生產安全，此類礦山應進行聯合開采，進行統一規劃、統一開采，使礦山開采一體化，既改善礦山開采條件保障安全，又充分開發利用礦山資源，延長礦山開采服務年限，這樣才能達到標本兼治。
3、整改主要技術方案
(1)礦山開拓
礦床開拓是礦山建設的長遠大計，開拓工程布置應符合基建量小、基建時間短、投資少、工藝簡單、合理、管理方便、生產安全、可靠等條件，一旦建成就難以改變，并影響到礦山今后的經濟效益。井下礦山必須遵守“采掘并舉，掘進先行”的原則，這是礦山持續安全生產的保證。我省灰巖礦山大多數是在掘進中遇見礦石就進行開采，這種破壞性開采的短期行為，致使礦山掘進工程長期嚴欠帳”的現象十分的普遍存在，生產不安全隱患日益嚴重。因此現有灰巖礦山應首先重新布置開拓工程，結合省內灰巖礦山地下開采多使用農用車運輸礦石，開拓工程的布置繼續采用現有的平巷開拓方式或斜坡道開拓方式，同時根據省內灰巖礦山年產量多在10萬噸以上，以及現有所使用的運輸車輛的寬度和高度，平巷或斜坡道的斷面取60x 35m(寬x高)，斜坡道坡度取10％。開拓工程結束后，使地表與礦床之間形成一條完整的運輸、通風、排水、動力供應等系統，并形成至少有兩個獨立的能行人的直達地面的安全出口。開拓工程是礦山建設及今后生產的安全保障，既改善井下工作環境，同時又可消除礦山獨頭工作面不安全隱患。
(2)采礦方法
科學選用采礦方法也是井下生產的安全保障。省內灰巖礦山除南平后谷石灰石礦山和南靖下嶺石灰石礦山采用淺眼留礦采礦法進行開采外，大部分礦山的采礦是在掘進好的巷道中進行擴幫、挑頂，隨著開采工作面向前推進，原有的采空區變成井下通道，作業人員及運輸車輛來往于高達20―30m采空區之下，不安全隱患隨時存在，最終可能發生惡性傷亡事故。為了杜絕惡性傷亡事故的發生，必須禁止使用濫采亂挖不規范的采礦手段，采用正確合理的采礦方法。
省內灰巖礦床多為淺海相沉積類型，且多呈厚、巨厚層狀產出，除巖溶及斷裂溶蝕帶外，石灰巖與圍巖總體穩固性較好，根據灰巖礦床的賦存條件以及我省南平后谷灰巖礦山地下開采成功使用的淺眼留礦采礦方法的經驗，灰巖礦山地下開采的采礦方法可采用施工簡單，便于操作的淺眼留礦采礦法，有條件的灰巖礦山也可采用分段采礦法：正確合理地使用采礦方法，可以根本上杜絕作業人員長期處于采空區下工作的不安全隱患，保證作業人員的人身安全。
(3)通風系統的建立
礦山在鑿巖、放炮礦山在鑿巖、放炮以及農用車運輸過程中會產生大量有毒、有害氣體和粉塵，對井下作業人員的安全和健康造成極大威脅。現省內灰巖礦山井下的通風多采用自然通風形式，并且沒有形成井下通風系統，無法解決井下空氣污染狀況，作業人員長期在空氣嚴重污染的環境中工作，因此礦山必須建立采用機械通風的通風系統，使井下作業地點有足夠數量的新鮮空氣，稀釋和排出各種有毒、有害氣體和爆炸性氣體、粉塵及運輸車輛所產生的尾(廢)氣，確保作業地點良好的空氣質量，營造一個安全、舒適的工作環境，保證井下作業人員的安全健康，提高勞動生產效率。
(4)排水系統的建立
我省灰巖礦山都不同程度地存在排水問題，采用平巷開拓的礦山沒有布置排水溝，井下水直接從巷道中排泄出來；采用斜坡道開拓的礦山，井下沒有設置水倉，只是在斜坡道底部附近挖個小坑，由水泵抽出至地面。礦山排水問題沒有解決好，不僅生產成本增高，經濟效益降低，還會引起設備人身事故，而且會危及礦山的生產壽命，因此礦山也需建立排水系統。
采用平巷開拓的礦山，應在巷道邊設置水溝，井下水由水溝直接排出。
采用斜坡道開拓的礦山，應先進行水倉、水泵房的施工并按井下排水的有關安全規范，排水設備“至少應有同類型的三臺泵組成，其中任一臺的排水能力必須能在20小時內排出一晝夜的正常涌水量；兩臺同時工作時能在20小時內排出一晝夜的最大涌水量。井筒內應裝設兩條相同的排水管，其中一條工作，一條備用”的要求進行設置。礦山解決好排水問題，不僅能促進生產，確保安全。有的礦山還可以將排出的水綜合利用，變害為利，將能收到較好的經濟效益。
地下礦山采礦方法范文4
關鍵字：地下金屬礦山；采礦技術；研究方向；發展趨勢
中圖分類號：P2 文獻標識碼： A
1.地下金屬礦山概述
在近幾年來，全世界開采的有用金屬礦物總量大概約計200億噸，年遞增漲率為4%-5%，在其中硬巖大概50億噸，而由地下開采的礦量大約是10多億噸，這些大多數是富礦和一些價值比較高的有用的礦物。目前，我國的有色金屬在地下礦山大約占礦山總數 的89%左右；黃金的主要礦山除了烏拉嗄金礦，倉上金礦以及紫金山金礦等等是露天的開采，其它大部分都是地下開采；雖然我國的地下鐵礦的產量只占全國總產量的18%左右，但是從布局上來看，有一些礦山公司以及鋼鐵聯合企業的一些礦山大部分都是地下開采。總而言之，金屬礦山地下的開采在近幾年的礦山開采中依舊發揮非常重要的作用。伴隨著全世界科學技術的不斷進步和發展，國內及國外的地下采礦技術也在不斷的發展，很多的采礦新工藝，新技術，新材料以及新設備在地下礦山得到了應用。國內的一些礦山和一批批先進的采礦工藝上的技術和先進的裝備，已經步入了世界最先進水平的行列。 國內外地下金屬礦山采礦工藝技術以及設備的發展，其中主要表現在采用的各種采礦方法和回采工藝技術上的裝備有了非常大的變化，都是沿著高效率，高回采率，機械化以及半自動化的方向發展。采場生產能力和勞動生產率有了非常大的提高，損失貧化指標也大幅度得降低；并在采礦方法選擇上，運用專家系統法、模糊數學法和多目標決策法等技術優選采礦方法方案，做到采礦方法選擇更科學、更合理，使采礦朝著實現安全，經濟，高效，合理這一最終目標邁出了很大的步伐。
二.地下金屬礦山采礦技術的研究方向
地下金屬礦山采礦技術的研究方向主要有以下幾個方面：
（1）綜合利用和綜合治理技術。該技術可以對廢物進行重復的利用，也可以保護環境。（2）展開高強度，低貧損采礦技術研討。采礦技術將環繞提高采礦生產能力這個主方針，要點研討改善充填采礦法中的深孔期間充填采礦法、分段充填采礦法；空場采礦法中的大直徑深孔期間礦房采礦法和崩落采礦法中期間天然崩落采礦法與強行崩落采礦法，使之變成高效率、低成本、低貧化、損失的采礦辦法。（3）研制出大型、高效和無軌化礦山設備。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，振蕩出礦和接連采礦及與之配套的輔佐機械等系列設備，一些要求盡可能完成無軌化、高效化和半主動化、主動化。采礦激光測位設備，完成微機操控的鑿巖臺車，可主動清除車廂內粘結物的高效接連式裝載和自卸式運送列車及由微機操控的鏟運機等將得到開展和使用。大型礦山將選用全盤機械化、高效率的大型設備，并完成遙控及主動化。（4）重視索取資源范圍的研究。近期將加強復雜地質條件和難采礦床開采技術研究，以擴大資源回收。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。（5）礦山通訊、自動化操控及計算機使用研究將得到加強，進步礦山現代化和管理科學化水平。如無線電通訊，礦山設備遠距離遙控和監控技術，以及電子計算機在儲量、品位和鴻溝圈定，出礦品位監測和分配，運輸和出產調度，采礦辦法優化規劃，巖層監控及預報等方面。此外，原地溶浸采礦、高壓水射流技術的開發使用，地下采選聯合技術等新技術，也將得到必定的發展。
三、金屬礦山采礦技術的發展趨勢
3.1開采設備更大型化、自動化、智能化
開采露天礦選用的牙輪鉆機、發掘機等更新為超大型，無人轎車也將運用。鉆機、發掘機、無人轎車都選用衛星定位系統來對礦山進行監控、調查以及評價。一采可設備的開展力一向是研發選用先進技能特別是電子操控系統、更加靈敏可靠、造價較低的設備。發掘地下礦的設備開展力一向為：進步裝備無軌化、液壓化、自動化的水平，也選用智能、無人、機器人技術。改善和完善發掘設備的性能及可靠性。使設備和設備系統化、機械化、自動化。
3.2金屬可床采用無廢開采技術
礦床開采產生的要危害有浪費資源、地表塌陷、廢石排放。研究人員針對而、一床開采產生的二大固體廢料源，廢石、尾礦和赤泥，運用工業生態學原理和工程利一學力一法，設計出了一種能有效減少廢石產出量的露天與地下聯合開采技術，一種能實玖困、一山廢料資源化的高濃度全尾礦充填技術，一種赤泥膠結充填技術自然級配廢石膠結充填技術。實踐證明，這些全新的金屬.床無廢開采技術，最大限度地抑制了礦山廢料的產生以及廢料資源化，并從根木上解決了金屬礦床開采過程中可能出現的環境危害問題。
3.3深井采礦技術
淺部礦產資源正在逐漸耗費中，因而我們將挖掘鋒芒指向深部，我國通常界說深度大于1000米的礦山為深井。深井挖掘工程操作起來相對雜亂。深井挖掘除了要應對高壓、高溫、高井深的困境，還要處理各種難題，比方：操作控和防止采場地壓及沖擊地壓、深井的運送、深井通風等。
3.4復雜難采礦床的開采技術
當前正在挖掘的大都是簡單挖掘，地理位置優勝的礦床，可是這些終有缺乏的一天，今后我們將面臨的是地質條件雜亂、環境惡劣的礦床?；钴S研討和探究挖掘這類礦床的技能手段和方法，以及有用處理好巖層變形監控、巷道防護、排水通風安全、地表裝備防護等，能進步礦床的功率，添加經濟效益。
3.5連續采礦技術
接連采礦技術是以整個礦段作為大型采場，采礦工作分工序在不一樣的空間和時間上平行進行，但全體向前接連推動。此外，優化外部傳輸體系、分配調度體系、全體監控體系，也能協助完成經濟、高效的接連采礦技術。
3.6 礦山環?；?、綜合化
西方的一些發達國家，現已對礦山的生態環境管理極為重視，礦山排放的碎石、廢水、粉塵、拋棄固體物等一系列垃圾，在通過處理時，要依照嚴厲的規范，有必要到達相應的排放目標。許多檔次較差的礦石拋棄出產加工的根本原因在于成本較高。特別是對矸石的管理，比方在廢石山及尾礦上鋪設覆蓋層，在覆蓋層上面再鋪設綠色植被，形成杰出的生態環境。中國活躍探究西方的先進技術，大力推行無廢物礦山的興建和遍及。
結束語：隨著經濟的不斷發展，金屬礦產上的資源在這其中占有非常重要的地位。我國為了實現經濟的快速提高，對每一項資源其中包括一些金屬礦的開采的力度明顯的加大，對開采上的技術要求也不斷的提高。截止到現在，我國大部分的礦山早已經配置了一些大型化，智能化，自動化的開采設備，采礦工藝已經能夠達到連續或半連續化，礦山從生產上到管理上也都廣泛的借助了計算機信息的網絡技術。
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地下礦山采礦方法范文5
[關鍵詞]冶金礦山；采礦技術；發展趨勢
中圖分陳類號：F407.1 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）05-0259-01
采礦業是我國的重要產業，對于國民經濟的發展具有重要的意義。目前，國內外的采礦技術仍處速發展的階段，而科技則是促進采礦技術發展的源動力。鑒于此，進行有關冶金礦山采礦技術發展趨勢及科技發展的研究十分必要。本文將從介紹國內外采礦技術的發展現狀和發展趨勢入手，探討我國冶金礦山開發利用的模式，從而促進我國冶金礦山采礦技術的進一步發展。
1 國內外采礦技術的發展現狀和趨勢
1.1 設備大型化
礦山主要分成兩種類型，一種是露天礦，另一種是地下礦。在開采的過程中，這兩種類型的礦山所使用的機械設備是不同的。首先，介紹露天礦開采過程中使用的設備。第一，是鉆機。礦山穿孔設備有兩種類型，一種是潛孔鉆，一種是牙輪鉆。在國外一般都使用的是直徑在310毫米到380毫米之間的牙輪鉆，這種鉆孔設備穿孔的孔深可以達到73米。在我國則是根據礦山的實際情況進行選擇，使用潛孔鉆和牙輪鉆的情況都存在，但是牙輪鉆的使用頻率比較高。如果是進行中型礦山穿孔則一般會選用潛孔鉆；第二，是礦用電鏟。礦用電鏟有兩種類型，一種是液壓電鏟，另一種是電動鏟。目前，在國外使用電動鏟的概率比較高，但是液壓電鏟的發展勢頭比較猛，應用范圍在不斷擴大。在我國則主要使用的是斗容為16.8立方米的電動鏟；第三，是露天礦用汽車。國外使用的露天礦用汽車有液力機械傳動的，也有交流驅動的。但是無論哪一種類型的礦用汽車，其載重一般都是固定的。例如，有240噸的，有320噸的。而我國使用的礦用汽車載重量要遠遠低于國外發達國家，我國礦用汽車載重一般是120噸或者是170噸；第四，是礦用電機車。國外采用的電機車一般都是交流電機和直流電機聯合驅動的，我國使用的電機車則大多是直流驅動的。其次，介紹地下礦開采過程中使用的設備。第一，是地下鏟運機。國外使用的鏟運機效率比較高，性能比較好，載重量大。國內使用的鏟運機大多是從國外進口的，而且大多是都是以柴油機作為動力源；第二，是井下礦用自卸汽車。國外采礦業發展比較成熟的國家現在已經開始使用無軌化采礦技術，井下礦用自卸汽車在國外的應用比較普遍。但在國內，相關的技術還不成熟，使用井下礦用自卸汽車的情況還比較少。但這也是我國未來采礦業發展的一個重要方向；第三，是井下鉆機。國外使用的井下鉆機自動化程度比較高，可以對操作過程進行遙控控制，工作效率比較高。在國內，除了一些大型礦產以外，大部分的地下礦山仍使用的是普通的鉆孔設備。
總體來看，目前采礦設備正逐漸向無軌化、自動化、大型化方向發展，采礦技術也愈加成熟，采礦安全性有了一定的保障。
1.2 采礦技術高效化和實用化
國內外采礦工藝發展的方向大致相同，逐漸向連續化方向發展。采用連續化開采的方式可以大大提高采礦的效率。一些比較先進的采礦設備被應用于采礦作業中，例如，可移式破碎機、陡坡鐵路運輸等。這些先進設備的出現彌補了傳統礦山開采設備的缺陷和不足，對于實現連續化開采具有一定的幫助。此外，地下礦采礦方法結構參數逐漸向大型化方向發展，從而大大提高了采礦作業的效率。而采礦工藝和采礦技術的不斷發展又帶動了采礦運輸設備的發展，一些較為先進的運輸設備被廣泛地應用于采礦作業中，從而提高了礦山開采的效率。
1.3 無（低）廢開采技術
無（低）廢開采技術就是指在礦山開采的過程中最大限度地降低廢物產出率，如果不能避免產出廢物，則應有合理的措施將這些廢物進行回收利用。通過一系列的調研和實踐，相關領域的專家學者給出了實現無（低）廢開采的三種方法。第一，就是要盡量減少廢物的產生。為了實現這一目標，在開采的過程中應盡量使用地下溶侵、熔煉等開采方法；第二，就是要將生產的廢物進行回收利用。例如，可以將產生的廢物轉化為建筑材料或者是礦物化肥等；第三，就是先將開采過程中產生的廢物存儲在井下礦房中，以后再考慮如何將這些廢物進行合理利用。國外的一些發達國家已經開始使用無廢料工藝技術，我國在相關方面的研究相對而言還是比較落后的，但在一些大型礦山中也已經開始使用無廢料工藝技術。
1.4 礦山的數字化、智能化和無人化采礦
進入21世紀以后，科學技術一直處速發展的階段，智能化、數字化技術已經成為人們研究的重點，并且也取得了一定的成果。在礦山開采領域中，數字化和智能化開采是未來科學技術發展的必然結果。在美國、加拿大等國家已經出現了無人礦井，全部利用智能化和數字化技術完成開采任務。美國利用全球衛星定位系統進行礦山開采，從而實現了無人化開采。加拿大研發了完整的遙控操作系統，可以對整個礦山開采過程進行遙控操作，從而實現無人化開采。目前，我國也在進行相關方面的研究，一些智能化的技術已經被應用于礦山開采中，從而大大提高了礦山開采的自動化程度，進而提高了礦山開采的效率。但想要實現無人化開采則還需要一定的時間。
2 總結
總之，目前我國冶金礦山開采技術正處速發展階段，相關的技術水平已經逐漸追趕上了國際先進水平。但我國現有的一些采礦技術還停留在理論層面，并沒有應用于實踐過程中，從而影響了我國采礦技術的進一步發展。此外，我國與國外發達國家在采礦設備上還是存在一定差距的，我國現在使用的先進采礦設備大多是從國外引進的。鑒于此，我國必須要加強對采礦科技的重視，提高我國自主研發采礦設備的能力。
參考文獻
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地下礦山采礦方法范文6
【關鍵詞】采礦；工藝技術；改造
1.對采礦業的分析
在當前經濟形勢不斷發展的今天，采礦業的發展也愈發的重要。隨著科學技術的不斷發展，采礦工藝向著科學化的方向發展也才成了當前的潮流趨勢。采礦主要是將地殼內以及地表上進行礦產資源開發的一門技術和科學，它對于當前人們的生產、生活也有著極其重要的影響。
采礦主要包括了礦藏以及石油等的開采。采礦工業它是一種非常重要的原材料工業，冶煉工業的主要原料就是金屬礦石。采礦主要是進行采準和切割，并為回采時準備生產條件。將礦石崩落和破碎，裝入運輸容器。地下回采分為落礦和出礦作業；露天回采分為穿孔、爆破及采裝作業，將裝進運輸容器的各種礦石運到選礦廠或礦倉。在礦石運輸的過程中，經過礦倉和堆棧，將礦石混勻，同時保證生產礦石的質量穩定。并把巷道掘進、剝離產出的廢石等排棄至廢石場。由于礦床的地質條件以及礦山技術條件不盡不同，采礦方法的種類也繁多，不同的方法采礦，其工藝流程、機械設備、采區巷道的布置和開采的順序也不相同。若采礦的方法選擇不當，將會長期影響礦山的生產技術指標及經濟效益。各主要的生產過程都必須選用正確合適的機械設備，才能獲取最大的經濟效益。
采礦所獨具的生產環境和過程和其他工業相比具有很大的差異性，其主要表現在以下幾個方面：
（1）采掘加工的原料主要是自然存在的礦體。礦址是不能自由選擇的，礦床的工業儲量也不能輸入，不可再生。
（2）采礦人員及設備常常要隨著采礦的進程同加工對象一起轉移，基本上沒有固定用來加工的車間。同時開拓、采準以及回采工作要互相協調，才能夠保證礦山的正常生產。相反就會造成采剝或采掘失調，迫使礦山減產，增加損失。
（3）對于開采工作來說，它總的趨勢是采掘條件越來越差，采出來的礦石品位逐漸降低，成本也有可能隨之增高。因為巖石的混入會使得礦石貧化，降低質量，還有部分礦石難以采出，而被迫損失于地下。
（4）礦體的賦存條件、形狀復雜，品位也分布不均。工業儲量在整個開采的過程中可能存在較大的變化，使采礦的設計工作很難標準化，加上建礦周期長，基建投資相對較大，所以投資的風險性也會隨之增大。
（5）采礦工作一般是在露天或者地下采場。勞動量相當大，工作條件比較差，安全性難以得到有效保障，同時對于綜合機械化及自動化很難實現，因此需要特別的重視對工人勞動條件和工作環境的改善。
（6）更為關鍵的一點在于：整個礦山所實現的經濟效益并非完全取決于礦山管理水平的高低，其在很大程度上與采礦石市場價值高低及供求問題是密切相關的。
2.采礦運用的技術方法
幾千年來，我國就一直致力于礦產的開發，其方法大多是依靠人力，基本上沒有什么技術含量?，F如今，隨著科學技術的不斷發展，采礦方法也得到不斷的更新。而采礦方法的選擇往往并不是從現有的方法中選取出一種相對較好的方法。有時還需要結合礦床地質條件及要求，而創造性地應用當前已有采礦方法工藝和結構知識，提出更能符合大眾要求的新方法。采礦的方法大致有以下幾種：
（1）普通機械化的開采方式。我們常?？匆姷拇蠖鄶档V床都是用普通機械化方法開采。機械化開采又常常分為露天及地下開采兩個大類。露天開采是將礦體上覆著的巖層剝離，然后自上而下進行開采作業。
（2）特殊采礦法。特殊采礦法分為地下物理化學和海洋采礦。物理化學采礦法是浸取、溶解或者熔融有用的成分，把溶液或者熔融體從地下舉升到地面進行提取。這類方法的好處主要是“投資省、見效快、工作條件好”，但它只適用于銅、鈾和一些金屬的礦物和鹽、堿及自然硫等。海洋采礦主要是對濱海大陸架及洋底蘊藏的大量有用礦藏的開采，而洋底的錳結核還尚處于試開采階段。
（3）空場法和填充法。這兩種方法主要是為了提高對礦床的地質資料的準確性和完整性的要求，它的特點是在回采的過程中，采空區主要是靠暫留或者永久殘留的礦柱去進行支撐，整個過程采空區始終都是空著的。
3.采礦工藝技術改造
現代科技的迅猛發展，人們對于采礦工藝的改造也愈發看重。當前，我國現有的采礦工藝其主要是依據各不相同的礦石條件選取采礦，而工藝對于堅硬的礦石，大多數都是用鑿巖爆破的方式來進行開采；而對于松軟的礦層，則可以采用機械切割或者挖掘的方式來進行開采；相對于松軟的砂礦床，更多是采用水力進行沖采；對于裂隙發育較好的礦體，則可以采用自然崩落的方法進行開采。“礦床開拓、掘溝工程、穿孔、爆破、采裝、運輸、排土”是露天礦山的主要開采工藝；相較于露天開采，地下礦山的開采就相對復雜一些，它主要包含了“礦床開拓、井巷掘進和支護、礦塊采準和切割、回采工作面鑿巖爆破、礦石運搬、采場支護和地壓管理、礦柱回采和空區處理等等”。
如今，隨著科學技術的不斷提升和采礦工藝的不斷改進，而且在爆破的方法上也進行了一些探索。比如運用“增大炮孔臨近系數”與“藥壺爆破等爆破”法，在地質條件較為復雜的環境下，取得了較好的效果，經濟效益也隨之明顯提高。特別是刨煤機裝置能實現3m/s以上的切割速度且切割功率達到了2×400kW以上。這也就是是說，刨煤機的每刀切深提高到了250mm，這對于煤炭開采工作效率的提升而言是極為關鍵的。其次，改變開采過程中的不合理的部分，盡量最大程度的進行露天開采，從而提高經濟效益。再次，進行排土方式的改進，采用更為經濟有效的排土方式。再次，對供電系統進行改進，合理布局，減少電路損耗。最后，進行采掘設備的改進，讓整體設備向數字化、智能化轉變，對露天操作設備，井下電機車，和井下照明設備等等進行改進提升。同時還應注意的是，井下安全作業的改進，提高安全作業率。
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