地下礦山采礦方法范文

導語：如何才能寫好一篇地下礦山采礦方法，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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1 甘肅巖金地下采礦現狀分析

2012年底完成涇川縣高平南、高平北、合水縣東-寧縣北部礦區等詳查，達到采礦權出讓條件；2013年完成寧縣付家山礦區、慶城縣高樓鄉-合水縣板橋鄉礦區、張掖平山湖等勘查。同時，通過市場配置和合作勘查，引進社會投資，將礦業權集中到有實力的企業手中，每年帶動社會投資10億元以上用于商業勘查，鼓勵省煤司引進省內外有先進勘查技術設備的地勘單位，加快隴東煤炭資源勘查施工。

技術方面，目前使用最廣的是地下采礦三維動態監管系統，其利用國外先進軟件對現有系統進行了開發、優化和系統集成，實現了對礦山開采活動的動態實時監測以及超層越界、生命特征等異常情況的自動報警與監管。該系統分別在金、鐵、煤礦等三個不同礦種的礦山進行了試點應用。在政策方面，國土資源部近日也出臺了《我國采礦臨時用地管理辦法》，要求采礦使用集體所有土地的礦山企業，應向土地所有權人和使用權人進行用地補償，并以經過礦業權審批機關評審通過的生產項目土地復墾方案為基礎，編制臨時用地復墾方案，獲通過后實施土地復墾。

2 巖金礦床地質特征及開采特點

2.1 巖金礦床地質特征

在我國很多的有色金屬分布在不同的地域和省份，礦點成形相對相當復雜，加上很多礦體的埋藏都是比較分散單一，很難形成一個較大規模的礦床。因此，在我國無論國營還是民營礦山都很難形成一個大中型的礦山。統計數據顯示，當前我國的小型有色金屬礦山占總數的82.5％，大型占53％，中型占12.2％。通過數據我們不難看出，我國的巖金礦床基本特點就是礦點多、規模小。

2.2 礦體形態復雜多變

我國的礦山還有一個比較明顯的特點就是連續性比較差，傾角、含金品位和厚度變化卻相對比較大。礦體都是呈扁豆狀、脈狀、透境體狀，品位均勻的礦床很難見到，其變化系數都是100％之上，并且還會含有大量的夾石；在分布空間上主要是以成組、成群呈現，對于蝕變巖型的金礦體礦巖由于界線分布并不明顯，所以很難用肉眼進行鑒別，只有通過取樣化驗進行確定。

3 巖金地下礦山的采礦方法

3.1 空場采礦法

這種采礦方式的特點就是在回采的過程中，采空區大多是依靠暫留或殘留的一些礦柱對其進行支撐，而采空區一直都是空著的，所以通常都叫做空場采礦。大多數情況下，礦石和圍巖都是相對比較穩固的。比如，北山營毛沱-玉石山地區鐵銅金鎢多金屬礦等工程，都是采用地下開采方式，不過這些都是采用以階段空場以后，在進行充填，礦石地質平均品位30.82%，礦石總儲量84309.28萬噸。該項目獲得最終批復，將極大地促進該公司“十二五”規劃的落實，為“十二五”末3 500萬噸鐵精粉產能目標的實現提供新保障。

3.2 充填采礦法

充填采礦其實與控場采礦有很多相似之處，采空區都是利用采礦過程中所產生的廢棄物進行充填，支柱與充填料的相互配合形成一個人工支承體。這種采礦方法最常使用于要求回收率高、開采礦石價值高、地表不允許陷落、充填料材方便和特殊復雜地質條件下的一些礦體。比如，岷縣寨上-馬塢金礦，通過磷石膏改性等混合物充填礦山采空區，開發應用了“磷化工全廢料自膠凝充填采礦”新工藝，使資源回收率達到90%以上。

3.3 留礦采礦法

留礦采礦與前兩者采礦方法有著巨大的不同，他的最大特點就是在整個回采的過程中，不能一次性采空區內的礦石，而是要結合具體的情況進行留存，這樣可以配合實際礦柱支承采空區。通常情況下，這種方式比較適合于那些礦石較相對比較穩固，同時還不易粘結、氧化和自燃，礦體圍巖相對比較穩固的條件下進行采用。比如，西和縣崖灣-大橋金銻礦區面積8.4251km2，查明的105條礦體依據有益元素的含量與組合。銅鎢礦體是整個礦的唯一礦體，其占全礦總礦石量的79％。

3.4崩落采礦法

崩落采礦是隨著采出，用崩落礦體的覆蓋巖層和上下盤巖石來充填采空區，及時控制采空區地壓和處理采空區。我國采礦業在發展安全高效采礦等多領域取得了顯著成績。如云錫公司建立了集約化礦山，為規模化高效開發利用礦集區內相對分散的中、小型礦體。

4 結論

綜上所述，采礦是自地殼內和地表開采礦產資源的技術和科學。所以要加快礦產資源開發，就必須對全省已設采礦權進行清理，儲量規模與產能不匹配的要盡快改擴建。對省政府已確定合作開發主體的靈店、靈臺南部、寧縣中部等煤礦要完善各項前期手續，盡快開工建設。優化產業布局，拉伸產業鏈條，加大對小、散、亂礦業權整合治理，對牽頭進行資源整合、兼并重組的主體，給予其整合礦區周邊不宜單獨設置礦業權區域擴大的優惠政策。筆者總結和對比了國內外所有礦產的成型和開采條件，筆者認為無論是大中型國營礦產的開采還是小型的民營礦山，只要遵從自然規律，用高科技的手段和技術充分結合巖金礦山的實際特點，就能有效地選擇一些適合本地礦山的開采方式。

參考文獻

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關鍵詞：礦山開采 機械化 應用

中圖分類號：TD63 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）09（c）-0038-02

在地下非煤礦山開采中，開采工藝的好壞直接影響到整個礦山的生產能力，因此，要選用最先進的開采工藝，才能達到地下非煤礦山高效高產的目的。將機械化技術用于地下非煤礦山開采中，絕對是我國非煤礦山開采史中一次重要變革，隨著我國工業自動化技術的不斷發展，地下非煤礦山開采工藝中機械化的應用也越來越多，由于礦山開采是高危行業，提高機械設備自身的自動化程度和可靠程度，最大限度的減少開采人員，是實現地下非煤礦山長治久安的關鍵所在，因此，地下非煤礦山開采工藝中機械化應用有力的推動了企業的安全、高效、又快又好發展。機械化礦山開采具有高效、高產、高安全、低能耗的特點，這種具有高度時代氣息的方式完美的頂替了過往的人力開采，給礦山開采技術提供了無限的活力。

1 地下非煤礦山開采中機械化發展趨勢

1.1 鉆孔設備

目前，長沙礦山研究院與宣化采掘機械廠共同研制的CBH-10型和SC-165E型潛孔鉆機，已將氣壓升高至1.6～1.8 Pa，能夠實現遠程監控管理、誤動作保護、故障自動診斷和自動作業，我國衡陽有色冶金機械總廠與長沙研究院共同研制的YZ-55型牙輪鉆機，鉆孔孔徑為280～380 mm，其技術性能和結構參數已經趕超美國60RⅢ型牙輪鉆機，從礦山鉆孔設備設計研發階段來看，國內技術水平已經基本能夠與國際先進技術水平接軌。

從國內礦山企業運用礦山機械設備的現狀來看，大多數的露天礦山已經基本實現潛孔鉆穿孔進行中深孔爆破和機械鏟裝等機械化采礦，但是地下礦山特別是礦體賦存較薄的礦山仍然主要采用手風鉆進行淺孔留礦開采方式。從我國地下礦山開采鉆孔設備的現狀來看，我國地下礦山開采鉆孔技術水平與國際先進水平還有較大的差距，造成這種差距的主要原因是由于國內礦山未使用與之相配套的更為先進的采礦方法。

礦山鉆孔設備的發展應該逐漸向著機械設備精度化、自動化和大型化的趨勢發展，并逐漸采用與之相配套的采礦方法。

1.2 裝運設備

礦山裝運設備包括鏟裝設備和運輸設備兩部分，從地下開采的裝運設備與露天開采的裝運設備相比來看，地下礦山主要是受到地下運輸巷道的圍巖巖性和尺寸大俠等因素的影響，而露天礦山裝運設備的發展與更新則取得了更為長足的發展。

地下開采的主要裝運設備有電機車（柴油機車）、井下自卸機車和鏟運機三種，目前，我國有許多地下礦山仍然采用有軌運輸，有軌運輸在一定程度上降低了運輸效率，像美國、加拿大、瑞典、芬蘭等采礦業比較發達的國家，地下礦山已經廣泛推廣無軌化采礦技術，他們采用的井下自卸汽車、鏟運機等井下無軌運輸設備的出礦量已經占據總出礦量的80%～85%。一般來說，日產1000～3000 t的地下礦采用20～35 t的礦用汽車，日產15000～40000 t的地下礦采用45～60 t的汽車，20 t以下的井下礦用自卸汽車很少采用。

地下無軌運輸方式的優勢已經逐步吸引絕大多數大中型地下礦山企業的目光，無軌運輸必將會取代有軌運輸成為國內地下礦山運輸方式的主流，同時與之相適應的井下裝運設備也呼之欲出。

1.3 大能力的新型綜合開采裝備

大能力的新型綜合開采裝備的運用也是未來地下非煤礦山采礦機械化的發展方向，大能力的新型綜合開采裝備的主要特點是能力大，破碎機、轉載機和運輸機每小時的生產能力在500～2000 t，大功率點牽引采礦機每小時的生產能力在1000～1200 t以上，自動化水平較高，機電一體化得到實現。為了適應采礦機快速采礦的需要，液壓支架采用電液進行控制，采礦機具有自動調高等功能，實現了液壓支架、刮板輸送機和采礦機的自動控制，大能力的新型綜合開采裝備可靠性高，設備性能好。隨著機械化程度的不斷提高，地下礦山開采效率也達到了一個嶄新的水平，機械化采礦的世界平均效率可以達到13.327 t/工，而普采工作效率只有4.761 t/工，機械化采礦效率是普采工作效率的2.8倍。機械化在地下礦山開采的多個環節都存在著明顯的優勢，機械化開采不僅大幅度提高了工作面產量，還減輕了采礦工人的體力勞動。

2 地下非煤礦山開采中機械化工作面的各種設備及生產系統

2.1 機械化非煤礦山開采設備作用解析

地下礦山開采工藝中所包括設備主要包括生產系統和工作面中的電氣設備和機械設備，主要包括液壓支架、乳化液泵站、采礦機、輸送機、端頭支架、可彎曲刮板輸送機、破碎機、橋式轉載機、單軌吊車、移動變電站、牽引絞車、照明設備、移動變電站、電纜車、可伸縮膠帶運輸機、冷卻滅塵泵、低壓防爆磁力起動器等。

2.1.1 乳化液泵站

乳化液泵站由乳化液箱和乳化液泵兩部分組成，乳化液泵站是機械化中液壓支架和其他液壓裝置的動力源，可以向外輸送壓力液。

2.1.2 液壓支架

液壓支架就像是采礦機械系統的外殼，主要用于管理工作面頂板，為地下采礦作業提供一個安全可靠的工作空間，液壓支架的前移和升降都能夠將液壓轉為動力，通過推移千斤頂能夠推移工作面移液壓支架和可彎曲跨版輸送機。

2.1.3 輸送機

輸送機的主要作用是運礦，除此之外，輸送機還可以作為液壓支架前移的支點和采礦機的導航，電纜槽內設置有水管和電纜。

2.1.4 采礦機

現代地下非煤礦山開采中采用的都是雙滾筒采礦機，雙滾筒采礦機可以在工作面可彎曲刮板輸送機上沿著工作面進行工作。

2.2 地下非煤礦山開采生產系統簡介

地下非煤礦山開采生產系統是由許多分系統組成的，在生產過程中，只有不同分系統正常運行，工作面才能夠順利生產。

2.2.1 供水系統

國內有很多地下非煤礦山噴霧滅塵都是用地面水池提供靜壓水，一方面供給采礦機的冷卻滅塵泵，在加壓之后供給采礦機進行滅塵和冷卻；另一方面用來給運輸順槽的各轉載點供水滅塵。

2.2.2 運礦系統

運礦系統是由可伸縮交代輸送機、順槽橋式轉載機和可彎曲刮板輸送機組成的，將工作面上開采出來的礦物進行運輸至倉庫。

2.2.3 信號、通訊系統

信號、通訊系統是有控制臺、通訊電纜和電源箱等組成的，控制臺控制順槽轉載機和工作面輸送機的啟動，順槽、工作面或者是控制臺控制順槽轉載機和工作面輸送機的停止。

3 機械化地下非煤礦山開采的工序分析

3.1 采礦

采礦的工序包括破礦和裝礦兩部分，采礦機是完成采礦工序的主要機械設備，采礦的一般方法是采用前滾筒在上割頂礦，后面滾筒在下割底礦和裝剩礦。

3.2 運礦

完成運礦工序的主要設備是工作面可彎曲刮板輸送機，由于工作面可彎曲刮板輸送機的一側裝有鏟礦板，所以采礦機在割過礦之后再推移給輸送機時，余下的礦就已經被輸送機運走了。

3.3 支護區和采空區

地下非煤礦山采礦工藝機械化中一個非常重要的機械設備便是液壓支架，工作面上的前移、護幫、切頂、支撐和推移等多項工作都需要利用液壓支架來完成。

4 結語

在我國經濟迅速發展，機械自動化水平不斷提高的大背景下，地下非煤礦山開采工藝中機械化的應用是企業生存和發展的必經之路，將機械化技術用于地下礦山開采中，絕對是我國礦山開采史中一次重要變革，綜合機械化在地下礦山開采中的應用取得了巨大的經濟效益和良好的社會效益，地下礦山開采工藝中機械化的應用還有利于降低安全事故的發生率，是企業進行可持續發展的基本途徑，也是企業提高企業整理競爭力的根本保證，實現了地下礦山開采的高產高效和現代化。

參考文獻

[1] 侯恩科，吳立新.西北五省（區）非煤礦開采機械化進程統計[J].西安科技學院學報，2000.

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關鍵詞:無廢采礦；環境影響；解決方案

引言

我國是一個礦業大國,而且也是最大的發展中國家,正處在以開發和利用礦產資源為主要特征的工業化進程中, 20世紀80年代后期以來,國民經濟持續穩定的高速增長需要消耗大量的礦產資源。隨著我國人口的持續增長、國民經濟的高速發展,對礦產資源的需求也急劇增加。因此,除進口部分礦產品及與資源豐富的國家聯合開發礦產資源外,國內礦產資源開發仍需保有相當的規模和能力,以滿足我國經濟發展的戰略需要。

人類開采礦產資源是誘發地質災害和污染環境的直接因素。礦山開采過程中大量地排放廢棄物(如尾砂、廢石等) ,加速了水土流失,引發了地表塌陷、山體滑坡;礦山井下抽排水造成礦區地下水位下降、礦山周圍地下水資源枯竭;地下開采誘發地震、巖爆、冒頂片幫等地質災害;大多數礦山堆積的尾礦引起地表環境污染、尾礦庫潰壩事故造成嚴重的泥石流災害等。

一、國內的技術現狀

在長期的技術開發實踐中,國內礦業系統的科研院所、高等學校和礦山企業的廣大科技工作者致力于采礦技術的研究,在采礦技術領域逐步形成了具有國內領先、國際先進的采礦工程成套技術,其中地下礦山無廢開采和災害控制技術方面已有很大的提高,達到實用水平的工程化成套技術有以下幾方面。

(1)以充填采礦技術研究為主線的成套技術。我國礦業系統的科研院所和高等學校一直致力于充填采礦方法及與充填采礦相關的技術研究,取得了許多研究成果,為提高我國礦山開采技術水平起到了積極作用。

(2)礦山廢棄空間、礦山廢棄物處理與處置的成套技術。由于國內礦山早期開采留下了大量采空區,同時在地表尾礦庫堆置了大量的廢棄物,不管是采空區還是尾砂都存在較大的安全隱患。

(3)根據國外采礦技術的發展趨勢,在消化國外先進技術的同時,結合我國礦山開采的實際,開展了以礦山地壓監測與控制技術為主線的礦山安全開采方法的研究,取得了多項研究成果。

二、存在的問題

隨著我國改革開放和建設事業的發展,礦產資源開發的數量和規模越來越大。至20世紀90年代初,全國已建成國營礦山8 000多個,鄉鎮集體礦山近12萬個,個體礦山12 萬多,全國冶金、有色、建材、化工、能源、非金屬礦年采出量逾20億t,其中地下礦山開采的礦石量約為5億t,成為世界第三大礦業國家。但礦產資源開發所產生的負面作用也越來越大,越來越明顯,主要表現在以下幾方面。

(1)采礦產生的廢石、尾礦堆置占地和環境污染日趨嚴重。據不完全統計,全國固體礦產采選業排出尾礦、廢石在地表堆存,破壞土地與占用耕地已達到187萬～247萬hm2 ,金屬礦山廢石堆置占地一般占采場面積的57. 3% ,這對于土地資源十分緊張的我國是一項不小的損失;堆置的廢石和尾礦中的有害成份淋滲使地表和地下水體受到污染,廢石場和尾礦庫的粉塵也對大氣造成污染;堆置在洪水通道上的廢石,可能由于洪水產生泥石流,造成人員傷亡和財產損失;尾礦壩不穩定或遭洪水影響時,可能發生潰壩事故,不僅會淹沒土地,而且常常造成人員傷亡。

(2)采礦產生的采空區對地質和自然環境的破壞日趨嚴重。采礦形成大量的采空區,如不及時進行充填,可造成地表塌陷、山體崩塌,財產和生命遭受損失;采礦導致區域性水位下降,地表水和地下水動態平衡系統遭到破壞,以致水源枯竭、河水斷流;地表沉降,對人們的生活和農業生產造成嚴重影響,自然景觀、地形地貌、土地山林也受到破壞。此外,廢石與尾礦堆置需要投入大量的建設資金和運營費用,使礦山企業經濟效益下降。

礦產資源開發造成的負作用,其根源在于地下資源被采出的同時形成采空區及廢棄物(包括廢石、尾礦等)在地表堆置造成的。因此,如果研究采用不產生廢棄物或產生少量廢棄物的采礦新工藝技術,并將廢棄物及時返回地下充填采空區,則對自然環境的破壞也會相應的減小。所以,實現礦山無廢開采對于我國資源開發的可持續發展、環境保護和構建和諧的社會環境,具有十分重要的作用。

三、發展對策

以地下礦山無廢開采和災害控制技術為對象,研究開發出適合我國國情的地下礦山無廢開采方法、災害控制技術的綜合配套技術,并旨在全國非煤礦山中推廣應用,以提升國家非煤礦山開采技術水平。但項目規模大,起點高、研究難度大、研究內容多,需要國家主管部委長期協調和行業、企業共同重視才能有效完成。并開展以下課題研究工作。

(1)地下礦山無廢開采方法及工藝技術研究。采礦過程中不可避免地產生一定量的廢石,廢石的爆破、運搬、提升、運輸所做的功完全是一種無用功,浪費了大量的人力、財力,因此,采礦所產生的廢石越少越好,這就需要對采切工程布置進行優化,在滿足采礦工藝和安全要求的前提下,盡量少采廢石。通過對不同采切工程布置的優化,綜合研究適合各種情況的礦體采切工程布置方法及工藝措施,達到少采廢石的目的。

此外,根據礦體賦存條件,按照廢石不出坑、尾礦不入庫的要求,綜合考慮采礦效率、環境保護和經濟效益原則,選擇合理的礦體開采方式、方法及工藝技術;綜合考慮礦石回采、運輸、廢石充填、尾礦充填的要求,按照經濟效益和安全生產原則,合理布置礦石運搬、廢石充填和尾礦充填系統;采用數值模擬方法和類比法,進行統籌設計，并根據地壓觀測結果進行修正。

(2)地下礦山廢石與尾礦混合充填料充填技術的研究。以廢石不出坑為宗旨,以提高充填體強度為目標,通過實驗室試驗,確定廢石在充填體中的合理比例;根據充填料水的滲透試驗結果,合理布置充填脫水結構,盡量縮短充填脫水時間;研究合理的廢石與尾礦混合充填料的充填系統,使其滿足廢石與尾礦充填的要求。同時,在礦山工程設計時,應充分考慮礦山生產過程中的廢石排放路徑,以達到礦山生產過程中廢石不出坑的目的。

(3)地下礦山采場穩定性及巖層控制技術研究。采用較低廢石產出率的采礦新工藝技術和用尾礦充填采空區,必須要在安全的前提下進行,通過地壓監測、物理模擬和數值模擬等研究方法和手段,評價采場和采空區圍巖穩定性,確保采礦和空區充填的安全。用專家系統方法預測采場頂板破壞模式,并據此選擇頂板加固措施;采用數值模擬方法研究充填控制地壓機理和嗣后充填控制地壓機理,研究當充填料不足的采場穩定性;通過實驗室試驗,研究廢石充填對充填體強度的影響;通過現場地壓觀測,研究無廢開采采場地壓規律。

(4)地下礦山地面沉降塌陷災害預警系統的研究。利用3S(RS、GPS、GIS)技術,即遙感、全球定位系統和地理信息系統構成了現代地球信息科學技術的主體,對礦區地表塌陷區的遙感研究及根據遙感圖像判斷并結合地質、采礦資料進行多因素綜合分析,進行礦山采空區災害的物理和數值空間模擬等;建立地下礦山采空區災害管理信息系統;以井下監測數據、遙感信息、礦山提供的原始數據及數值模擬結果為基本信息源,應用系統分析、綜合分析的方法對礦區地理空間、地質、采礦等信息進行存儲、處理、綜合分析評價、實現有關信息的動態反饋和調整,以達到預防采空區突發事故的目的。

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關鍵字：采礦工程 采礦方法 創新

一、我國采礦工程的現狀

改革開放以來，我國社會經濟正處于高速發展時期，與此相適應的是，全國礦業開發也開始迅猛發展。在我國的現代經濟社會發展中,礦業及原材料能源加工產值占工業總產值的30%以上,如果考慮制造業等下游產業,礦業支撐了70%以上的國民經濟總量及其相關部門的運轉,95%以上一次性能源、80%以上的工業原料、大部分農業生產資料和1/3日飲用水都取自礦產資源。由于礦產資源具有有限性和不可再生性，礦產資源儲量快速消耗，后備資源嚴重不足。據最新統計資料，我國現有主要有色金屬礦產資源儲量保證年限分別為：銅 17年，鉛6.7年，鋅 9.4年，錫 6.7 年，銻 4.8 年，鉬 16.5 年。全國縣級以上礦山 900 多座，2/3 已經進入中晚期開采，不少礦山面臨資源枯竭。預計 2010 年，因礦產資源關閉消失的產能將達 35%。

2009年，我國經濟面對金融危機的局勢實現8％的增長，但是經濟發展和對鐵、銅、鋁、鉛、鋅等大宗金屬礦產品的供需矛盾日益突出。近年來，鐵、銅、鋁、鉛、鋅的產量分別約有70％、70％、40％、50％、20％依靠進口礦產原料。礦產資源是人類生存和經濟發展的重要物質基礎，也是國家安全的重要保障。但是，資源緊缺、粗放利用、環境污染和生態破壞已成為制約我國經濟社會可持續發展的瓶頸，重要金屬資源供需矛盾十分突出。

二、采礦方法進行創新的必要性

（1）我國礦產資源的特點

礦產資源總量多，但人均占有量少。礦產資源總量多 但人均少 我國礦產資源總量居世界第3位較大，僅次于美國和俄羅斯。但由于我國人口基數大人均占有量僅居世界第53位。另一方面，礦產儲量分布不均，貧礦偏多。我國已探明156種礦產但比較豐富的主要要煤、稀土、鎢、鉬等但鉻鐵礦、鉀鹽、金剛石、鉑族金屬等儲量明顯不足。另外，與世界資源大國相比，我國中型礦和小型礦偏多，大型礦床偏少。

（2）礦產資源開發技術手段落后。

許多礦山經營者的經營思想嚴重落后，只是為了短期的經濟利益。采用最原始的采礦方法，例如，手工控礦、車拉肩扛式等，工藝設備落后，加快了礦山貧化率，大大縮短礦山預期壽命。另外由于開采方法的盲目性，許多亂挖的坑道破壞了礦產的地質構造，更有甚者造成了許多礦產坍塌，對經營者的利益和工人的生命安全都造成了危害。

（3）政策的要求。

在2003年的《中國的礦產資源政策》白皮書中曾經談到，“堅持科技進步與創新。實施科技興國戰略，加強礦產資源調查評價、勘查開發及綜合利用、礦山環境污染防治等關鍵技術和成果的攻關和推廣應用，加強新能源、新材料技術和海洋礦產資源開發等高新技術的研究與開發，加強新理論、新方法、新技術等基礎研究。提高勞動者素質，培養一批掌握先進科學理論、有創新能力的礦產資源勘查開發科技隊伍和人才，促進礦產資源勘查與開發由傳統產業向現代產業、由勞動密集型向技術密集型、由粗放經營向集約經營的轉變。”

三、采礦方法的創新與實踐

針對我國采礦工程的現狀和特點，我們必須要對我國的采礦工程進行創新和改進，例如采掘設備的大型化、自動化和智能化、采礦工藝的連續或半連續化、礦山生產與管理的計算機技術普及化。但是最重要的是對采礦方法進行革新和普及。例如將空場采礦法、 充填采礦法、 崩落采礦法等已經在大規模采礦工程中使用的方法進行推廣。另外在傳統開采方法基礎上進行的創新結果，如深井采礦技術、 溶浸采礦技術、 機械化連續采礦技術等先進技術。使采礦方法機械化程序越來越高, 并逐步向智能化方向發展。

空場采礦法

這種方法是我國開采史應用最早且技術較為成熟的采礦方法。有關這種方法有的文獻指除留礦采礦法以外的自然支護采礦法中的各類方法，有的則指自然支護采礦法的全部；也有的僅指階段礦房采礦法和橫撐支柱采礦法，或僅指全面法采礦和房柱采礦法。這種方法主要靠圍巖本身的穩固性和礦柱的支撐能力維護回采過程中形成的采空區，有的用支架或采下礦石作輔助或臨時支護。這種采礦法要求圍巖和礦石穩固。現階段我國有色金屬、黃金及化工礦山應用相當普遍。該法最顯著的優點就是成本低、生產能力大、采準時間短。這種方法在應用過程中也進行了適當的革新，現在這種開采方法在一些礦巖破碎的礦體中也得到了應用。例如在云南鶴慶的錳礦，它屬于緩傾斜中厚礦體并且采場頂板不穩固。但是為了提高該富錳礦體的礦石回采率，拉動該地區的經濟發展，1989～ 1992年，許多科研專家經過縝密的研究和探討在該礦進行了人工柱錨桿房柱法試驗。該方法采用片石砌筑人工礦柱代替礦石礦柱，回采中采用超快硬普通水泥卷錨桿加掛10#―20#鐵絲網加固采場不穩固頂板，提高了采場頂板的穩固性，大大地改善了采場作業條件和安全條件，礦塊回采率達到 92.74 %，使礦山經濟效益大幅度增長，目前該礦已推廣應用。

由此可見，空場采礦法通過在實踐中的創新。應經達到了支護手段日益完善，與充填法組合應用使用范圍擴大。并且結構也越來越合理簡單，生產效率也不斷提高的良好效果

深井采礦技術

由于對礦產資源的開采加劇，表層的資源已經開采殆盡，采礦工程不斷向縱深發展。所以，對深井開采方法的創新和安全性探究是十分必要的。當前我國普遍的標準是，地下開采垂直深度超過 800m 以上時界定為深部開采。在南非、俄羅斯、加拿大、美國、澳大利亞、 印度等國家深部開采甚至已經進行到地下1000米以下的深度。露采轉入地采, 地下轉入深部開采的已經越來越明顯。我國最早進入深部開采的是石嘴子銅礦( 1969年閉礦) , 近年我國已有紅透山銅礦、 冬瓜山銅礦、 弓長嶺鐵礦、 夾皮溝金礦、湘西金礦等一批地下礦山進入深井開采。 此外, 還有壽王墳銅礦、 凡口鉛鋅礦、 金川鎳礦、 乳山金礦、 高峰錫礦等許多礦山, 預計將在本世紀上半葉進入深部開采。

深井開采面臨許多地面開采所沒遇到過的難題。首先，開采環境十分惡劣。由于開采深度增加，導致地壓增大，溫度也在升高。開采就是要在 “三高”這樣的特殊條件下進行,其次，需要解決諸多技術性問題。比如礦山的提升運輸、排水、支護和通風，開采機械的選擇。由于我國深井開采技術研究起步較晚, 研究水平較低, 實踐經驗不足, 因此我國在 “九五” 期間, 將 《千米深井礦山 300 萬噸級強化開采綜合技術研究》 列為國家攻關課題, 并進行了專題研究。 “十五” 國家攻關課題中, 深井開采技術研究再次立項;國家自然科學基金重大項目《深部高應力下資源開采與地下工程》 也已立項啟動。

隨著社會的發展需要，人類對礦產資源的需求也不斷增加，在這種強大的壓力和我國的國情之下，我國的采礦工程事業必須要跟緊世界形勢，不斷對開采方法進行創新，開發利用好有限的資源。

參考文獻：

[1]全球采礦創新和礦物可持續發展[J]. 礦業工程,2004(02)

[2]郭金峰.我國地下礦山采礦方法的進展及發展趨勢[J].金屬礦山,2000 (02)

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[關鍵詞]地下礦山；防治水；管理；措施

中圖分類號 ： TD7 文獻標識碼：A 文章編號：

防止水管理隸屬于安全管理范疇，要做好安全管理工作首先要保證防治水管理工作做到最好。通過對地下礦山施工情況的分析與總結，抓住防治水工作的核心，及時發現各類水災帶來的安全隱患，并積極的采取措施。做好防治水工作，竭力提高防治水管理水平與技術，實現礦山的安全生產。

一、防治水工作的重要性

我國地域遼闊，煤礦資源相對比較豐富，造成了地質和水文條件比較復雜。有很多關于礦山企業施工安全的規定，在礦山水害的預測和防治水管理上也取得了很大成就，促使礦山產業的施工形勢更加穩定。但是，也有一部分礦山企業不重視礦山防治水工作，對地下礦山的水文地質情況不了解也不做全面檢測，防治水的管理制度不夠完善，沒有做到安全生產，由于種種原因導致水災事故經常發生，給施工人員的生命及財產安全帶來嚴重威脅。因此，加強防治水的管理工作是礦山進行安全施工的前提條件，也是抑制水災發生的有效措施。同時，相關安全管理部門和礦山企業都要認識到做好防治水工作的重要性，加強其危機感及責任感，及時采取有效措施，做好防治水的管理工作，從而促進煤礦企業的發展。

二、落實防治水責任制和相關工作對策

（一）增強安全生產的責任意識

礦山企業的負責人要認真履行其職責，并建立責任制度，讓大家都具備一定的責任感，分配人員進行檢測水文地質情況，建立完整的防治水管理制度及組織機構，絕對重視防治水的管理。同時要做好預測工作，及時排除一切安全疑慮，采取一套完整的綜合治理措施。

（二）制定完善的防治水管理制度

要保證礦山企業生產的正常進行，就要做好防治水工作，這樣就要制定一套完善的制度，該制度不僅包括防治水管理制度，還包括事故責任制度、災害預測制度等。

（三）建立完整的防水機構

我們都知道，在許多礦山施工中都要具備防水及排水的設置，對于大型企業還要分配專業技術人員去檢查；對于有些存在水害隱患的礦山，不僅要分配專業技術人員還要組建專業考察隊伍及配備先進的探放水設備；對于那些水害不嚴重而且規模較小的企業，可以在必要的時候在安排專業人員進行檢查工作。

（四）提高防治水基礎工作的質量

一般情況下，在進行礦山工程施工前都會對地質情況進行勘查，對于其附近的水文情況進行了解，同時還要特別注意當地的降水量、氣候條件及突發洪水等問題。此外，地下礦山也需要對礦區內的一些廢棄礦井、采空區和小的礦山進行檢查，對那些正在工作的礦井內部構造也要進行詳細研究與分析，最好能夠繪制出水文地質方面的圖紙，給以后進行防治水工作提供參考，還有就是礦井中水的來源，一定要弄清楚其來源，掌握各部分水之間的關系，最好預測出礦井突發水概率。有些礦山企業相關防治水的資料不夠全面，這樣就要求其停業整頓，補全資料后再進行生產施工。

（五）確保設施完善

根據有關規定和設計要求，礦山生產中需要建立合適的排水系統，并且對排水系統進行定期的檢查與維修。如果是露天礦，一定要根據其設計要求進行排水泵的設置，而且在適當的地方應該修建截水溝，比如：在山坡的排土場，對其場內的平臺要設置反坡。防水門也是一個比較重要的構件，在地下礦山泵房進口處有時就要安裝防水門，對于水文地質環境比較復雜的礦山在巷道內也應該安裝防水門，對于其安裝位置一定要選在巖石比較穩定的地方。并分配給專業人員管理、定期檢查及維修。

（六）排除內在的水害隱患

在礦山施工進行之前及進行過程中，要及時排查水害隱患，從而進行治理。另外，要定期清理礦山周圍修建的截水溝，保證排水通暢；對礦山邊坡的穩定性也要定期進行檢查。為了預防洪水災害，要將井口標高設置為至少比之前的最高標高高出一米以上的高度，同時要砌筑防洪壩。

（七）應急措施

礦山企業應該具備完善的應急措施，擁有足夠的必需設備，如：物資、救援團隊、排水設備等，確保救災工作及時的進行，這就要求救援人員應具備熟練的作業技能和良好的心理素質，加強對其的培訓，提高面對水災時的反應靈敏度；除此之外，還有一點很重要就是與外界的聯系，這就要保證礦山的通訊一定要健全而且能夠正常工作，方便井下工作人員出現緊急情況時與上面取得聯系；當挖掘的工作面出現異常情況時，如：出現涌水、產生霧氣、出汗等，一定要停止正在進行的工作，同時發出警報，讓施工人員撤離現場，讓有關負責人及時采取措施解決問題。

三、地下礦山防治水的有效措施

（一）加強領導、強化治理

各個礦山企業及安全管理部門要將防治水工作作為一項重要工作，應該一點點的積累經驗、分析問題，從而研究出有效的措施，采取各種手段，如：經濟、法律等，進行綜合治理，重在解決問題。

（二）加強工作效力

安全管理部門要對存在水害隱患的礦山進行記錄，重視其施工進程，加強對此類礦山防治水工作的監督，礦山企業一定要具有相關法律文件，認真履行其安全管理的職責。加強對現場及技術的管理，特別是水文地質方面，一定要格外重視，貫徹落實防治水管理制度和具體措施。對于礦山生產的各個項目都要嚴格要求，全力保證安全生產，只要是防治水管理措施沒有落實的，都屬于不合格生產，需立刻停產、完善措施。

（三）加強監督工作

有關安全管理部門應該加大其工作力度，嚴格監督防治水工作情況，在此同時，也要引導其做好這項工作。對礦山企業防治水管理制度的定期檢查有助于防治水工作的順利進行，能夠有效避免出現管理制度不完善、水文地質資料不健全及防水設施工作不正常等問題。

（四）加強標準化建設

目前，礦山企業的礦井開采深度越來越深，加上周圍小礦井的隨意開采，導致礦井水文地質條件發生了巨大的變化，我們所掌握的資料已經無法滿足防治水工作的需求，因此，加強防治水工作標準化建設是必要的，制定相應的準則，并舉辦防治水質量達到標準的活動，完善防治水的相關資料，真實可靠的為該工作決策提供參照。

（五）應用新型技術

第一，建立水文監測系統，該系統需在礦井的上下都要建立，定期進行觀測，隨時掌握各個部分的情況及變化。

第二，與科研機構建立合作關系，并進一步實施防治水管理工作，解決防治水工作進行中遇到的各種問題。

第三，開發計算機信息技術，廣泛的應用該技術，更好的檢測礦山實況。

第四，防治水計劃與礦井生產計劃的結合，促使防治水的管理工作可以提前進行，而且使其安排更合理、更有序，減少了其盲目性，保證了防治水管理工作的質量。

結語：

只有我們統一戰線，并對地下礦山施工進行高度重視，才能做好防治水的管理工作。科學合理的做好防治水管理工作，全面增強防治水的管理水平及技術水平，就一定能夠增強礦井對水害的抵抗能力，從而實現地下礦山安全有序的生產。

參考文獻：

[1]陳慶剛，陳建宏，陸玉根.基于模糊預測與線性規劃的多礦山產能優化配置[J].礦業研究與開發，2011（04）.

[2]徐文彬，宋衛東，杜建華，唐國友，劉博華.緩傾斜極薄鐵礦體采礦方法選擇研究[J].金屬礦山，2011（04）.

[3]曾先貴，辛小毛，王亮，李棟.被盜采礦體開采水害防治技術措施[J].采礦技術，2009（03）.

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關鍵詞：采礦 工藝技術 改造

一、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：

（一）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。

（二）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。

（三）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。

（四）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。

（五）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。

（六）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。

二、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。現如今，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：

（一）普通機械化的開采方式。我們常常看見的大多數礦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。

（二）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。

（三）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。

三、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。

參考文獻：

[1]邱忠明.試探采礦工藝技術改造[J].中國集體經濟,2011,(12):187.

[2]宋茂陽.試探采礦工藝技術改造[J].民營科技,2011,(9):17-17.

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【關鍵詞】數字礦山；天華礦業；設想；應用

一、數字礦山建設的背景

當今世界，各國都在積極追求綠色、智能、可持續的發展。智能發展就是要推進信息化和工業化融合，使人依靠機器生產產品變成機器圍繞人生產產品成為可能。實現未來經濟發展目標，關鍵要加快轉變經濟發展方式，堅持走中國特色新興工業化道路，加快推進信息化和工業化融合。根據國家有關加快推進金屬非金屬地下礦山安全避險“六大系統”（監測監控系統、井下人員定位系統、緊急避險系統、壓風自救系統、供水施救系統、通信聯絡系統）建設的通知，要求所有新建礦山必須將安全避險“六大系統”建設納入建設項目安全設施“三同時”建設，嚴格地下礦山準入條件，凡沒有按設計要求完成建設“六大系統”的，不予通過安全驗收。

新疆天華礦業有限責任公司建設的松湖鐵礦，建設的包括工業場地，井巷工程、采礦方法、空場處理、三廢排放、企業文化、企業和諧等，企業的不斷發展要求按數字化礦山建設標準，引入數字化智能技術和設備，完善礦山安全避險“六大系統”建設。公司決定在了解國內數字化礦山建設最前沿的技術和將來發展方面，在條件成熟時以先進的理念、技術、設備為指導思想，把松湖鐵礦建設一個真正意義上綠色數字化礦山。

二、數字礦山建設企業收益

1、提高生產技術水平

資源管理：明細資源量計動態變化，提高資源的綜合管理和利用水平；

開采設計：有花開采方案、降低工程費用、提高設計工作的科學性和效率；

生產計劃：優化施工作業流程、提高計劃的可執行性，跟蹤計劃實施過程，實施計劃工作的動態可調。

2、提高生產安全與管理水平

安全管理：通過在線監控與預警預報及時發現安全隱患，降低災害發生風險，提高災害防控能力；

生產過程管控：實時掌握生產力要素的工況與狀態信息，實現生產過程管控的智能化與科學化；

科學化管理：改變傳統的生產經營管控模式，優化資源配置降低管理成本，提高管理效率和決策的科學性。

三、數字礦山建設基本概念

1、數字礦山內涵

技術：現代信息、數據庫、傳感器網絡、智能化控制；

范圍：生產活動的三維尺度范圍；

對象：生產、安全、經營與管理各環節和要素；

手段：數字化、網絡化、可視化、集成化和科學化管理；

目標：實現礦山安全、高校、清潔生產和經濟效益最大化。

2、數字礦山建設階段劃分

信息化階段：地質、測量、采礦專業應；生產運營管理信息化；辦公自動化。

自動控制階段：自動化裝備引進；生產與安全信息采集建設；綜合管控平臺建立。

智能化階段：智能化裝備引進；遠程遙控實現；智能管控實現。

3、數字礦山建設內容

礦山基礎數據庫建立：地質和生產鉆/坑探技術信息庫；礦山資源與開采環境空間信息數據庫；礦山工程空間信息數據庫；礦山人員基本信息數據庫；礦山生產設備基本信息數據庫；礦山安全監控信息數據庫；礦山生產過程控制與調度數據庫；礦山生產經濟信息數據庫；企業供銷光里經濟信息數據庫；

通訊系統建設：傳感器采集信息傳輸有/無線網；自動控制系統的有線通訊網絡；礦內有線和無線電話網；礦內光纖通訊網；總公司局域網；礦山局域網；

應用系統建設：ERP系統：財務管理系統、銷售管理系統、物流管理系統、辦公自動化系統；

信息安全：大系統安全管理、分系統安全管理；

礦山生產過程調度控制系統：皮帶遠程自動控制、水泵遠程自動控制、風機遠程自動控制、運輸系統紅綠燈控制、露天礦GPS卡調系統、語音電話調度系統；

開采環境與過程安全監測和預警系統：重點場所的視頻監控、災害緊急撤退及應急指揮、移動目標出入坑監控與跟蹤定位、尾礦庫在線監測與預警、露天邊坡穩定性監測與預警、通風及地壓監測與預警、設備運行狀態參數監測與預警。

四、數字礦山建設

1、礦山企業基本特征

生產對象：以資源開采為對象，資源分布變化大，生產環境復雜；開采工藝、方法、場地動態變化；

生產力要素：人員、設備多、移動范圍大；生產過程組織和實施難度大；

生產過程：工種多、技術復雜；場地分散、可視程度低；通訊條件差；生產計劃不確定因素多、實施難度大；生產過程難以精確控制；

安全生產：安全隱患多、具有突發性和隨機性，安全生產成本高。

2、國內礦業企業數字礦山建設中存在的問題

理論研究：強調概念、缺乏基礎研究，過度模仿、缺乏自主產權，注重單項建設、缺乏總體規劃；

產品開發：追求短期利益、缺乏核心技術，缺少專注與行業的產品開發團隊，難以形成適合行業特點的具有競爭力的產品體系；

系統集成：缺乏總體設計、難保項目質量，缺乏專用產品、難以保障系統的穩定與可靠性，缺乏穩定、專業的技術支持、難以實現企業希望的目標；

企業應用：缺乏對需求的全面分析、難以準確確定項目的建設目標，缺乏主動性、難以在企業生產管理中發揮應有的效果，過分強調傳統運作模式、忽略了改變對企業發展的重要作用，強調建設、忽視了人才培養和項目運行管理維護的重要性；

整體問題：裝備水平落后、缺乏系統性研究，缺乏有效的通訊平臺和高度集成的軟件系統。

五、松湖鐵礦數字礦山建設的設想

1、對新疆天華礦業有限責任公司松湖礦鐵礦數字礦山建設的設想：一是要請掌握先進理念和技術成熟軟件公司進行設計，要求科學合理，要現代化、數字化、智能化。

2、可以分批分次由公司統一組織相關管理、工程技術人員外出考察、學習，只有整體水平和能力提升，才能做好礦山的生產、管理、安全、技術工作。

3、建議松湖礦鐵礦成立一個礦山生產技術研究中心或實驗室，針對采礦方法、地壓活動、生產管理，施工方管理、供配礦管理、設備管理、數字化和智能化方面的技術、經驗、教訓進行溝通交流。與數字化礦山研究中心或實驗室分步建設或共建。

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為何非煤礦山的標準化建設要向煤礦學習？用國家安全監管總局副局長王德學的話說是，“煤礦標準化建設的困難并不比非煤礦山少，采掘工作面動態變化快、工作環境差、勞動強度大、災害類型多、安全風險高。但經過近十年來的建設，安全質量標準化工作卻能深化到每個環節和崗位之中，因此要虛心學習，認真借鑒。”

近年，非煤礦山行業的安全生產標準化建設也取得了一定成績。截至2012年底，國家安全監管總局評審認定的一級安全生產標準化企業33家，各地評審認定的二級企業1 402家，三級企業2萬5 929家。遼寧、吉林、江蘇等15個地區的達標率超過70%。

在參觀完煤礦的安全質量標準化建設后，河北省安監局、五礦邯邢礦業有限公司等5家單位分別介紹了本地區、本企業非煤礦山安全生產標準化的推進做法。

用標準化提升本質安全

河北省是非煤礦山大省，不僅尾礦庫數量居全國之首，金屬非金屬礦山的數量也名列全國前茅，“總體數量多、規模小”是河北省非煤礦山的主要特點。為提高非煤礦山的安全生產水平，河北省安監局持續開展了打非治違、整頓關閉、安全生產標準化建設推進等工作，特別是在推進非煤礦山企業標準化建設過程中，以推廣安全生產先進適用技術為載體，與班組安全建設相結合，全面提升非煤礦山企業的本質安全水平。

河北省安監局副局長劉春增在發言中說道：“從2012年起，我們要求新建、改建、擴建的金屬地下礦山，要優先選用充填采礦方法，不采用該方法的，需進行專門的論證，并經省安監局批準。”據劉春增介紹，目前河北省邯鄲、邢臺地區新建地下礦山全部實現充填采礦，老礦山全部進行充填改造；唐山市大部分地下礦山也實現了尾砂膠結充填，今后將不再增建尾礦庫，從根本上解決了尾礦庫安全問題。同時，河北省的中小型露天采石場全部采用了中深孔爆破開采技術，實現了機械鏟裝、機械二次破碎；三等以上尾礦庫全部安裝了在線監測系統。

在推動非煤礦山標準化建設方面，河北省還將其與班組安全建設相結合。在學習借鑒煤礦“金牌班組”安全建設的經驗后，河北省以落實地方標準――《尾礦庫生產運行作業規定》為主要內容，開展尾礦庫班組安全建設，旨在提高一線職工的安全意識，規范現場操作。

此外，河北省還將標準化內容納入非煤礦山安全監管的各個環節，與非煤礦山的行政許可、監察執法、評優評先結合起來。對達到標準化二級以上的企業，減少日常執法檢查頻次；在礦山資源整合過程中，要求整合主體必須是標準化達標企業。劉春增介紹：“這些舉措促進了企業標準化建設的自覺性和主動性。目前，河北省80%以上的非煤礦山達到了最低等級以上標準化水平，2013年底前，全省所有的非煤礦山都要達到標準化最低等級。”

全員參與標準化

五礦邯邢礦業有限公司（以下簡稱“邯邢礦業”）是一家歷史悠久的大型黑色冶金礦山采選企業。公司總部位于河北省邯鄲市，下屬礦山分布于河北、安徽、山東、遼寧及山西，目前擁有地下鐵礦山13座，生產規模居全國地下鐵礦山前列。

2009年，邯邢礦業按照統一領導、分步實施、全面推進的原則，啟動了安全標準化建設。各礦山分別成立了安全標準化辦公室，下設安全管理、礦山技術、設備設施、尾礦庫4個組，指定專人負責，按照標準化規范實施指南，將地下礦山的14個要素、尾礦庫的9個要素逐一分解至各職能部門。

“危險源辨識與風險評價是安全管理工作的基礎，也是創建并維護安全標準化的核心和關鍵。我們牢牢把握這個基礎、核心和關鍵，投入大量的人力、物力開展危險源辨識與風險評價工作，覆蓋生產工藝、設備設施、環境，以及人的行為、管理等方面。” 邯邢礦業董事長張文學介紹說，公司采用層層落實的方式，讓一線職工直接參與，找出企業運行過程中可能存在的危險源，進而采取有針對性的控制措施，消除、減輕或隔離危害，從源頭上降低作業活動的風險。

安全生產標準化體系包括管理標準化、現場標準化、操作標準化3個環節。“在實際推進過程中，我們在客觀審視企業原有管理體系的基礎上，按照標準化的新要求，逐步建立完善了安全管理體系。”張文學介紹說，通過安全管理現狀評估、危險源辨識與風險評價、現場文明生產環境治理等工作的開展，邯邢礦業最終形成了《安全標準化地下礦山制度匯編》《安全標準化尾礦庫管理制度匯編》和《安全文明生產檢查標準》等系列文件制度，使安全管理走向標準化。

現場標準化則經過大力整治非標工程，使各種安全標志、標語齊全醒目；各種信號、防護、警報裝置齊全可靠；安全通道暢通，給員工創造一個舒適安全的工作環境。

而操作標準化是通過制定崗位操作程序和動作標準，讓員工熟記并嚴格執行，規范員工的操作行為，糾正和避免習慣性違章作業。

只爭朝夕 強力推進

根據國務院安委會2011年的《關于深入開展企業安全生產標準化建設的指導意見》，要求非煤礦山領域的規模以上企業，在2013年底要全部完成標準化建設。對此，王德學強調“要只爭朝夕，強力推進”，并提出3點要求。

一要認真學習借鑒煤礦以“鐵的思想、鐵的決心、鐵的紀律”推行安全質量標準化建設的經驗。王德學說，大家通過到煤礦井下學習參觀，看到巷道支護標準規范、線纜吊掛整齊、材料堆放井然有序，而且長年累月，始終如一。每一位礦工對崗位、周邊環境和設備設施的風險了如指掌，真正做到了崗位達標、班組達標、企業達標，把標準化體系的思想融入到日常安全管理和每位礦工的思想當中。“我們自我對比一下，有沒有差距，差距在哪里？最大的差距是思想上的麻痹，認為非煤礦山的危險因素比煤礦少，降低了對金屬非金屬礦山安全生產標準化的要求。思想上的放松很容易導致事故發生。所以，要用煤礦安全質量標準化的理念和思路，來抓非煤礦山的安全標準化工作，高標準，嚴要求，強推動。”

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關鍵詞：采礦；技術；工藝

【分類號】：TU855

引言

近年來地下礦山開采規模的不斷擴大、開采深度的不斷增加，會帶來一系列的技術難題。隨著有利于露天開采的資源不斷消失，加之嚴重的生態環境問題與市場問題，地下連續開采技術工藝是解決這些難題的有效途徑之一。它可以改善井下工人的作業環境和工作條件；可以實現礦山機械化連續作業，提高采場的綜合生產能力；可以縮短采場的回采周期，有利于深部低壓的控制和管理；可以實現大規模、高強度的集中強化開采，降低礦石的開采成本，提高開采的經濟效益等等。地下開采的優點不僅表現在具有較高的質量，而且還可以使礦山占用的面積成倍的減少。

1.金屬礦地下連續開采的基本情況

采礦是通過礦堆的采準、切割和回采三個工藝流程將礦石從地下礦床開采出的過程。采礦方式分地上開采和地下開采兩種。近年來，我國地下開采的金屬礦山逐漸增多，地下開采的各個工序基本實現了由機械化操作取代手工作業，開采自動化程度明顯提高。地下連續開采技術是我國目前地下采礦的先進技術。地下連續開采有兩種主要方式，一是當礦體硬度較小時，開采時各個工序連續平行進行施工。二是當礦體硬度大時，開采時分成若干個施工段，不同施工段的各個工序連續平行進行施工，這需要在開采時做好各個工序間的協調工作。國外地下采礦裝備系列齊全，配套完整，機械化程度也高，從鑿巖、裝藥到轉運，全部實現了機械化配套作業，各道工序無需手工體力操作，無繁重體力勞動，裝備無軌化、液壓化、自動化程度較高。地下無軌采礦工藝是目前國際先進采礦工藝技術的標志。國外目前先進的采礦裝備已完全實現了無軌化、液壓化。在自動化方面，已成功地應用了無人駕駛、機器人作業等新技術。

2.金屬礦地下連續開采工藝

金屬礦連續開采工藝根據礦巖情況或開采方式不同，分為三種工藝流程。

2.1在對大塊礦巖開采時，為提高開采的效率，連續進行落礦、出礦、運輸等工藝的回采施工。回采時采用前進式推進順序，施工過程中不留礦柱。采用這種連續開采的工藝可提高開采效率，經濟適用，方便礦塊的控制管理和采礦設備調配，將來發展潛力很大。

2.2在對地下礦石進行后處理時，采用專門的運輸機連續進行礦石的出礦、轉運、提升等工藝的施工。使地下礦石開采、運送達到一體化。采用這種工藝可以加快開采速度，近幾年來，該工藝應用較廣。

2.3如果開采的礦巖硬度較大，開采具有一定的難度，可采用連續采礦機實現掘進、挖掘、落礦、出礦、轉運等工藝過程的連續化施工。目前，有關專家對這種采礦工藝的研究取得了很大的進展，使其應用前景更加廣闊。

3.金屬礦山地下連續開采的問題及處理措施

我國自90年代以后，隨著科學技術的不斷發展，在地下連續開采技術研究方面取得了重大的突破，多項地下連續開采技術已經應用在礦山中。同世界先進國家相比，仍有一定的差距。目前礦山開采中還存在某些問題急需解決。有的礦山在采礦時，將采礦分為礦石和礦柱兩個步驟，將收礦柱放在開采礦石后面。這種采礦方法存在如下不足之處：礦柱質量難以保證，所留礦柱截面形態各異，抗壓強度低，易產生破壞。礦柱回收結果不理想，能正常回收的礦柱較少，不但浪費了資源，而且降低了采礦效率，延長了采礦作業時間，對地下采礦的經濟效益產生很大影響。并且由于采礦步驟多，在管理上也產生許多困難。

為了解決上述問題，有關專家不懈的努力，研究出地下連續開采無礦柱法。這種地下連續采礦施工方法如下：將步驟劃分成礦段，不留礦柱，回采單元用礦段表示，采用將切割槽割在礦段中部，并把振動機布置在結構底部出礦的方法。礦石由振動車搬運，連續進行出礦、運礦的作業。崩礦過程中及時進行回填，平行進行采切、回采、充填的作業，使采礦工作連續不間斷的施工。地下連續無礦柱采礦的實施，表明我國地下金屬礦開采技術進入一個新的層次。使礦柱回收困難的問題得到很好的解決，加快了采礦的時間，避免了國家資源的浪費，提高了地下采礦的經濟效益。由于減少了采礦步驟且使采礦各工序銜接緊密，連續不間斷的開采，為采礦集中管理帶來便利，使勞動效率大幅增長。回采時工序安排合理，連續開采，還解決了深部礦體開采時因為地壓較大引起的圍巖失穩問題。極大的促進了我國礦山開采的現代化進程。另外，地下連續開采的規范還不夠完善，各地區對采礦的標準和要求還不統一，雖然重視開采新技術的研究，但對設備的配套及工藝的優化重視程度還不夠，對新型設備的推廣還不夠完善。必須在有關部門的領導下，完善采礦規范標準，加強連續工藝的優化與設備的合理配套。建立與連續開采相適應的理論體系。在不斷開發研制新型設備的同時，注重對新型設備的推廣應用。使我國的金屬礦地下連續開采進一步向現代化邁進。

4.地下連續采礦技術的應用

新疆某鐵礦年產礦石能力20萬噸。礦區屬丘陵地帶，氣候干燥，夏季雨水較多，年平均降雨量1732.6毫米，冬季氣溫較低區域內未有大的河流，礦區地震烈度為6度。經勘察礦區深層土質為巖石，淺層為砂礫層。礦床為緩傾斜礦床，礦體為脈狀礦體。地下開采的日產量為3000噸。采用地下連續開采方案，用膠帶運輸機連續運輸，地下開采按由上往下的順序開采。 將整個礦塊劃分為一個回采單元，礦塊厚度即采場寬，相互采場之間不留礦柱，依次連續的進行采切、回采、充填三大工序，回采不允許在同一分層上進行，要分層進行，不同時進行相鄰采場的采切。為避免開采時破壞四周土的應力，出現應力集中現象，影響圍巖穩定，產生地面塌陷，設計對采空區采用非膠結充填方式處理，可以消除塌陷的危險。這種充填方式工程量較大，生產效率低，回采操作不便。后經專家研究決定，采用連續帷幕隨時充填技術。該充填工藝施工時不留礦柱，開采各工序連接緊密，連續性好，而且作為支護的可壓縮金屬支座支護能力好。確保了采礦的安全，為出礦、轉運和充填提供了方便。能對采空區進行及時迅速的回填。此采礦技術開采時采用將整體礦脈一體推進方式。主要的采切工程有：底盤轉運巷道、切割巷、出礦漏斗及切割天井。地下連續采礦技術將回填空區用礦巖分離出的廢石回填，采用了先進的礦漿輸送方式。將深孔連續采礦技術、礦巖分離技術、礦漿輸送技術等工藝與技術綜合起來應用，實現了回采的高效率，經驗證經濟效益和社會效益良好。

5.金屬礦地下連續開采未來的發展

我國的金屬礦地下開采技術和過去相比雖然有了很大的進步，但要趕上并超過世界先進水平尚需不斷發展，地下金屬礦開采的大型化、數字化、連續化將是未來發展的主要方向。在采礦技術發展的同時需考慮社會效益和經濟效益，研制并應用適合地下金屬礦連續開采的技術，使礦山的開采與四周生態環境相諧調。有關部門還需組織專家加大對礦巖應力的研究，增加圍巖的穩定性，以提高地下開采的安全性。還要加大對充填采礦法的推廣力度，并且堅持朝快速化、環保化的方向發展。

6.小結

隨著社會的發展，我國的采礦技術也不斷進步。其中金屬礦地下連續開采的技術已經接近世界先進水平，基本實現了金屬礦地下連續開采的連續化和機械化。如何使我國的金屬礦地下連續開采技術取得更大的進步，研究出更先進的金屬礦地下連續開采技術，仍是廣大礦業技術人員今后的努力目標。

參考文獻

[1]徐東升，戴興國，廖國燕.金屬礦地下連續開采技術探討.中國礦山工程[J].2007（04）

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關鍵詞: 充填采礦；技術；環境保護

與其他采礦方法相比，充填采礦法有提高礦石回采率、減少礦石貧化率、充分利用現有資源、有效地控制地壓和地表塌陷、優化礦區周圍環境、防止內因火災和“三下開采”等顯著特點。而且充填采礦在改進和完善現有技術的基礎上，又有新的進步，在充填料制備、輸送技術、充填材料開發和充填回采工藝技術等方面均有了長足的發展，加之井下無軌自行設備的廣泛應用，充填采礦目前已成為一種高效的開采方法。

1 充填采礦技術應用現狀

中國的充填技術經歷了廢石干式充填、分級尾砂水力充填、碎石水力充填、混凝土膠結充填、磨砂膠結充填、分級尾砂或天然砂充填、廢石膠結充填、全尾砂膠結充填、赤泥膠結充填和膏體充填的發展過程。但中國礦山數量多，開發與應用的充填工藝與技術類型多，尤其是近十余年來，在新的充填技術的研究開發和推廣應用方面均取得了長足的進步。綜合起來，中國的充填采礦技術發展大體分以下幾個階段。

第一階段是20世紀50年代、60年代，均是以處理廢棄物為目的的廢石干式充填工藝。1955 年廢石干式充填在有色金屬礦產地下開采占38. 2% ，在黑色金屬礦床地下開采中竟達到了54. 8%。但廢石干式充填因其效率低、生產能力小和勞動強度大，滿足不了采礦工業的發展，國內干式充填采礦所占比重逐年下降，幾乎處于被淘汰的地位。

第二階段是20世紀70年代、80年代, 開始應用尾砂膠結充填技術，由于非膠結充填體無自立能力，難以滿足采礦工藝高回采率和低貧化率的需要，所以在水砂充填工藝得以發展并推廣應用后，開始采用膠結充填技術。20世紀70年代細砂膠結充填在廣東凡口鉛鋅礦、山東招遠金礦和焦家金礦等礦山得以應用。這一時期的細砂膠結充填料主要以尾砂、天然砂和棒磨砂等作為充填集料，膠結劑為水泥。目前，以分級尾砂、天然砂和棒磨砂等材料作為集料的細砂膠結充填工藝與技術日臻成熟, 并已在廣東凡口鉛鋅礦、甘肅小鐵山鉛鋅礦、南京鉛鋅銀礦、江西銅業集團公司武山銅礦、安徽銅都銅業安慶銅礦、金川二礦、湖北雞冠嘴金礦、山東招遠金礦等20 幾座礦山應用。其中湖北雞冠嘴金礦用江砂充填，山東招遠金礦用海砂加尾砂充填，金川二礦用棒磨砂充填，其他均為分級尾砂充填。

第三階段是20世紀90 年代以來，隨著采礦工業的發展，原充填工藝已不能滿足回采工藝的要求和進一步降低采礦成本或環境保護的需要。因而發展了高濃度充填、膏體充填、廢石膠結充填和全尾砂膠結充填等新技術。

2 充填采礦技術優勢及存在問題分析

2. 1 充填采礦技術優勢

礦山充填采礦法之所以得到廣泛的應用，所占的比重日益增加，綜合起來其原因有下列幾點。

( 1)充填體可以控制采場地壓，支撐圍巖， 減少、延緩和阻止采后空區圍巖的破壞和移動。有利于開采深部礦床，水下建筑物下和構筑物下的礦床，以及有自燃傾向的礦床。

( 2)礦石回采率高，貧化率低，采選綜合經濟效益好，并可減少地面尾礦壩占地面積；開采地面需要保護的礦床，使用充填采礦法可保護地面不發生陷落; 充填采礦法開采有自燃傾向的礦床，可有效地防止火災的發生。

( 3)開采作業機械化，采用鑿巖臺車鑿巖，鏟運機出礦，錨桿機安裝錨桿、錨索護頂等，使充填采礦法成為高效率的采礦方法；大力開展了充填理論的研究, 推廣了充填料輸送管路化, 充填過程自動化, 研發了代替水泥的膠凝材料, 采用高濃度均質流的漿體輸送, 從而使充填體強度提高, 成本下降。

( 4)深部充填采礦技術, 隨著礦床開采的不斷延伸, 采場范圍擴大, 地壓增高, 尤其是高地應力礦區,不僅采場突變失穩風險在增加, 而且潛在的危害也加大。所以進行深部充填采礦可以解決采場不平衡應力的傳遞和調整, 其傳遞和調整的結果, 可能導致原巖應力場再次處于平衡狀態。

2. 2 充填采礦發展存在問題

從上面的原因可以看出, 充填采礦法從某些方面代表了國內外礦山發展的趨勢, 但是充填采礦的技術研究和應用方面還存在著某些問題, 下面筆者對充填采礦發展提出一些粗淺的改進觀點, 供研討。

( 1)創造新型采礦工藝, 保證充填質量。充填采礦技術要結合礦山特點, 礦床開采技術條件, 發明或創造一些與其他采礦技術相結合的新型采礦法。對于緩傾斜極薄礦脈開采, 可用礦巖分掘, 廢石拋擲充填空區, 即削壁充填和爆力運礦相結合的采礦法。對于厚大而礦巖較穩固的礦體, 可用淺孔和中深孔空場采礦法開采, 采后空區用尾砂膠結、塊石膠結或高水材料充填, 即階段連續回采快速充填工藝, 既降低成本, 又增大效率, 也作到對采空區的處理。

另外, 采場設計對充填質量的好壞影響很大, 采場幾何形狀的設計往往是為了適應礦山生產要求和便于通達, 而并非是為了充填料的充放和保持充填質量的功能。一旦充填料離開漿體供給管路, 輸送機卸料端或車輛鏟斗, 充填料質量控制可能不再受到礦山工作人員制約, 所以充放點的位置將會影響充填料可能發生的分凝度, 靠近采場一側布置充放點時,隨著分凝量增加, 在開始沉降前充填料必須移動的距離將會加大, 這種充放方式將在緊靠充放點的下部產生很強的充填角, 而離開充放點的距離越大, 端壁越松弱, 當采場尺寸很大時, 應當放置另外的充放點, 以便縮小充填料移動的距離, 從而使充填質量下降的趨勢得到緩解。

( 2)開發研制低成本、高強度的新型充填固化材料。充填料的物理特性包含: 孔隙率、濕度、容重、粒度、固體含量及其級配、滲水度、抗壓、抗剪力學強度、可壓縮性等。充填體的物理力學特征與許多因素有關, 主要取決于骨料的成分及其結構, 膠結材料的成分及其組成方式等, 它直接影響充填體的強度和采場的穩定性, 這是充填采空區必不可少的材料基本性能研究, 因此各國對此進行了深入研究。

比如: 高水材料優點是可以使用全尾砂, 充填體固結速度快, 充填料無重力水排出因而避免了井下環境污染并節約了排水費用, 充填料可以低濃度遠距離

輸送、充填效率高。但是充填體強度不高, 這種固結材料在應用過程中極易風化, 脫水后強度有所降低。另外材料成本價格高。在礦山和其他工程應用中, 沒有長期穩固性證明其有抵抗爆破震動性與沖擊性, 抵抗各種性質滲濾水腐蝕性以及抵抗地應力作用變形破壞與地熱作用、冰凍作用等特性。為此, 需要加強對高水材料的長期性能研究。

( 3)研制高效礦山充填設備和提高礦山充填自動控制與自動化水平。礦山充填系統的自動化程度的高低直接影響和制約礦山的發展, 但是由于國產的相關設備技術性能穩定性差, 遏止了礦山充填技術的發展。所以必須加強研制高效濃密備(如: 高效濃密機、陶瓷過濾機、真空過濾機、盤式過濾機等), 為高濃度全尾礦漿的制備提供有效保證, 同時研究減少或消除充填設備磨損和腐蝕的方法。更重要的是要研制高濃度輸送設備, 采用壓排設備輸送調節各段輸送壓力, 防止輸送堵管現象; 對于充填系統卸料濃度和物料流量的自動控制技術正常化, 最為關鍵的是要研制和引進適合于礦山應用的自動化設備和儀表,建立真正意義上的自動控制系統, 從而調節充填系統的全尾礦卸料、充填固化材料和清水等物流量來自動調節充填濃度。

( 4)嚴格充填站管理制度, 定期采樣、確保充填質量。現代化的充填站都裝備有各種電子設備和機械設備, 以利于生產所需的充填材料。這種充填站一般都是地表設施, 設置在礦山選礦廠內或其附近,以利于選礦廠供應充填站制備充填料所需的組分。各充填站的設計一般都很相似, 而且制備流程所需的各種設備, 包括泵、閥、流量計、濃度計和膠結計量裝置, 都已使用電子控制。就膠結劑材料和混合漿體濃度的劑量控制對保持充填料質量都是最重要的因素。為達到有效的劑量, 許多稱重裝置和流量監測裝置都取決于精確的校準。為保持松散充填材料的合理速度控制, 大多數充填料制備站對充填料制備流程的設備既不進行定期的也不進行系統的檢查,即使有這種檢查的話, 也只是安排每半年或更長的

周期進行維護和檢查工作。另有一些充填站, 只是在設備發生故障或各種流量計計量系統發生故障時才進行檢查。

因此, 為了使充填料制備站流程控制保持最低限度的適宜程度, 應當建立設備的定期檢查制度。作為最終檢驗充填料制備站質量控制適宜程度的手段, 不管儀器的精度和機械化程度如何, 對充填站產品進行定期采樣檢查, 可確保充填料的物理特性維持在所需要求的水平上。