金属矿山采矿方法精选(九篇)

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第1篇：金属矿山采矿方法范文

【关键词】黄金矿山；地下；采矿技术；现状；发展方向

1 黄金矿山采矿简介

矿山地下开采工作在我国金属矿山中占着非常重要的地位，有色金属和黄金矿山90%以上均采用地下开采工艺。由此可见，地下采矿技术在我国的黄金矿产开发方面有着重要的作用。

我国的黄金矿产资源种类齐全、类型繁多。黄金矿床有岩金矿床、砂金矿床和伴生金矿床三种。主要工业类型有：矽卡岩型、微细粒浸染型、糜棱岩型、蚀变岩性、石英脉型、破碎带蚀变岩性等矿床。尽管黄金矿产的资源种类、数量较多，但是随着开采时间的持续，开采速度与数量的不断增加，造成砂金资源量已经在不断的缩减，而岩金在我国的资源处于贫矿多，富矿少、小矿多，大型、特大型矿较少，缺少世界级大型矿床的局面，同时有些资源因为种种原因难以充分利用，这一系列原因给我国黄金矿山的发展造成较大的阻碍。如果以后黄金矿山地下采矿技术得不到发展与提高，那么未来的黄金矿业发展将会举步维艰。

2 黄金矿山地下采矿技术的现状分析

目前，我国黄金矿山中，砂金矿的开采开发已经接近尾声，黄金矿产资源开采以岩金开采为主，主要还是地下开采。随着科学技术的不断进步，特别是近几年来，由于数字化、自动化设备的不断开发与应用，我国黄金矿山地下采矿技术和装备水平也得到了较大程度的提高，采矿的效率以及采矿回收率等采矿技术的指标也呈现出同步增长的态势，工人的安全保障也得以进一步加强。这样的发展状态使得我国黄金矿山地下采矿技术水平达到了一个新的阶段。我国的岩金矿山当前使用的采矿方法有三大类：空场法、充填法、崩落法。进入21世纪后，在三大类采矿方法基础上，大约扩展到了30多种回采工艺，其中主要是以浅孔留矿法为主的与多种方法相结合的采矿方法。每种方法都有其不同的优缺点。

如：浅孔留矿法，所需要的采切工程量小，设备少，投资低，工艺简单，出矿效率高，达到产量标准的速度相对较快，所以这种采矿方法适合在中小型的矿山，但是浅孔留矿法在操作过程中也有着不少缺点亟待改正，像采场回采时平场和二次破碎的工作量较大、工人劳动强度高、难以实现机械化，采空区需要及时处理等等。充填采矿法，黄金矿山由于力求提高回收黄金资源，所以充填法所占的比重较其他类型矿山高，类型亦较多，主要有上向水平分层胶结充填、缓倾斜的垂直分条充填、削壁充填、点柱尾砂充填采矿法，它是采矿工艺技术中采矿损失率最少，矿石贫化率最低的一种采矿工艺，这种采矿方法也被我国黄金领导部门所大力提倡。但是，美中不足的是其工艺较为复杂，生产成本较高，基建投资较大。崩落采矿法，是以崩落围岩实现采场地压管理的一种采矿法，贫化率高，需要地表允许塌落，使得采矿方法的应用受到局限，如地面有重要设施或有河流、铁路、公路、输电线路经过，以及覆盖层中有流砂、未经疏干的砂层等其它不适地层，皆不宜采用此类采矿方法。三种采矿方法各有千秋，在实际工作中选择何种方法，视具体条件而定。

3 黄金矿山地下采矿技术的发展方向

在和平与发展的21世纪，黄金矿业也必须承担可持续发展的责任。优质黄金矿产资源越来越少，复杂、低品位矿石资源将逐步成为开采主体，同时由于浅部矿体的逐渐消耗，深部开采是不少黄金矿山企业开采主流，这样黄金矿山地下采矿技术将面临深部高应力、高地压、高地温等不利因素的干扰。黄金矿山采选行业是废料产出较多的行业之一，在利用其资源的过程中会产生许多尾矿，其工业废弃物所占比例较大，同时，这些废料（包括堆存的尾矿与废石）需要占用很多的土地资源，其中还有很大一部分占用的是耕地。所以，在黄金矿产开采的过程中，会给环境带来许多不利影响，例如：泥石流、尾砂污染、废水污染、水土流失等等问题。

所以未来黄金矿业的发展，必须坚持可持续发展方向，现在提倡建设绿色矿山，是矿山发展必走之路。在采矿技术方面，充填采矿方法将会得以发展，作为深部开采的首选方法，新的充填技术、工艺和设备能够更好地降低充填采矿成本，提高效率，目前各国都在加大对新型的充填技术、工艺和设备的研发力度，我国在加大自身研发力度的同时，也可以从国外矿山的发展趋势中得到借鉴和启发。同时随着黄金矿山地下开采技术的不断发展，无废开采技术等符合可持续发展战略的开采技术也将成为地下黄金矿山采矿技术的更高追求。无废开采技术的应用解决了日益严重的环境问题，同时也延长了黄金矿产资源的利用年限，提高矿山的综合效益，使得黄金矿产开采行业逐步走上循环、可持续发展的轨道。

随着信息技术的发展，数字化管理模式将会日益受到黄金矿山企业的重视，生产过程自动控制、集成化生产调度、数字化资源管理、智能化技术装备的应用将会越来越广泛，在矿山生产安全、高效方面，发挥出重要的作用。

另外，未来为满足对黄金物质经济的需求，黄金矿产开采技术在其它方面将会有不断的创新发展，例如：加大海洋资源的利用、二次资源综合利用、尾矿资源的再次利用、替代资源的开发以至宇宙资源开发等等，随着不同类别黄金矿产资源的开发利用，黄金开采行业也会根据资源类别，采取不同的方法，采矿技术也会得到创新、发展。

总之，将来黄金矿山地下采矿技术的发展方向主要是向着可持续发展和保护环境、充分利用资源、生产安全和高效的方向发展。通过加大对科技的投入，不断的开拓创新，将会在黄金矿山地下采矿技术方面创造出成本更少、效率更高、自动化程度更高、生产更安全的采矿技术。同时相信未来的黄金矿产开采行业也一定会为企业、为国家创造出更多的价值。

4 总结

本文通过对我国黄金矿山地下采矿技现状与发展方向的全面论述，总结出黄金矿山地下采矿技术应当向着安全、高效、低成本、充分利用资源并且有利于保护环境和矿业可持续发展的方向发展。黄金矿产开采行业作为我国国民经济中重要的一部分，将会担当起自己应有的社会责任。

【参考文献】

[1]崔岱.我国黄金和有色金属地下矿山采矿工艺现状及其发展趋势[J].黄金，冶金工业部长春黄金研究院：TD863.1998（04）.

[2]郭金峰.我国地下金属矿山采矿技术现状和发展趋势[J].中钢集团马鞍山矿山研究所，2005，9：增刊.

[3]王晓秋，郭冬岩，吕广忠.我国地下金属矿山采矿技术的发展与展望[D].河北理工大学资源与环境学院.

[4]王福财，宋建.斜长工作面浅孔留矿法在急倾斜极薄矿脉开采中的应用[C]//2005年全国金属矿山采矿学术研讨与技术交流会论文集，2005.

第2篇：金属矿山采矿方法范文

关键字：采矿工程；采矿技术及工艺；应用

一、我国采矿工程的现状

进入二十一世纪，我国社会经济正处于高速发展时期，与此相适应的是，全国矿业开发也开始迅猛发展。在我国的现代经济社会发展中,矿业及原材料能源加工产值占工业总产值的30%以上,如果考虑制造业等下游产业,矿业支撑了70%以上的国民经济总量及其相关部门的运转,95%以上一次性能源、80%以上的工业原料、大部分农业生产资料和1/3日饮用水都取自矿产资源。2011年，我国经济面对金融危机的局势实现8％的增长，但是经济发展和对铁、铜、铝、铅、锌等大宗金属矿产品的供需矛盾日益突出。近年来，铁、铜、铝、铅、锌的产量分别约有70％、70％、40％、50％、20％依靠进口矿产原料。矿产资源是人类生存和经济发展的重要物质基础，也是国家安全的重要保障。但是，资源紧缺、粗放利用、环境污染和生态破坏已成为制约我国经济社会可持续发展的瓶颈，重要金属资源供需矛盾十分突出。

二、地下采矿工艺技术

从地下矿床的矿块里采出矿石的过程。它是通过矿块的采准、切割和回采三个步骤实现的。采准工作是掘进一系列巷道为切割和回采工作创造条件;切割工作为回采矿石开辟自由面和落矿空间;回采是从矿块里采出矿石的过程,是采矿的核心,包括落矿(将矿石以合适的块度从矿体上采落下来的作业)、出矿(将采下的矿石从落矿工作面运到阶段运输水平的作业)和地压管理(包括用矿柱、充填体和各种支架维护采空区)三种作业。自70年代开始结合矿山开展了各种采矿方法的试验研究相继在空场采矿法、崩落采矿法、充填采矿法等采矿方法方面取得了显著成就。目前在我国金属矿山应用了各种类型的采矿方法。

（一）、空场采矿法

这种方法通常将矿块划分为矿房与矿柱逐步回采,先采矿房再采矿柱。在回采矿房时采场以敞空形式存在,依靠矿柱和围岩本身的强度来维护。矿房采完后要及时回采矿柱和处理采空区。现阶段我国有色金属、黄金及化工矿山应用相当普遍。

（二）、崩落采矿法

是以崩落围岩来实现地压管理的采矿方法,即随着崩落矿石强制(或自然)本来围岩充填采矿区以控制和管理地压。随回采工作面的推进有计划地崩落围岩填充采空区以管理地压的采矿方法。基本特征是崩落围岩回采部分矿房矿柱。适用于围岩容易崩落、地表允许塌陷的矿体。崩落采矿法按回采方式分为:壁式崩落法、分层崩落法、无底柱分段崩落法、有底柱分段崩落法和阶段崩落法。

（三）、充填采矿法

随着回采工作面的推进逐步用充填料充填采空区的采矿方法叫充填采矿法。有时还用支架与充填料相配合以维护采空区。按采用的充填料和输出方式不同又可分为干式充填采矿法、水力充填采矿法、胶结充填采矿法。

（四）、溶浸采矿

溶浸采矿又称化学采矿,它是根据某些矿物的物理和化学特性将溶浸液注入矿层或矿堆,通过化学反应有选择性地浸出矿石中的有用成分,使有用成分从固态转化成液态,再进行回收,从而达到开采矿石目的的一种新型采矿方法。

三、金属矿床的特性

（一）、矿床赋存条件不稳定

矿体的倾角、形状和厚度均布稳定。在同一矿体内，走向方向上或在倾斜方向上，其倾角、厚度有较大的变化，常出现尖灭、分枝复合现象。这就需要各种采矿方法与方法本身具有一定的灵活性，来适应复杂的地质条件。

（二）、变化大的矿石品位

金属矿床中，矿石品位在矿体的走向上以及倾斜上，常常有较大的变化。这中变化有事由一定的规律，伴随深度的增加矿石品位变贫或富。矿体中常存在夹石。有些硫化矿床的上部有氧化矿，使同一矿体产生分带现象。

（三）、矿床含水性

矿床含水两大，不但增加了排水的设施与设备，并且也对回采工作造成巨大的困难。

（四）、地质的复杂构造

断层、穿入矿体中的岩脉、褶皱、断层破碎带等构造在矿床中是经常出现的。

（五）、矿石和围岩的坚固性大

大多数金属都有此特点。所以，采用凿岩爆破方法来崩落围岩和矿石，这给实现综合机械化开采，造成困难。

四、地下金属矿开采技术的发展趋势

（一）、地下空间改建尾矿库技术

为了节约大量的尾矿建库经费并且解决采空区、塌陷坑给矿山开采带来的隐患、同时实现无尾排放创造条件，可把地表塌陷坑、地下采空区和一系列场所改建尾矿库。与其同时在一定程度上解决尾矿地面对方、建库经营费用大、农田占用量大等一系列问题。

（二）、地下遗留矿体开采技术

近些年来，民营企业大量加入，无序开采的情况严重，不但占有大量的国家矿产资源，同时严重破坏、浪费矿产资源，残留大量的矿体。民采残留和境外矿体期中铁矿资源量占有一定的比例，这类矿床在开采的过程中存在地压灾害、岩层控制采空区、巷道维护处理等技术问题，需要通过系统的研究来解决，回收有限的矿产资源。

（三）、继续开展地下金属矿山无废、少废开采技术

随着我国地下金属矿山进入无废、少废开采的曾多，其它类型的开采条件会随之不断的出现，而且全新的问题也会不断的出现，所以在已经取得的地下金属矿山无废、少废开采经验的基础上，增强科研力度，形成完全适合我国国情的地下金属矿山无废、少废的开采技术。

（四）、厚大第四系流沙含水层和大水矿床开采综合技术

此类矿床开采，通过系统研究解决岩层的控制和变形、塌陷岩层对地表建构筑物的破坏、地下水治理和采矿方法等一些列问题。要实现这类矿床的安全和高效的开采，就必须在不破坏开采环境的前提下。

第3篇：金属矿山采矿方法范文

【关键词】金属矿山；地下开采；高产高效；采矿工程

1、前言

在我国全部的地下矿山中，地下金属矿山大约占到90%左右，随着一些露天矿山转入地下开采，这一比例还在逐步的增加，那么地下金属矿山的开采技术的发展显得至关重要[1]。随着我国机械化技术的发展和管理水平的提高，需要新机械、新材料和新工艺开始在地下矿山得到应用，主要表现为大型的、先进的机械设备的研发，高产高效采矿方法的采用以及数字化电气设备的使用等技术的发展。

2、地下开采技术发展现状

目前所采用的开采方法主要有以下几种，如空场法、充填采矿法、崩落采矿法，也存在一些其它方法，但是应用范围较少[2]。随着新设备、新工艺的实施，这么开采方法与以前相比也发生了很大的不同。

2.1 空场法

2.1.1 VCR法

20世纪8年代，VRC采矿方法在我国的铅锌矿进行了实验，并成功应用。后来，这种先进的采矿方法先后在金川矿业公司、安庆矿业公司、狮子山矿、金山矿进行了大范围的推广应用。20世纪80年代中期，在凡口矿进行了阶段台阶采矿法实验，把露天采矿工艺成功的应用到了地下矿山的开采之中，就是首先在采场上进行割槽，利用这一割槽作为补偿空间和自由面，采用深孔大直径爆破技术进行台阶崩落，并从采场下部进行崩落矿石的运输。

2.1.2 连续开采技术

地下矿山的连续开采方法主要是矿床的连续开采、矿石连续运输以及矿房连续回采，就是说所有的采矿工艺都实行工艺连续化。我国在这方面做过大量的重点项目科技攻关，如在“六五”到“八五”期间，就做过大量的连续开采项目，进行了大量的科研工作的现场试验，并在一些矿山进行了应用，取得了很好的开采效果。

2.2 充填采矿法

机械设备的大型化和机械化是实现充填采矿法的必要条件，不管是国外还是国内这方面都进行快速的发展，主要表现为支护设备、落煤割煤设备以及运输矿石设备方面。在充填技术方面，发展最快的是胶结性充填，从最初实行的尾砂胶结充填工艺发展到了高浓度胶结物充填技术以及目前比较流行的不收缩、不脱水的沙胶充填技术。矿石的回采工艺也得到了快速的发展，从最初的分层开采、分段开采，发展到了大孔落矿开采，阶段全高开采工艺也到了很大的发展；通过改良采场的布置参数，来进行采区机械化充填开采；并对充填系统实行自动化控制，最近新发明的泵送胶结膏体充填工艺，大大提高了工作效率，促进了充填开采工艺的高效开采。

在我国先后实行过干式胶结充填、分级胶结充填、尾矿胶结充填、水泥碎石胶结充填等先进的充填技术和充填工艺[3]。最近几年，有研制成功了具有世界领先的充填开采工艺，最具有代表性的是：粗粒级水砂充填新工艺、高浓度全尾砂自流输送及泵压输送充填新工艺、高水全尾砂速凝固化胶结充填新工艺、膏体泵送充填工艺与技术等。在20世纪90年代，在金川矿区进行了我国第一个泵送充填实验，后来相继又在铜绿矿进行第二个泵送充填试验，获得了成功。安庆矿泵送的材料主要是尾砂和水泥，运用高阶段深孔大直径的充填方法，取得了很好的充填效果，这一技术也填补了我国充填采矿方面的空白，改变了我国多年地下采用多中段作业的落后局面，实现了地下矿山高产、高效、安全开采，并且也标志着我国大直径深孔采矿技术已经步入世界采矿的先进行列。

2.3 崩落采矿法

在我国实行分段崩落开采工艺面临着很多问题，例如怎么加大断面和怎么优化结构布置参数等问题。通常对结构参数的优化主要是通过扩大进路的间距。只有扩大间距才能很好的减少采掘所需的工程量。并且增大间距的可操作性也较强，很容易实现，容易推广应用，现在已经在桃冲、北铭河、程潮进行了应用，并取得了很好应用效果。

低贫化放矿和主要是在采矿过程中当矿石临街面达到出矿口时就停止放出矿石，这样可以很好的确保矿石的完整性，很好的降低了矿石混入杂质。低贫化放矿这种工艺最先在镜铁山铁矿进行了试验，并取得了很大的成功。这种的优点主要是操作简单、灵活，并且还不需要改变原来的采矿工艺，不但可以降低矿石的贫化率，还降低了杂质的混入率，取得了很大的经济效益，所以，这种技术的应用前景非常大。目前，低贫化放矿我国的许多矿山都得到了不同程度的应用。

3、地下金属矿山采矿技术发展趋势

3.1 矿山开采深井化

随着矿井开采深度的逐步增加，在一些矿床较深的地区，矿石的开采条件较差，经常会遇到较大的技术难题。目前，我们通常把深度超过千米的矿井成为深井矿山。以前我国的非煤矿山通常不会超过千米，一般在700米以下，但是最近几年已经也出现了一些达到千米的矿井开始进行开采，例如冬瓜山铜矿床、金川二矿区850m水平就是这种深井。随着矿山的开采深度越来越大，岩层地压增大，岩层温度升高，矿山的排水、支护等遇到了前所未有的困难，这就要求我们要改进现阶段的采矿工艺和采矿设备。反过来说，随着采矿工艺和采矿设备的改进，深井矿山会越来越多。

3.2 采矿设备高效化、大型化、自动化

矿山设备的发展方向是设备的大型化、自动化和高效化，研制大功率的钻孔爆破设备、全液压凿岩设备、巷道钻进设备、输运设备、铲运设备以及振动出矿、连续采矿成套设备势在必行，并且尽可能的实现设备的高效化。半自动或者自动化，减轻工人的体力劳动。激光定位装置，是实现凿岩设备自动化的必要技术，自动化的凿岩设备可以进行自动凿岩，连续式装载、自动式装卸和运输。大型矿山采用全部的机械化、高效化的设备，必能大大降低劳动强度，增加矿山产量。

3.3 矿山环保化、综合治理化

在一些发达国家，非常重视矿山的环境治理，尤其是对矿上的矸石、废水、粉尘以及废弃，并且标准非常的严格，很多品味差的矿石都由于治理成本太高而无法生产。特别是对矸石的治理，对那么废石山、尾矿通常都会进行覆盖，在覆盖层上面再种植绿色植物，进行绿化处理。国外还非常重视建立无矸石矿山和无废物矿山，我国目前也在引进国外先进技术，例如南京栖霞山锌铝矿和吴县铜矿现在也建成了无废物矿山。

除此之外，采用充填工艺进行采空区充填，不但可以利用废物，还可以保护环境，这也是未来绿色矿山建设的总的方向。

参考文献

[1]孙豁然，周伟，刘炜.我国金属矿采矿技术回顾与展望[J].金属矿山，2003.

第4篇：金属矿山采矿方法范文

【关键词】矿山开采技术展望

中图分类号：O741+.2 文献标识码：A 文章编号：

现阶段我国部分矿山采掘设备实现了大型化、自动化和智能化, 采矿工艺实现连续或半连续化, 矿山生产与管理广泛应用了计算机技术。今后随着科学技术的突飞猛进, 采矿技术将向设备更加完善可靠, 生产率不断提高, 采矿系统不断完善, 生产更加安全, 矿产资源开采更加注重生态环境和谐的方向发展。

一、我国矿山开采技术

1、充填采矿法

我国先后采用干式充填、分级尾砂胶结、全尾砂胶结、碎石水泥浆胶结等工艺与技术。最近, 我国成功地试验了一批具有世界先进技术水平的充填采矿工艺, 具有代表性的是: 高水全尾砂速凝固化胶结充填新工艺、高浓度全尾砂自流输送及泵压输送充填新工艺、粗粒级水砂充填新工艺、膏体泵送充填工艺与技术等。

充填采矿法发展的特点是各工序实现机械化和设备大型化, 主要表现在落矿、支护和出矿等方面。胶结充填技术从分级尾砂胶结充填、全尾砂高浓度胶结充填发展到不脱水、不浓缩的全尾砂胶结充填。在回采工艺上, 从提高分层(分段) 高度发展到大孔落矿, 阶段全高回采嗣后充填; 改进采场结构参数,实现盘区机械化开采。充填系统实现了微机控制的半自动化、自动化。国内充填采矿法的发展, 除某些设备仪表外, 与国外水平相近。有色矿山的发展水平基本上以凡口铅锌矿和金川二矿的盘区机械化胶结充填采矿法为代表, 黄金矿山以三山岛、新城金矿技术较为先进。凡口铅锌矿采用脉外斜坡道, 高中段高分层, 脉外集中溜井, 无轨化采矿, 管道自溜输送尾砂胶结, 盘区生产能力达400~ 500 t/d, 采矿工效31 t/工班, 高浓度全尾砂活化搅拌自流输送胶结充填工艺在该矿应用比较成功,尾砂利用率达95%以上, 充填浓度达72% ~ 75%。金川二矿采取进路间隔连续回采, 采用引进的全液压双臂凿岩台车和6 m3铲运机及锚杆台车, 应用控制爆破和细砂接顶技术, 盘区生产能力最高达1039 t/d; 采用了从国外引进的全尾砂膏体充填工艺, 用等量比例的- 25 mm 戈壁碎石集料和全尾砂及水泥制备成质量浓度为81% ~ 83%, 坍落度为10 ~ 20 mm 的膏体, 最后经双缸全液压PM 泵输送至井下采场。三山岛金矿实现斜坡道开拓无轨开采, 使用M) 14、P) 17单、双臂凿岩台车, ST) 31 /2、ST) 2D铲运机, 锚杆台车, TW) 5HD破碎机, 11. 79 t坑内卡车, 最近引进BBC 公司最新型的35 t电动架线式卡车; 采用点柱式机械化上向水平分层充填采矿法, 采场生产能力达300 t/d。新城金矿生产规模1250 t /d, 竖井) ) ) 斜坡道开拓, 设备实现无轨化, 液压台车、锚杆台车、铲运机、碎石机、11. 79 t自卸卡车、35 t电动架线式卡车均被采用。

2、空场采矿法

1980年, VCR法首先在我国凡口铅锌矿试验成功。随后,这一高效率的采矿方法先后在金川有色金属公司、安庆铜矿、狮子山铜矿和金厂峪金矿等矿山得到推广应用。1980~ 1985年间, 在凡口铅锌矿又试验成功了阶段深孔台阶崩落采矿法。该采矿方法将露天矿的台阶崩矿技术应用到地下开采中, 即在采场的局部面积上, 先形成切割槽, 然后以这一切割槽为自由面和补偿空间, 采用大直径深孔装药进行全阶段或台阶状崩矿, 崩落的矿石由采场下部的出矿系统运出。

地下金属矿山连续开采主要包括矿房的连续回采、矿体的连续开采、矿石的连续运送及全工艺过程的连续化。我国从“六五”至“九五”期间, 连续开采技术始终被列为国家重点科技攻关项目, 投入了大量的人力、物力和财力进行理论研究和科学试验, 并在狮子山铜矿、凤凰山铜矿、安庆铜矿地下金属矿山连续开采技术的研究中取得了一些成果。

崩落采矿法包括无底柱分段崩落法和自然崩落法。

我国无底柱分段崩落法面临着一个如何加大和优化结构参数的问题。结构参数优化的主要方向是增大进路间距。增大进路间距将大幅度地减少采掘工程量。增大进路间距具有较强的可操作性, 易于推广应用, 目前程潮、桃冲、板石沟、北铭河等矿山都应用了该技术, 并取得了较好的效果。低贫化放矿或无贫化放矿是指在放矿过程中当矿岩界面正常到达出矿口时便停止放出, 以保持矿石界面的完整性, 最大程度地减少矿岩的混杂性。低贫化放矿首先在镜铁山铁矿试验和应用成功。该技术具有简单、灵活、易于操作和无需对原采矿方法作重大改革等优点, 且可降低贫化、减少岩石混入, 经济效益巨大, 因此, 应用前景广阔。目前, 低贫化放矿在程潮、桃冲、弓长岭等矿山得到了应用。

自然崩落法, 具有生产能力大、采矿成本低的优点, 特别适用于矿体厚大、矿化均匀易于自然崩落的低品位矿床开采。其应用原理是在矿块大面积拉低后, 破坏矿块内的应力平衡, 引起应力重新分布, 形成新的自然平衡拱, 拱内矿石因受重力作用而周期性冒落。铜矿峪矿自1989年至2002年在810~ 93m应用该法, 累计采出矿量2450. 48万t。

至于采矿装备方面, 近些年来, 我国金属矿山向无轨化、大型化、液压化和自动化方向迈进, 有了较大的进展, 先后研制成多种规格的铲运机、液压钻车、地下牙轮钻机、各种凿岩台车和胶轮辅助车辆等。

二、矿山开采技术展望

1、金属矿山尾砂综合利用技术

目前, 矿产资源开采过程中和开采后, 都存在一系列的环境破坏问题, 如选矿尾砂的排放对地表的污染、由于地下空区的存在而造成的地表塌陷和位移以及对开采中的矿山带来地压危害。如果采用全尾砂充填技术将尾砂充填回采空区, 可达到既废物利用, 又治理环境的双重目的。目前, 我国地下矿山中, 空场采矿法占54%, 充填采矿法占15% 左右, 若在采用空场采矿法和嗣后充填的矿山中采用低成本的全尾砂充填技术, 将可能解决排放尾砂造成的地表环境污染和空场采矿法开采所固有的地压问题,同时还可节省建造尾矿库所需的巨额投资。

2、高强度、低贫化损失采矿工艺

采矿工艺将围绕提高采矿生产能力这个主目标, 重点研究改进充填采矿法中的深孔阶段充填采矿法、分段充填采矿法, 空场采矿法中的大直径深孔阶段矿房采矿法, 崩落采矿法中的阶段自然崩落采矿法与强制崩落采矿法, 使之成为高效率、低成本、低贫化损失的采矿方法。

3、大型、高效无轨矿山设备的研制与应用

研制高效率大孔穿爆设备, 中深孔全液压凿岩机具, 井巷钻进机械, 以及铲运机为主体的装运设备, 振动出矿和连续采矿及与之配套的辅助机械等系列设备, 尽可能实现矿山开采无轨化、高效化和半自动化、自动化。大型矿山将采用全盘机械化、高效率的大型设备, 并实现遥控及自动化。

4、难采矿床开采技术

近期将加强复杂地质条件和难采矿床开采技术研究。如深井开采, 矿岩松软矿床开采, 老矿山二次资源回采, 高硫高温自然发火和大涌水量矿床开采等。

总之，21世纪也是一个充满挑战和想象力的世纪。随着时间的推移, 现有的各种类型的采矿方法都有可能遭遇面目全非的变革, 无人矿山、海底采矿、太空采矿等等都将成为现实。采矿业将以一个与更需要我们想象力才能描绘的形象伴随人类的文明而向前发展。

参考文献：

[1] 郭滕飞,宋丙剑.金属矿山地下开采方法选择及其影响因素探讨[J]. 黑龙江科技信息. 2010(23)

[2] 夏同庆.原地地下浸出采矿方法及其在铀矿地质部门的应用前景[J]. 世界核地质科学. 1992(03)

第5篇：金属矿山采矿方法范文

关键词:我国铁矿采矿技术 现状 发展

1、露天矿深部开采联合运输系统完善与创新

要提高露天矿开采和设备全系统的作业效率,要掌握设备保持良好状态的关健技术,对设备进行实时状态监测,严格实施维修保养计划。

2、矿山现代化信息系统

要扩大信息系统范围,除调度系统外,还包括矿山地质可视化系统;资源储量估算与经济评价系统;矿床开采智能优化与快速评价系统;生产调度指挥与控制技术;生产调度优化系统开发;安全预警与灾害控制技术研究等。实现金属矿山基础信息采集、传输、存储和表述的数字化;地质测量过程可视化、数字化;开采设计、生产计划编制的数字化和生产经营参数的最优化;生产调度指挥的数字化、三维虚拟现实可视化。

3、露天开采向地下开采过渡技术

露天地下联合开采合理范围确定;露天地下联合开采工艺的确定;露天地下联合开采采场稳定性研究,露天地下联合开采的岩体破坏模式,开发一系列适用于露天地下联合开采稳定性分析的软件系统和采场应力/应变和微震监测系统。建立一套露天地下联和开采的技术体系,使采矿成本降低5%～10%,投资降低20%。

4、坑内矿现代化高强度开采工艺技术与装备

以司家营南区铁矿为代表研发创造超级采场下诱导冒落崩落等现化高强度坑内开采新工艺,实现地下矿年产1000万t/a以上,接近国际大型坑内矿第一位的瑞典基律纳铁矿生产水平（1800万～2300万t/a）。要推出属于自己的新一代井下采掘设备,要配套完整,能体现高质量、高性能和高科技的特点,在国际上能享有盛誉,具有国际核心竞争力。

5、复杂难采矿床坑内开采技术

5.1 深井开采技术

以本溪大台沟铁矿为代表,采深1200～2000m深部高温、高压、高应力（三高）条件下矿床开采致灾机理研究;深部矿床致灾监测传感器网络集成技术研究;深部矿床开采灾害可视化分析模型与预警技术研究;深部矿床开采灾害大规模并行可视化分析模型与预测技术研究;深部矿床开采移动目标跟踪、定位与紧急撤退系统研究,提高矿山经济效益,保证实现安全、高效的开采。

5.2 有地表保护目标的坑内开采

研究“三下”开采（河流下、铁路下和建筑物下）的关健技术,开展地质力学、岩石力学、开采工艺、监测技术和工程治理等多方面学科为基础的综合性研究工作,开展岩层移动和地表变形的综合研究和构造应力条件下地表移动规律研究,同时进行监测方法和网络以及若干技术措施研究。

5.3 具有水害危险的矿床开采

研究防治水患的办法,堵水建筑防渗层,在含水带与采区之间,构建隔水构筑物或注浆封堵或采用帷幕。疏干:掌握岩石渗透性、涌水量和可能的地下水位下降强度,采用矿体疏干工艺。大水矿床开采面临诸多领域,诸多学科,没有统一模式,要因地制宜,不同矿山,不同条件,区别对待,研究有效的防水方法。

6、贫铁矿床充填法采矿关键技术研究

通过采动围岩损伤演化机理与岩体渗流规律预测、阶段嗣后充填法开采灾变失稳预测与控制、低成本新型胶结材料研发与高浓度料浆自流输送等关键技术攻关,解决大型铁矿床规模化采矿的阶段嗣后充填法采矿的充填法采矿岩移规律与地质灾害监测及防控等问题。同时、高浓度胶结充填材料和自流充填工艺与技术,降低充填成本,提高采矿效益;建立废石不出坑、尾砂不人库、废水不外流的绿色矿山。既开发利用贫铁矿资源,又实现难采资源的安全、环保和高效的开发和利用。

7、金属矿山大规模、高效、智能化开采关键设备研究

通过高效率电传动地下运输车、地下大型低污染铲运机、井下设备智能化操控系统、高效多功能锚杆钻装车、高效深孔凿岩设备、地下矿山安全环保型炸药及地下中深孔乳化炸药装药车工艺设备的研制,生产具备新型驱动技术且载重吨位35～40t的井下自卸车样车,可提高爬坡能力10%;运输效率提高10%～15%。

8、采矿节能降耗关键技术研究与示范

通过基于爆破能量消耗的爆破块度预测与控制、多形式运输系统联合开拓节能、基于按需通风、动态适应调节的通风系统节能、矿山系统能耗优化综合控制等关键技术攻关,形成冶金矿山采矿主体工序能量合理分布优化技术、矿山设备能耗高效利用技术,力争降低采矿工序能耗10%～15%。

9、矿山生态环境保护及恢复

矿区破坏土地合理利用技术模式研究与工程示范;露天闭坑采场建尾矿库的关键技术研究;矿山酸性废水处理及资源化关键技术与装备的研究;排土场重金属污染土壤生物修复技术研究及示范;排土场重金属迁移控制技术与封隔拦挡新材料研究。

10、金属矿山地质灾害控制技术

露天矿边坡的滑坡控制技术、排土场滑坡及泥石流防治技术、矿山地质灾害控制技术。防治地质灾害是一项长期任务,虽然积累了一些防治经验,但有一定的局限性和时效性,还应从理论到实践广泛开展此项有效的防治技术措施。

11、海洋采矿

国际上海洋采矿主要有连续链斗（CLB）采矿方法、海底遥控车采矿方法和流体提升采矿方法,都处于试验阶段,中国开展此项研究晚了一点,借鉴国外经验,拟采用“集矿机一泵提升”的流体提升方式采矿方法,要开展基础研究与试验,要建立大洋采矿试验室,制订海上中间试验方案。海底采矿研究要与经济目标紧密相联。

12、智能化矿山相关技术研究

智能矿山是矿山企业信息化的发展方向,也是矿山企业信息化的最高阶段。智能矿山建设是一项复杂的系统工程,涉及到现代信息技术、自动控制技术、可视化技术、虚拟现实技术和采矿科学、地质科学等学科。

第6篇：金属矿山采矿方法范文

关键词：露天矿；采矿方法设计；三维可视化；采剥计划编制

中图分类号：F40 文献标识码：A

云南思茅山水铜业有限公司是由玉溪矿业有限公司、（香港）励晶金属有限公司、云南鼎泰投资有限公司和云南易门经一工贸有限责任公司共同投资重组的一家中外合资公司，目前拥有大平掌铜矿采矿权和大平掌铜多金属普查、大凹子铜多金属普查、景谷中合铜多金属普查三个探矿权，是集探、采、选为一体，以铜、锌为主的矿产资源开发企业。

2006年以前，大平掌铜矿的采矿设计采用传统的手工制图和借助于CAD等作图软件形成施工图形，这些图形大多局限于二维平面图形，图形不够直观，信息表达不够充分，工程量大，需要的专业人数多，而且往往只有少数专业采矿人员才能够快速清晰地理解。2009年2月份，玉溪矿业公司全面接管云南思茅山水铜业有限公司大平掌铜矿的生产经营权以后，玉溪矿业公司矿山研究院引入MicroMine三维矿业软件对大平掌铜多金属矿床进行管理和开采。

MicroMine采用真三维采矿方法设计，生成三维采矿单体实体模型。在三维采矿单体模型的基础之上，透过矿块表面直接观察内部采剥工程布置方式和顺序，进行任意剖面图的剖切，观察内部构造、局部信息，并自动生成用于生产的二维剖面图，这种三维可视化方法的实现可以给设计人员提供大量、精确、直观的图形数据，从而降低设计人员的劳动强度，提高设计人员的工作效率。MicroMine可在三维实体模型的基础上计算出采剥工程量、采剥比、矿石量、损失和贫化率、炸药及爆破器材消耗量等一系列参数，这些资料为后期采剥计划的编制和生产过程控制提供了可靠的依据。

利用Micromine三维矿业软件对大平掌铜矿管理规范及流程具体分测、地、采三个部分，第一部分矿山工程测量数据采集、数据处理，第二部分矿山地质模型的更新，第三部分露天矿山采矿设计。

1工程概况

大平掌铜矿是一座以铜为主，并伴生锌、金、银，铁等多种金属元素的中大型露采矿山。采区出露地层主要为上泥盆统-下石炭统大凹子组（DCd）的第一段（DCd1）顶部和第二段（DCd2）。大凹子组第一段顶部为块状硫化物及放射虫硅质岩、硅质凝灰岩，是矿区v1矿体的产出层位，其下部被次火山岩流纹斑岩侵入，矿区V2矿体即产于流纹斑岩。大凹子组第二段出露于矿区中部，岩性为灰绿色英安岩。矿区总体为一北西走向的背斜构造，由于受断裂、斜长花岗斑岩及流纹斑岩侵入破坏，背斜形态不完整。采区出露断层较多，但多为小断层，对矿体影响不大。只有2-12线之间发育较好的纵段断层和4-6线处发育横断层对V1矿体有一定影响，但错距都不大只有20米。大平掌铜多金属矿产于大凹子组凝灰岩和流纹岩中，矿区圈出两个矿体，两者的地质特征有明显差异。V1矿体由块状硫化物矿石组成，呈不规则的透镜状或构造块体，分布在V2矿体及流纹岩之上，与下伏V2矿体不完全重叠，与顶板英安岩之间常见凝灰岩，接触面呈波状。V2矿体由细脉状和浸染状矿石组成，产于流纹斑岩顶部流纹岩中，连续分布，中部厚边部薄，饼状透镜状。两个矿体分布于19至20勘探线间，走向北西，向北东波状缓倾斜，倾角10°-25°，局部大于35°。矿体总体长2000米，宽100-670米，埋深从地表到280米标高，矿体厚度2-50米。V1矿体主要由7个矿体构成，V2矿体主要由4个矿体构成。本研究中采矿设计的单于0-10线1095m标高以上的矿体。

2三维可视化采矿模型建立

2.1数据收集及准备工作

2.1.1数据收集

设计前，主要应收集的资料有测量人员审定后提供最新的采场现状图；地质人员审定后提供的0-10线范围1095m以上各标高矿置及V1、V2矿体的矿量与品位。

2.1.2准备工作

设计资料的准备工作是一个十分重要的过程，它是进行采矿单体设计的基础，包括建立采剥工程实体模型和需要计算储量部分的块段模型，另外还要根据矿体的形态和围岩的性质确定出采矿方法和各个技术参数。根据矿体的实际情况，本设计范围内采用的采矿方法及开采方式为露天台阶式采矿。

2.2地表模型的更新

地表模型是建立三维地质实体模型的重要组成部分，建立好地表模型，可以在宏观上对矿区所在位置在宏观上有个完整的认识。

大平掌铜矿的地表模型一般每个月更新一次。根据测量人员提供的测量数据，在AutoCAD中连成地形线，然后导人Micromine软件中进行高程赋值，把与上一个月地表重复的部分替代，再用创建DTM指令生成最新的数字地表模型（如图1）。地表模型一般由若干地形线和散点生成，在Micromine中，系统根据每个点的坐标值，将所有点（线亦由散点组成）联成若干相邻的三角面，然后形成一个随着地面起伏变化的单层模型。

图1更新后的地表模型

2.3矿块模型的更新

创建一个线框，把所有矿体包含于其中，用更新后的地质模型与新创建的线框进行布尔运算（表面下的实体），再通过线框赋值即可得到新的矿块模型（如图2）。

图2更新后的矿块模型

2.4露天坑模型的建立

根据玉溪矿业矿山研究院提供的《大平掌矿露天开采境界优化及露天开采设计》及矿体地质特征和开采的经济技术条件确定本设计中主要设计参数为：（1）工作台阶高度10m；（2）工作平台宽度12.5m；（3）安全清扫平台宽度30m；（4）运输线路宽度为15m，坡度为8%；（5）运输公路的最小转弯半径为15m；（6）台阶坡面角75°。依据思茅山水铜业有限公司当期的生产经营目标，结合生产作业设备的实际情况，确定当期生产露天坑的最小底宽，按照上述的参数设置，然后在三维图形环境下生成露天坑模型（如图3）。

图3露天坑模型

露天坑模型建立以后，通过布尔运算（表面上的实体）再用线框赋值即可得到露天坑内当期计划开采的矿体。

2.5爆破设计

采矿设计中，爆破设计是十分重要的组成部分，三维可视化设计可以为爆破施工提供最直接的设计图纸和技术文件，露天矿爆破设计主要分为矿岩爆破设计和围岩爆破设计。钻孔主要分浅孔、中深孔和深孔3类。爆破设计中需要的炮孔设计参数包括钻机类型和爆破范围、作业高度，最小孔底距，炸药种类、装药方法，装药密度、炮孔间距和排距等，炮孔的布置形式主要有矩形布孔和菱形布孔2大类型。大平掌矿山主要布孔方式为菱形布孔。

根据矿山以往的经验和矿体地质特征确定各爆破参数后，在Micromine三维软件露天爆破设计中对各台阶进行布孔，计算装药量。

2.6设计结果输出

设计结果包括各台阶围岩量、矿石量、各种金属的品位、剥采比、矿石的损失贫化、炸药和爆破器材的消耗量等（如表1、表2）。

2.7采剥计划的编制

编制露天矿采剥计划是当前采矿工程中不可或缺的环节。以Micromine三维矿业软件为平台，依据原始地质资料建立矿山的矿体、地表模型，结合该矿当前生产的实际数据，进行露采坑设计，并在此基础上系统能够对采剥顺序计划自动优化，同时在技术人员的参与下手工编制采剥计划，运用三维可视化技术可得到较满意的露天境界壳，并且有效的指导露天矿山分期开采或中长期采剥计划的编制，为采剥生产计划优化工作提供了切实可行的新途径，提高了矿山生产效率，达到迅速开展工作的目的。

Micromine三维矿业软件，可以从时间上再现露天矿的过去、现在与将来。生产的过程是不断改变三维实体现状模型图的过程，如果把每次采剥作业的实体台账进行保留，就可以查看过去任意时刻的采场状态，同样也可以将编好的计划运用到模型中，三维表现每年的采出量及采出后的模型状态。在计算方面不再采用各种几何公式，而是依赖实体的布尔运算，从而更精确和更方便。

大平掌铜矿现所有的采剥作业都在山坡进行，因此快速准确的验收计算成为首要的问题，引进Micromine以后，在实体模型的基础上通过各种布尔运算，使验收计量变得非常方便和准确，同时更直观的反应了采剥状态，为生产作业计划提供了有利的保证。Micromine带来了测量验收与采剥计划作业形式的变化，所有计算结果都是三维状态下的三维实体，无论是速度和效果，都是原有基础上一次质的飞跃。比如在模型图上编制十二五采剥计划，可以直观反映五年后的采场规划图和真实再现每年的变化效果，结果非常直观。

2.8剖面查看及图纸输出

建立在真三维模型基础之上的采矿设计内部工程任意方位察看，与传统设计相比更加直观化、形象化、真实化，对从本质上了解各个采剥工程的空间结构、采准顺序，起到了不可替代的作用。根据真三维矿块及内部实体工程模型，截取任意位置、方向、比例的平面图和剖面图，与传统图纸进行成功转化，形成平面图，在此基础上进行施工指导、生产进度计划编制，为矿山的可行性研究和初步设计提供工具和优化方案的选择，同时为矿山的生产调度及其控制提供空间定位和基础模型，并最终服务于整个生产过程。

3Micromine露天境界优化功能

确定最优露天开采境界是露天矿设计的一个重要步骤，它的目标是实现矿山生产利润最大化。传统的人工境界优化方法是通过逐渐增大境界尺寸来计算平均剥采比和境界剥采比，当境界剥采比等于经济合理剥采比且平均剥采比小于经济合理剥采比时，即认为该境界为最优境界。可以看出，这种方法确定一个境界需要耗费大量的人力和时间，而且很难找到真正意义上的最优境界。同时，最终境界的设计往往是在矿山投产前完成，而最终境界的形成是在矿山开采十几年或几十年后，并且由于技术进步和市场行情、矿山生产成本和产品销售价格影响，矿山的开采寿命也相应地发生很大的变化，因此必须每隔几年应用当时的经济技术参数对最终境界进行重新优化。随着科学的发展和技术的进步，国内外大中型露天矿已将边坡与开采境界的优化方法由过去的传统手工方法变为借助计算机的动态优化方法，实现了三维可视化矿床模拟技术和露天境界优化方法的结合，使这一问题得到了很好的解决。

大平掌铜矿露天境界优化是委托玉溪矿业公司矿山研究院进行设计的，在当期的生产过程中还没对原有境界进行再优化。故本次工程实例只着重介绍了Micromine的露天开采设计及编制进度计划功能。对于它的露天境界优化功能及品味控制功能不再详细介绍。

Micromine三维矿业软件系统以其先进的三维可视化技术建立大平掌铜矿露天矿山工程的三维可视化模型，另外还提供储量计算、品位估值等功能，大平掌铜矿安排生产计划、实时调度监控等工作提供了一个新的技术支持。新技术的广泛应用，不仅可提高矿山管理者、设计者的能力，而且还可节约资源，加速产业在国际市场的竞争力，促进国内矿山产业更好与国际接轨。

Micromine三维矿业软件在大平掌铜矿的运用，是大平掌铜矿走向“数字化矿山”标志。采矿设计三维实体模型是“数字矿山”的基础，也是它的核心内容之一。三维开采设计可视化对大平掌矿山的计划编制和生产具有非常巨大的意义，同时。三维采矿设计建摸技术可以使矿山的管理、技术人员和工人能够对采用的采矿方法、采矿过程等获得更加深入的认识和理解，并便于预先发现问题、制措施。同时，Micromine三维矿业软件的引入，为大平掌铜矿实现数字化建设的目标奠定了坚实的基础。

参考文献

[1]章林，李家泉，代碧波，等.三维实体建摸技术在露天矿设计中的应用[J].中国矿业，2008（17）：163—164.

[2]龚元祥，王李管，贾明涛，等.金川矿区复杂地质体三维可视化[Z].

第7篇：金属矿山采矿方法范文

关键词:自然崩落法;采矿技术;应用

中图分类号：O741+.2 文献标识码：A 文章编号：

引言

自然崩落法包括矿块崩落法、盘区崩落法、倾斜出矿崩落法和前端崩落法,是一种大规模和低成本的采矿方法。在不少国家,该采矿方法的工艺已趋于成熟,被广泛地应用于厚大矿体的开采。采用这种方法开采,可以获得比较好的经济效益。

与其它采矿方法不同,该法无法进行分层凿岩和分步骤的爆破使矿体崩落,仅依靠采场底部的拉底空间使矿体自然崩落,它的主要缺点是,投产之前要进行大量的采准切割工作,准备时间较长,基建投资较多,还需大量的前期可行性研究工作,否则,一旦失败,该采矿方法具有的不灵活性将给资源开采带来严重的后果。

1、自然崩落采矿法实质及应用背景

自然崩落法采矿,其原理就是利用地球内部的应力,上覆岩石的重力、地质构造运动产生的残余应力和矿山井巷工程所引起的应力集中和分散,同时也利用岩体中裂隙,在矿房底部进行较大的水平面积拉底,并且沿矿块四周用一些垂直的和水平的巷道,削弱其与四周的联系,破坏矿石整体的应力平衡,使采区内的矿石在阶段的整个高度上自然崩落,并通过合适的底部结构放出、运走,保证崩矿的连续进行,自然崩落法的采矿模型见图1。在这一动力学过程中,原岩应力及各种采矿工程(拉底、割帮等)所产生的次生应力场的大小及作用方式是矿体发生破坏的先决条件,而矿体中不连续面的存在,特别是它们的数量、分布规律、空间结合的特点,是确定矿体崩落难易程度、崩落块度大小和形状的决定性影响因素。

图1自然崩落法采矿模型

自然崩落法是一种技术含量高、低成本、高效率的地下采矿方法,生产工艺先进,具有一定规模效益,但同时又是一种优缺点非常明显的采矿方法。自然崩落法对矿岩物理性质要求较高,在应用时对矿体开采技术条件的要求相当严格,需要很高的生产管理水平,而且应用这种方法比使用其它方法更具风险性。所以,自然崩落法的应用有其特有的应用条件:

(1) 裂隙、节理或构造发育的大型块状矿床或厚度很大的倾斜或急倾斜矿体;

(2) 矿化较均匀,矿体内夹石含量不宜多;

(3) 矿体必须是易于破碎的岩体;

(4) 矿石无结块和自燃的危险;

(5) 覆盖层要能随矿石一道崩落,否则会因空顶过高而突然冒落,引起强烈冲击波的危害;

(6) 覆盖岩石最好能破碎成较大的块度,而矿石破碎的块度较小;

(7) 地表允许塌陷。

自然崩落法的典型应用

自1895年自然崩落法在美国试验成功以来,经过100余年的不断发展,目前已在美国、加拿大、智利、印尼、南非、菲律宾等20多个国家的50多座矿山得到了应用,国内外应用自然崩落法采矿的主要矿山见表1。最大生产能力为智利特尼恩特矿的日产11.2万t。我国中条山有色金属公司铜矿峪矿年产量为400万t,目前已基本完成年产600万t二期扩建工程,是我国地下金属矿山规模最大的矿山。

铜矿峪铜矿

铜矿峪矿系大型斑岩铜矿床,矿体赋存于中条山北段下元古界降县群铜矿峪变质火山岩的中上部,为火山- 气液成因的沉积变质铜矿床。矿区围岩为绢云母石英片岩、绢云母石英岩、石英绿泥石片岩及含矿岩石非含矿部分。含矿岩石为变质花岗闪长斑岩和基入体。矿体和围岩产状大致一致,走向北东倾向北西,倾角40°～50°,呈似层状或透镜状产出。铜矿峪矿床储量较大,经勘探提交矿石量为8亿多t,金属量200多万t,铜金属元素单一。铜矿峪矿1958年2月开始建设, 1975年正式投产。原采用有底部结构分段强制崩落采矿法,年

生产能力只有80万t,采矿成本高,亏损严重。1984年铜矿峪矿采用自然崩落法对铜矿峪矿进行技术改造,初步设计的开采范围是5#矿体810～930 m中段的中西部,最大开采境界走向长600 m,水平厚80～240 m,采高40～120 m。地质储量2604万t,平均地质含铜品位0. 639% ,设计日产量为13100 t,其中自然崩落法部分为11100 t,边部矿体2000 t,边部矿体继续采用有底部结构分段崩落法开采,出矿方式采用电耙出矿。2000 年矿山实际生产能力已达设计产量400万t/ a,做到了扭亏为盈。铜矿峪矿自然崩落法首采区的拉底工作于1989年10月份开始,为确保初始崩落和持续崩落,拉底严格遵循了由NE向SW 推进原则,拉底“开刀”的部位选在矿体东部地质构造密集的四类岩区及部分三类岩体中进行,以后逐步扩展(见图2) 。底部结构见图3,中段运输水平以上3 m为耙矿水平,耙道底板以上7. 5 m布置拉底巷道。运输水平以下10 m为主进、回风水平。底部结构主要设计参数:沿走向交错布置的电耙道间距为20 m,对称漏斗平面布置网度为10 m ×10 m,指状漏斗直径为3 m,斗穿出矿口规格宽×高为2.5 m ×1.37 m,拉底高度为6.5 m。

图2810采区回采顺序

图3底部结构

3、自然崩落采矿法存在的主要问题

采矿工程实践表明,自然崩落法是具有较大风险的一种采矿方法。直至目前,国内外采矿界对该采矿方法仍处于研究和探索之中。随着高价值、高品位的富矿开采日趋减少,人们必将面临更多的开采条件差、矿石品位低的贫矿资源开发。因此,适用于低品位矿产资源开发的自然崩落法也就越来越受到人们的关注。自然崩落采矿法潜在的主要问题有以下几个方面。

(1) 地质资料。准确、合理的崩落法采矿设计与风险预测需要建立在充分、准确的地质资料基础之上。因为围岩和矿体稳定性(或可崩性)准确评价,矿体形态、规模和大小以及矿石品位的空间分布是进行合理采矿设计的前提。而采矿设计和分析是依据有限的地质勘探资料。因此,地质数据的局限性和不准确性是导致自然崩落法采矿风险的重要因素之一。

(2) 矿岩崩落的连续性。矿岩崩落的连续性主要取决于矿块拉底面积、拉底方向、拉底速率、矿岩体的稳定性、岩体结构特征以及放矿控制决策等多种因素。由此可归结为两个方面:一是围岩和矿体的自稳性,矿区断裂构造、节理裂隙、岩石性质、原岩应力和地下水等工程地质条件和水文条件是影响围岩和矿体稳定的主要因素,因此,需要对影响矿岩体稳定性因素进行详细调查、详细分析与合理性评价,由此对矿岩体的自稳性或可崩性进行准确预测,为诱导和控制矿岩自然崩落的工程设计提供依据;二是采矿诱导应力,通过适当的采矿拉底、切槽等采矿工程,足以使矿岩产生张拉、压剪破坏的采动诱发应力是自然崩落法采矿设计可控制的主动因素。

(3) 崩落块度。矿块崩落的块度是影响自然崩落法的又一重要因素。矿石的块度决定放矿漏斗尺寸和放出体形态,直接关系到放矿间距、设备选型和生产能力。例如,当出现过多的大块,不仅处理悬顶潜藏安全隐患,而且还导致放矿点二次频繁爆破,影响底部结构的稳定性、采矿生产的连续性以及采矿生产规模。

4、应用展望

自然崩落法自从1895 年在美国Pewabic铁矿问世以来,迄今已有100多年的历史,国际采矿界积累了丰富经验。

我国在20世纪60年代才开始酝酿运用自然崩落矿山的应用。铜矿峪矿应用自然崩落法进行高中段大面积覆盖岩下放矿管理,在国内尚属首次,唯一可借鉴的只有国外一些特大型矿山生产管理的经验,这种采矿方法在目前很大程度上还存在于经验的基点上。这就需要更多的人不断去探索,使之更趋于理性程序化,人们更容易去掌握它。自然崩落法的试验、生产在我国仅仅是刚刚开始,鉴于实践经验的不足和管理水平的落后,矿山不能盲目地选择应用自然崩落法,而要根据矿山的实际情况,慎重研究分析是否可用该法。

参考文献

第8篇：金属矿山采矿方法范文

Abstract： VCR mining method， which plays a very important rool in large metal mine of our country， and shows its advantages as follows： the structure of mineral piece is simple， need not to dig incise courtyard and incise slot， the amount of engineering is small； it has big productivity， the cost is lower， effective in economy； the craft is simple， each work can be done mechanizatively； blow up with ball like explosive so that energy can be better used and the explosion work will be effective will less big mineral piece. The shortages are as follows：it requires higher density， higher explosion speed and less sensitive explosive， higher cost； requires a higher digging accuracy， the depth of the hole is about 50-60m， the explosion work is complicated. Workers are with hard manual work， not easy to mechanize； the digging area is big so that the filling cost will rise and the extraction of mineral pillar becomes harder， especially when the mineral body varies a lot， will lost more. So how to lower the lose in VCR mining method is a urgent thing in modern mining technology， we solve the problem mainly from lower the digging quantity of a certain slope and lower the comprehensive cost of mineral pillar extracting. The crux lies in ensuring the parameter of hole setting and explosion. According to the practice and application of mines in recent years， adjustment of single slope's parameter and other ratio relationship， we know how to lower the lose in mineral stone， so that we can create a more efficient economy for our enterprise.

关键词： VCR采矿方法；边界孔；布孔参数；不耦合系数

Key words： VCR mining method；boundary hole；hole-setting parameter；decoupling charge index

中图分类号：TD851 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）10-0319-02

1 概述

冬瓜山矿床位于安徽省铜陵市狮子山矿区，赋存于铜陵有色金属（集团）公司的主要矿山——狮子山铜矿的深部，矿石储量近1亿吨，是一个设计年产铜矿石330万吨的特大型矽卡岩型铜矿床。

2 采矿方法简述

根据冬瓜山矿床开采技术条件，设计选用高效率的阶段空场嗣后充填采矿法：当矿体厚度大于30m时，采用大直径垂直深孔落矿；当矿体厚度小于30m时，采用扇形中深孔落矿。沿矿体走向每100m划分一个盘区，相邻盘区间留有18m宽的隔离矿柱。盘区宽100m，长度为矿体水平宽度，高度为矿体厚度。采场沿矿体走向布置，使采场长轴方向与最大主应力方向呈小角度角相交，让采场处于较好的受力状态，以利于控制岩爆。矿房采场宽16.4m，长82m，矿柱采场宽19.6m，长78m。盘区内采场按照隔三采一的顺序，分矿房、矿柱两步骤回采，第一步骤回采矿房，嗣后尾胶充填，第二步骤回采矿柱，嗣后全尾砂充填。崩落下的矿石用8立方码电动铲运机装卸入盘区溜井，再用20t电机车双机牵引10m3底侧卸式矿车运输。底部结构型式，设计选用堑沟式出矿。

3 降低采矿工程中矿石的损失及贫化的措施

降低采矿工程中矿石的损失及贫化具体有六大措施：

①加强地质测量工作，及时为采矿设计和生产提供可靠的地质资料；

②选择合理的开拓方法，尽可能避免留保安矿柱；

③选择合理的开采顺序，及时回采矿柱和处理采空区；

④选择合理的采矿方法及其结构参数，改进采矿工艺；

⑤改革出矿底部结构，推广无轨装运卸设备和振动放矿设备，加强放矿管理；

⑥选择适宜的提升、运输方式和容器，避免多次转运矿石，以减少粉矿损失。

4 现状调查

通过表1、图1反映平均采场超挖采矿量约为2万吨，导致矿石损失率8.75%，矿柱贫化率9.47%。

5 采矿技术、管理及可行性分析

①降低单个采场的超挖量，降低矿柱回采综合成本；

②矿房回采的布孔参数及爆破参数对矿柱回采有着必然的因果关系；

③矿柱回采边界难确定，易采出充填体，增加贫化；

④单个采场矿房超挖，充填成本增加，回采矿柱的贫化率大，造成采矿成本增加，综合效益降低；

⑤矿房超挖，跨落严格，采场大块产出率高，二次破碎量大，出矿效率低；

⑥国内同行业同类型矿山，单个采场的超挖量，均控制在6%以下，为降低贫化率和损失率提供一定的理论与实践依据；

⑦采场布孔参数与装药都以某采矿工艺比较成熟的矿山为参考，通过采场爆破后的效果，提供可借鉴的技术数据。

6 原因分析

在采矿工程中矿石的损失与贫化是在所难免的，那么影响采矿中损失率与贫化率的因素有多种。通过对以上数据分析并对在矿山开采生产中一些经验总结得出以下几种结论①布孔参数不合理。硐室内布孔的排距、孔底距及边界孔离矿柱的距离，从爆破后的效果看，应该进行局部的调整，以达到合理化。②爆破参数不合理。装药时线装药密度过大，边孔孔径过大，堵塞长度不合理，药包之间的间隔长度没有达到设计要求。③自检专检意识差，责任心不强。掘进在施工硐室时超挖过多不符合采准设计要求，边界孔坐标误差大，爆破时雷管分段不妥，施工斜插孔偏斜率过大，现场装药操作人员水平差。

7 结论

通过以上分析，对于布孔参数、爆破参数的确定，由于具体条件和影响因素的千差万别，理论的应用一定要与实际情况相结合，预测爆破区域内的地质变化，根据不同地段围岩的性质，随时调整布孔爆破的各种设计参数，只有通过现场不断地实验和改进，才能获得比较符合现场条件的参数。最终达到采矿工程中降低矿石损失率与贫化率的目标。

参考文献：

[1]解世俊.金属矿床地下开采[M].冶金工业出版社，1984.

[2]高尔新，杨仁树.爆破工程[M].中国矿业大学出版社，1999.

第9篇：金属矿山采矿方法范文

关键词：采矿方法优化；系统工程；经济效益

1 项目类别、项目名称

项目类别：开拓工程设计

项目名称：29-7#矿体开拓设计

2 项目来源

项目源自地质人员通过钻探、坑探等方法并进行综合分析29-7#矿体，形成1800中段、1860中段、1900中段、N40’、N44’、N47’、N13’、N13-1-1’、N15’、N15-1’、N17’等地质资料。

根据分矿的生产安排，为了加快29#矿群生产建设，更好地对29-7#矿体进行开采，尽快形成运输、人行、材料、出矿、通风等系统，以确保老厂分矿生产持续发展，特对该矿体进行开拓设计。

3 项目立项技术

3.1 项目立项技术

根据《矿山安全生产法》《采矿设计手册》《金属非金属矿山安全规程》等相关技术要求和规范，结合现有新设备和高效采矿方法的实施情况进行。

3.2 生产调研

3.2.1 矿岩物理条件

该矿体属花岗岩与碳酸盐岩接触带的硫化矿（局部为氧化矿），矿石类型、围岩性质与相邻的竹叶山矿段范围的矿石围岩一致。主要有大理岩、花岗岩、硫化矿、氧化矿等。除花岗岩泥化蚀变带外，基本属于硬质岩类，抗压强度高，岩石稳固性好。

3.2.2 现有生产系统

1800中段具有完整的运输系统通达地表，29-7#矿体附近有北沿主巷、北沿一支、北沿二支、北沿三支等工程；1860中段运输、溜井系统完善，已形成西主沿、西一支、西二支、西三支、西四支、西五支等工程；29#矿群1900～1800中段卸矿系统完善，1800至1900中段水、电、运输、供风、回风等生产系统完善。

3.2.3 采矿生产情况

根据矿体地质赋存特征、开采技术条件及老厂分矿多年来的生产实践经验，现于该区域采用全面法、房柱法、有底柱分段崩落采矿法、有底柱分段空场采矿法和预控顶连续落矿嗣后充填采矿法等高效率采矿方法进行开采，现有先进新设备设施完善，工人操作技术日趋熟练，新采矿技术应用逐步成熟。

3.3 查新结果

目前开拓工程与采准工程相结合，运用新设备新工艺形成安全、高效、低耗、低成本的生产系统是我们采矿工作者的努力方向。

4 方案实施

4.1 技术路线

（1）根据对29-7#矿体进行综合分析比较，考虑现有生产设备状况和最小运输功，对该矿体的开拓系统选择平巷与斜坡道相结合方式进行；斜坡道折返式沿矿体走向布置在上盘脉外。

（2）1800、1860中段采用平巷有轨运输，新开中段采用斜坡道连接，掘进运搬采用2m2铲运机、12吨矿用卡车等无轨设备进行。

（3）设计参数。平巷运输巷道规格：2.4×2.6m2、2.6×2.6m2，弯道半径20～30m；斜坡道规格：3.0×3.0m2，坡度？芨+10°， 弯道半径？芏10m；溜井规格：1.5×1.5m2；通风井规格：1.5×1.5m2；躲硐规格：2.0×2.0m2。

（4）支护方式。平巷、斜坡道采用喷浆及浇灌支护措施，较稳固地段采用素喷支护，不稳固地段采用喷、锚、网联合支护，断裂破碎地段采用浇灌支护；素喷厚度不小于50mm，喷、锚、网支护厚度不小于100mm，浇灌支护厚度不小于250mm，巷道底板采用浇灌措施，浇灌厚度200mm；水沟采用浇灌支护，并制作水沟盖板。支护技术及质量要求：为确保支护强度满足设计要求，本工程浇灌及喷浆支护材料主要采用425#水泥、洗砂、碎石（公分石）等支护材料。设计混凝土浇灌强度不小于C25。

4.2 技术关键

4.2.1 本此设计需要解决的关键技术问题

（1）1#、2#、3#主溜井的选择位置至关重要，它严重影响着运输线路和采矿出矿系统，而1800平面北沿南部地质情况复杂，既要考虑减少工程量，更需尽量避免松散岩石地段，由此制定了三种方案供选择：

一方案：工程布置于正南方向，工程量较少，但需穿越花岗岩，施工安全和质量难以保证。

二方案：工程布置于南西向，平面上避免了花岗岩，工程量较少，但由于地质条件复杂，溜井施工时无法确定不遇花岗岩和松散地段，施工安全和质量依然难以保证。

三方案：工程布置于一支内，开拓工程量最少，出矿运输线路较长， 但大理岩稳固，可以确保避免了花岗岩和松散地段，溜井施工安全和质量依然可以保证。

通过以上的综合分析对比，着眼于施工安全和确保质量，选择三方案。

（2）由于现有运输线路主要承担了29-4#、29-5#矿体繁重的运输任务、不宜对其再增加新的运输量或形成运输影响，而29-7#矿体1860米以下有赋存达70万吨规模的矿量，因此必须形成新的运输线路，避免和原线路造成相互影响。

（3）中段高程的选择和矿体空间的变化及采矿方法的选择关系的处理。

（4）1860中段没有完善的通风系统，结合现有开拓工程，如何合理选择通风线路，一并解决通风问题。

（5）施工顺序、支护方式及组织管理等问题。

4.2.2 通过以上分析研究，综合考虑，设计可分为1800中段、1800-1860段、1860-1900中段三部分进行，多头掘进并行，但优先于1860-1900中段部分，从而合理协调解决系列难题。

（1）1800中段部分。为此对1800北沿运输线路进行优化调整，布置北沿和二支联道，再对北沿一、二支以联道连接，布置1#、2#、3#溜井，增设29-7#矿体运输绕道以形成29-7#矿体专用运输系统。

（2）1800-1860中段部分。开设1800-1860中段斜坡道，分别形成1815中段，1840中段并联通1#、2#、3#溜井以形成人行、材料、运输、出矿、回风系统。

（3）1860-1900中段部分。于西二支、西三支间布置1860出矿绕道、4#、5#溜井通达1888中段以形成出矿运输系统；开设1860-1888中段斜坡道，分别形成1868中段，1880中段、1888中段并联通4#、5#溜井，通过1#、2#通风井联通1900中段，以形成完整的人行、材料、运输、出矿、充填、回风系统。

4.3 建设规模

29-7#矿体开拓工程建设规模庞大，全部工程量达21108米，分三部分应用先进设备设施，齐头并进进行建设，时间大约为2年。

5 结束语

（1）对29-7#矿体进行开拓工程设计，是29#矿群大规模开采的深入发展，大量新设备设施、新工艺和新技术的试验投入，将极大地加速促进29#矿群早日达产达标，完成分矿和公司的生产目标。

（2）培养锻炼了一批专业技术人才，加强了对新设备设施、新工艺和新技术的应用和分析研究，取得了较好的经验和促进了新技术的进步。

（3）通过工程实践，培训了大批熟练掌握新设备设施、新工艺和新技术的操作工，为今后的生产壮大发展提供了坚实的人才储备。

参考文献

[1]黄中.采矿设计手册[S].北京有色冶金设计研究总院.

[2]侯克鹏.矿山地压控制理论与实践[M].云南科技出版社.