论文部分内容阅读
【摘 要】随着科学技术的发展，我国的采矿技术不断得到提高，使我国有能力进行深层的地下金属矿开采。连续开采技术在现阶段地下开采中应用较广，它通过连续的机械化开采，提高了采矿的效率，降低了回采时间，方便对地下深层开采的管理。本文即详细阐述了金属矿地下连续开采的主要技术及工艺，并对其未来的发展趋势做了展望。
【关键词】金属矿；地下连续开采；矿柱；通风
一、金属矿地下连续开采的概况
采矿是通过矿堆的采准、切割和回采三个工艺流程将矿石从地下矿床开采出的过程。采矿方式分地上开采和地下开采两种。近年来，我国地下开采的金属矿山逐渐增多，地下开采的各个工序基本实现了由机械化操作取代手工作业，开采自动化程度明显提高。地下连续开采技术是我国目前地下采矿的先进技术。
地下连续开采有两种主要方式，一是当矿体硬度较小时，开采时各个工序连续平行进行施工。二是当矿体硬度大时，开采时分成若干个施工段，不同施工段的各个工序連续平行进行施工，这需要在开采时做好各个工序间的协调工作。
国外地下采矿装备系列齐全，配套完整，机械化程度也高，从凿岩、装药到转运，全部实现了机械化配套作业，各道工序无需手工体力操作，无繁重体力劳动，装备无轨化、液压化、自动化程度较高。地下无轨采矿工艺是目前国际先进采矿工艺技术的标志。
二、我国金属矿地下连续开采技术
（一）一步骤房式回采振动机组出矿的连续采矿技术
地下金属矿无间柱连续采矿法实施的总体方案和技术思路是：将阶段划分为矿段，以矿段为回采单元，不留间柱，采用下向平行深孔侧向崩矿（矿段中部拉切割槽）、无二次破碎水平的组合式振动机出矿的底部结构，用分节式振动运输列车搬运矿石，形成采场出矿、运矿连续作业线，崩矿过程中靠充填空区一侧留临时隔离矿壁，待本矿段出矿工作行将结束时再一次崩落，强采强出，并跟随快速充填。采切、回采和充填作业在三个相邻块段间平行进行，相互衔接，分别转移，采矿工作面在阶段上连续推进，故称之为“连续采矿”。
由于这里的连续采矿是以矿段为回采单元、矿段间不留矿柱为其主要特征，故又称为“无间柱连续采矿”。实现无间柱连续采矿，将是金属矿地下开采技术的一个重大变革，表现在以下几点。
1、可从根本上解决长期以来因矿柱回采滞后给生产带来一系列的被动，致使国家资源大量损失、矿山经营效益受到严重影响的问题。
2、回采时工作面的连续推进，有利于实现井下采矿作业的合理集中，为提高采矿强度和井下工人劳动生产率创造条件。
3、阶段连续回采时，强采、强出、强充，围岩暴露时间较短，有利于采场地压控制，对于围岩稳固性稍差，特别是地压较大的深部矿床开采，将是一种有效的开采方式。
（二）深井连续推进帷幕隔墙跟随充填采矿技术
该工艺特点是：
不留矿柱，沿走向一步骤连续开采，提高了采矿效率，减少了贫化和损失。
2、使用具有主动支护能力的可压缩金属支柱为临时支护设备，保证了工作面的安全，为落矿、运搬和充填提供了良好的作业环境。
3、采空区帷幕隔墙跟随充填的快速处理方式，从而达到了快速处理采空区及整体支护采场顶板的目的。
此采矿技术采用沿走向长壁式推进，不分矿房矿柱以整条矿脉为回采单元一步骤回采；在采场顶板管理上，以水压支柱作为采场支护设备，采用帷幕隔离条带式跟随充填处理空区。主要的采切工程有：底盘运输巷道、切割平巷、出矿漏斗及布置在矿脉边界的切割天井。
（三）缓倾斜层状含水松软矿体深孔合采连续采矿技术
缓倾斜层状含水松软矿体深孔合采连续采矿技术在我国地下矿山首次采用了井下矿岩集中分离，分离出的废石回填空区；首次采用了矿浆输送方式从井口至选厂运输矿石；首创地下综合开采工艺与技术，把大直径深孔连续采矿技术、井下矿岩集中分离技术、连续开采过程的岩层控制技术、浆体输送技术等综合起来，应用于“大马芦”矿段的开采，实现了高效回采，取得了良好的经济效益和社会效益。
三、金属矿地下连续开采工艺安全技术措施
（一）开采工艺
金属矿连续开采工艺根据矿岩情况或开采方式不同，分为三种工艺流程。
1、在对大块矿岩开采时，为提高开采的效率，连续进行落矿、出矿、运输等工艺的回采施工。回采时采用前进式推进顺序，施工过程中不留矿柱。采用这种连续开采的工艺可提高开采效率，经济适用，方便矿块的控制管理和采矿设备调配，将来发展潜力很大。
2、在对地下矿石进行后处理时，采用专门的运输机连续进行矿石的出矿、转运、提升等工艺的施工。使地下矿石开采、运送达到一体化。采用这种工艺可以加快开采速度，近几年来，该工艺应用较广。
3、如果开采的矿岩硬度较大，开采具有一定的难度，可采用连续采矿机实现掘进、挖掘、落矿、出矿、转运等工艺过程的连续化施工。目前，有关专家对这种采矿工艺的研究取得了很大的进展，使其应用前景更加广阔。
（二）开采中的安全技术措施
1、对于通风方面的安全技术措施
（1）将机械通风作为地下开采矿山的安全许可条件应该及时对国家要求的金属矿山安全规程进行修改，并且将是够真正实现强制性机械通风作为低些开采矿山的安全许可的决定性条件之一。
（2）加强井下局部通风工作应该根据每个掘进头长短以及需要风量的大小进行局扇型号、风筒直径等技术参数的选择，同时应该对局扇安装的位置以及通风线路进行正确的设置，在此基础上，还应该规范局部通风，减少漏凤和风阻。
（3）加强井下测风工作各级安全生产监督部门应该对地下开采矿山的通风安全进行检査，包括总回风量、每日井下的总进风量等并对其进行检测，在此基础上，还应该增设一些必要的通风设施，风机房也应该具有测量风压和风量的作用。
2、防止透水事故的主要对策
应该对金属地下开采矿山的水文地质条件进行详细的调查，对于一些水文资料不明的情况应该责令停产，同时补充勘探，凡是水文地质方面发现的问题应该采取有效措施，对防洪构筑物进行加髙和加固。而且还应该对矿井井田内的采空区地表塌陷范围内的地形情况进行详细核查，同时还应该对矿井范围内的老井、小矿井以及老采空区等进行详细调査，对于存在的问题，应该要留足保安矿拄，不得加以破坏和开采。
3、对于采空区管理方面的解决措施
应该对所有矿山井筒的位置进行一次大排查，对岩石移动范围内的井筒也要进行废弃，对于地下开采矿山的所有保安矿住也应该进行一次分析，符合要求的矿柱应该采取有效措施，对于无法采取措施的应该责令停止生产，在此基础上，还应该比照设计的采矿方法对地下开采矿山采空区管理是否到位进行检查。
四、金属矿地下连续开采未来的发展
我国的金属矿地下开采技术和过去相比虽然有了很大的进步，但要赶上并超过世界先进水平尚需不断发展，地下金属矿开采的大型化、数字化、连续化将是未来发展的主要方向。在采矿技术发展的同时需考虑社会效益和经济效益，研制并应用适合地下金属矿连续开采的技术，使矿山的开采与四周生态环境相谐调。有关部门还需组织专家加大对矿岩应力的研究，增加围岩的稳定性，以提高地下开采的安全性。还要加大对充填采矿法的推广力度，并且坚持朝快速化、环保化的方向发展。
参考文献：
[1]赵海军.露天转地下开采对边坡岩体稳定性的影响[J].煤炭学报，2010.12.
[2]杨昌才.金属矿地下连续开采技术探讨[J].现代装饰（理论），2013.4.
[3]许文飞，陈元.露天转地下开采边坡岩体滑移规律研究[J]..矿业快报，2008.9.
【关键词】金属矿；地下连续开采；矿柱；通风
一、金属矿地下连续开采的概况
采矿是通过矿堆的采准、切割和回采三个工艺流程将矿石从地下矿床开采出的过程。采矿方式分地上开采和地下开采两种。近年来，我国地下开采的金属矿山逐渐增多，地下开采的各个工序基本实现了由机械化操作取代手工作业，开采自动化程度明显提高。地下连续开采技术是我国目前地下采矿的先进技术。
地下连续开采有两种主要方式，一是当矿体硬度较小时，开采时各个工序连续平行进行施工。二是当矿体硬度大时，开采时分成若干个施工段，不同施工段的各个工序連续平行进行施工，这需要在开采时做好各个工序间的协调工作。
国外地下采矿装备系列齐全，配套完整，机械化程度也高，从凿岩、装药到转运，全部实现了机械化配套作业，各道工序无需手工体力操作，无繁重体力劳动，装备无轨化、液压化、自动化程度较高。地下无轨采矿工艺是目前国际先进采矿工艺技术的标志。
二、我国金属矿地下连续开采技术
（一）一步骤房式回采振动机组出矿的连续采矿技术
地下金属矿无间柱连续采矿法实施的总体方案和技术思路是：将阶段划分为矿段，以矿段为回采单元，不留间柱，采用下向平行深孔侧向崩矿（矿段中部拉切割槽）、无二次破碎水平的组合式振动机出矿的底部结构，用分节式振动运输列车搬运矿石，形成采场出矿、运矿连续作业线，崩矿过程中靠充填空区一侧留临时隔离矿壁，待本矿段出矿工作行将结束时再一次崩落，强采强出，并跟随快速充填。采切、回采和充填作业在三个相邻块段间平行进行，相互衔接，分别转移，采矿工作面在阶段上连续推进，故称之为“连续采矿”。
由于这里的连续采矿是以矿段为回采单元、矿段间不留矿柱为其主要特征，故又称为“无间柱连续采矿”。实现无间柱连续采矿，将是金属矿地下开采技术的一个重大变革，表现在以下几点。
1、可从根本上解决长期以来因矿柱回采滞后给生产带来一系列的被动，致使国家资源大量损失、矿山经营效益受到严重影响的问题。
2、回采时工作面的连续推进，有利于实现井下采矿作业的合理集中，为提高采矿强度和井下工人劳动生产率创造条件。
3、阶段连续回采时，强采、强出、强充，围岩暴露时间较短，有利于采场地压控制，对于围岩稳固性稍差，特别是地压较大的深部矿床开采，将是一种有效的开采方式。
（二）深井连续推进帷幕隔墙跟随充填采矿技术
该工艺特点是：
不留矿柱，沿走向一步骤连续开采，提高了采矿效率，减少了贫化和损失。
2、使用具有主动支护能力的可压缩金属支柱为临时支护设备，保证了工作面的安全，为落矿、运搬和充填提供了良好的作业环境。
3、采空区帷幕隔墙跟随充填的快速处理方式，从而达到了快速处理采空区及整体支护采场顶板的目的。
此采矿技术采用沿走向长壁式推进，不分矿房矿柱以整条矿脉为回采单元一步骤回采；在采场顶板管理上，以水压支柱作为采场支护设备，采用帷幕隔离条带式跟随充填处理空区。主要的采切工程有：底盘运输巷道、切割平巷、出矿漏斗及布置在矿脉边界的切割天井。
（三）缓倾斜层状含水松软矿体深孔合采连续采矿技术
缓倾斜层状含水松软矿体深孔合采连续采矿技术在我国地下矿山首次采用了井下矿岩集中分离，分离出的废石回填空区；首次采用了矿浆输送方式从井口至选厂运输矿石；首创地下综合开采工艺与技术，把大直径深孔连续采矿技术、井下矿岩集中分离技术、连续开采过程的岩层控制技术、浆体输送技术等综合起来，应用于“大马芦”矿段的开采，实现了高效回采，取得了良好的经济效益和社会效益。
三、金属矿地下连续开采工艺安全技术措施
（一）开采工艺
金属矿连续开采工艺根据矿岩情况或开采方式不同，分为三种工艺流程。
1、在对大块矿岩开采时，为提高开采的效率，连续进行落矿、出矿、运输等工艺的回采施工。回采时采用前进式推进顺序，施工过程中不留矿柱。采用这种连续开采的工艺可提高开采效率，经济适用，方便矿块的控制管理和采矿设备调配，将来发展潜力很大。
2、在对地下矿石进行后处理时，采用专门的运输机连续进行矿石的出矿、转运、提升等工艺的施工。使地下矿石开采、运送达到一体化。采用这种工艺可以加快开采速度，近几年来，该工艺应用较广。
3、如果开采的矿岩硬度较大，开采具有一定的难度，可采用连续采矿机实现掘进、挖掘、落矿、出矿、转运等工艺过程的连续化施工。目前，有关专家对这种采矿工艺的研究取得了很大的进展，使其应用前景更加广阔。
（二）开采中的安全技术措施
1、对于通风方面的安全技术措施
（1）将机械通风作为地下开采矿山的安全许可条件应该及时对国家要求的金属矿山安全规程进行修改，并且将是够真正实现强制性机械通风作为低些开采矿山的安全许可的决定性条件之一。
（2）加强井下局部通风工作应该根据每个掘进头长短以及需要风量的大小进行局扇型号、风筒直径等技术参数的选择，同时应该对局扇安装的位置以及通风线路进行正确的设置，在此基础上，还应该规范局部通风，减少漏凤和风阻。
（3）加强井下测风工作各级安全生产监督部门应该对地下开采矿山的通风安全进行检査，包括总回风量、每日井下的总进风量等并对其进行检测，在此基础上，还应该增设一些必要的通风设施，风机房也应该具有测量风压和风量的作用。
2、防止透水事故的主要对策
应该对金属地下开采矿山的水文地质条件进行详细的调查，对于一些水文资料不明的情况应该责令停产，同时补充勘探，凡是水文地质方面发现的问题应该采取有效措施，对防洪构筑物进行加髙和加固。而且还应该对矿井井田内的采空区地表塌陷范围内的地形情况进行详细核查，同时还应该对矿井范围内的老井、小矿井以及老采空区等进行详细调査，对于存在的问题，应该要留足保安矿拄，不得加以破坏和开采。
3、对于采空区管理方面的解决措施
应该对所有矿山井筒的位置进行一次大排查，对岩石移动范围内的井筒也要进行废弃，对于地下开采矿山的所有保安矿住也应该进行一次分析，符合要求的矿柱应该采取有效措施，对于无法采取措施的应该责令停止生产，在此基础上，还应该比照设计的采矿方法对地下开采矿山采空区管理是否到位进行检查。
四、金属矿地下连续开采未来的发展
我国的金属矿地下开采技术和过去相比虽然有了很大的进步，但要赶上并超过世界先进水平尚需不断发展，地下金属矿开采的大型化、数字化、连续化将是未来发展的主要方向。在采矿技术发展的同时需考虑社会效益和经济效益，研制并应用适合地下金属矿连续开采的技术，使矿山的开采与四周生态环境相谐调。有关部门还需组织专家加大对矿岩应力的研究，增加围岩的稳定性，以提高地下开采的安全性。还要加大对充填采矿法的推广力度，并且坚持朝快速化、环保化的方向发展。
参考文献：
[1]赵海军.露天转地下开采对边坡岩体稳定性的影响[J].煤炭学报，2010.12.
[2]杨昌才.金属矿地下连续开采技术探讨[J].现代装饰（理论），2013.4.
[3]许文飞，陈元.露天转地下开采边坡岩体滑移规律研究[J]..矿业快报，2008.9.