时间：2023-09-19 18:33:49
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1 甘肃岩金地下采矿现状分析
2012年底完成泾川县高平南、高平北、合水县东-宁县北部矿区等详查，达到采矿权出让条件；2013年完成宁县付家山矿区、庆城县高楼乡-合水县板桥乡矿区、张掖平山湖等勘查。同时，通过市场配置和合作勘查，引进社会投资，将矿业权集中到有实力的企业手中，每年带动社会投资10亿元以上用于商业勘查，鼓励省煤司引进省内外有先进勘查技术设备的地勘单位，加快陇东煤炭资源勘查施工。
技术方面，目前使用最广的是地下采矿三维动态监管系统，其利用国外先进软件对现有系统进行了开发、优化和系统集成，实现了对矿山开采活动的动态实时监测以及超层越界、生命特征等异常情况的自动报警与监管。该系统分别在金、铁、煤矿等三个不同矿种的矿山进行了试点应用。在政策方面，国土资源部近日也出台了《我国采矿临时用地管理办法》，要求采矿使用集体所有土地的矿山企业，应向土地所有权人和使用权人进行用地补偿，并以经过矿业权审批机关评审通过的生产项目土地复垦方案为基础，编制临时用地复垦方案，获通过后实施土地复垦。
2 岩金矿床地质特征及开采特点
2.1 岩金矿床地质特征
在我国很多的有色金属分布在不同的地域和省份，矿点成形相对相当复杂，加上很多矿体的埋藏都是比较分散单一，很难形成一个较大规模的矿床。因此，在我国无论国营还是民营矿山都很难形成一个大中型的矿山。统计数据显示，当前我国的小型有色金属矿山占总数的82.5％，大型占53％，中型占12.2％。通过数据我们不难看出，我国的岩金矿床基本特点就是矿点多、规模小。
2.2 矿体形态复杂多变
我国的矿山还有一个比较明显的特点就是连续性比较差，倾角、含金品位和厚度变化却相对比较大。矿体都是呈扁豆状、脉状、透境体状，品位均匀的矿床很难见到，其变化系数都是100％之上，并且还会含有大量的夹石；在分布空间上主要是以成组、成群呈现，对于蚀变岩型的金矿体矿岩由于界线分布并不明显，所以很难用肉眼进行鉴别，只有通过取样化验进行确定。
3.1 空场采矿法
这种采矿方式的特点就是在回采的过程中，采空区大多是依靠暂留或残留的一些矿柱对其进行支撑，而采空区一直都是空着的，所以通常都叫做空场采矿。大多数情况下，矿石和围岩都是相对比较稳固的。比如，北山营毛沱-玉石山地区铁铜金钨多金属矿等工程，都是采用地下开采方式，不过这些都是采用以阶段空场以后，在进行充填，矿石地质平均品位30.82%，矿石总储量84309.28万吨。该项目获得最终批复，将极大地促进该公司“十二五”规划的落实，为“十二五”末3 500万吨铁精粉产能目标的实现提供新保障。
3.2 充填采矿法
充填采矿其实与控场采矿有很多相似之处，采空区都是利用采矿过程中所产生的废弃物进行充填，支柱与充填料的相互配合形成一个人工支承体。这种采矿方法最常使用于要求回收率高、开采矿石价值高、地表不允许陷落、充填料材方便和特殊复杂地质条件下的一些矿体。比如，岷县寨上-马坞金矿，通过磷石膏改性等混合物充填矿山采空区，开发应用了“磷化工全废料自胶凝充填采矿”新工艺，使资源回收率达到90%以上。
3.3 留矿采矿法
留矿采矿与前两者采矿方法有着巨大的不同，他的最大特点就是在整个回采的过程中，不能一次性采空区内的矿石，而是要结合具体的情况进行留存，这样可以配合实际矿柱支承采空区。通常情况下，这种方式比较适合于那些矿石较相对比较稳固，同时还不易粘结、氧化和自燃，矿体围岩相对比较稳固的条件下进行采用。比如，西和县崖湾-大桥金锑矿区面积8.4251km2，查明的105条矿体依据有益元素的含量与组合。铜钨矿体是整个矿的唯一矿体，其占全矿总矿石量的79％。
3.4崩落采矿法
崩落采矿是随着采出，用崩落矿体的覆盖岩层和上下盘岩石来充填采空区，及时控制采空区地压和处理采空区。我国采矿业在发展安全高效采矿等多领域取得了显着成绩。如云锡公司建立了集约化矿山，为规模化高效开发利用矿集区内相对分散的中、小型矿体。
4 结论
综上所述，采矿是自地壳内和地表开采矿产资源的技术和科学。所以要加快矿产资源开发，就必须对全省已设采矿权进行清理，储量规模与产能不匹配的要尽快改扩建。对省政府已确定合作开发主体的灵店、灵台南部、宁县中部等煤矿要完善各项前期手续，尽快开工建设。优化产业布局，拉伸产业链条，加大对小、散、乱矿业权整合治理，对牵头进行资源整合、兼并重组的主体，给予其整合矿区周边不宜单独设置矿业权区域扩大的优惠政策。笔者总结和对比了国内外所有矿产的成型和开采条件，笔者认为无论是大中型国营矿产的开采还是小型的民营矿山，只要遵从自然规律，用高科技的手段和技术充分结合岩金矿山的实际特点，就能有效地选择一些适合本地矿山的开采方式。
参考文献
关键词：金属矿山；大水矿床；地下采矿；点柱充填式采矿法
前言
大水矿床是我国金属矿山当中较为常见的一种类型，其虽在我国分布广泛，但由于开采难度较大，以至于该类型矿山资源并非开采首选。随着社会需求的不断增大，越来越多的金属矿山被开采枯竭，从我国目前的大水矿床开采效果来看，点柱充填式采矿法是较有成效的开采方法之一，做好对此方法的分析对于我国金属矿山大水矿床的地下采矿方法进步具有重要意义。
1 大水矿床的充水类型
大水矿床是指矿坑涌水量每日达到数万立方米以上的矿床，这类矿床在我国分布较为广泛，其虽具有一定的开采难度，但从效益方面还是具有重大开采意义的。我国大水矿床的充水条件较为复杂，这与我国水文地质条件有着直接的关系，多种水源共同补给矿坑，其类型不仅包括岩溶水、孔隙水、裂隙水等，还有地表水和大气降水等。其中孔隙水为矿床的主要充水类型，根据不同充水类型可以将大水矿床分为岩溶含水层充水和孔隙含水层充水两种矿床冲水类型。
1.1 岩溶含水层充水
此类充水岩层根据不同的层次有着不同的特点，其中充水层具有含水性不均的特点，这与其无统一含水层和地下水位有直接关系，此类充水层的充水流量与大气降水强度有直接关联，易出现大溶洞库存泥沙的情况，威胁生产安全。覆盖及埋藏充水层则都具有统一含水层和地下水位，但覆盖充水层具有严重的地面谈下井下泥沙，其地下水对安全生产有所威胁。同时埋藏充水层则具有丰富的高压岩溶水，此类充水层的井下泥沙对生产安全有所威胁。
1.2 孔隙含水层充水
此类充水岩层具有埋藏浅的特点，矿坑内涌水量受大气降水影响明显，上部松散沉积物较多，多以富有水的沙砾石层为主，同时掺有细粉砂含水层与弱透水的亚粘土、粘土层交互成层，此类岩层具有极强的不稳定性，工程地质条件也较为复杂。
2 大水矿床的开采方法分析
大水矿床的地下采矿方法一直是采矿企业研究的重点内容，在我国当下的矿山开采水平上，大水矿床的地下采矿方法也呈现出了百花齐放的现象，例如留隔水矿柱的房柱法（谷家台铁矿、业庄矿区、泗顶铅锌矿），可超前疏干的崩落法（西石门铁矿、北 河铁矿、程潮铁矿）、空场嗣后充填采矿法（南 河铁矿、草楼铁矿）等等，都取得了一定的效果，并获得了成功，但从开采效率、经济效益、生产安全角度分析，还是点柱式充填采矿法最为有效，因此该方法成为了我国目前使用最为广泛的大水矿床的地下采矿方法。
3 点柱充填法的应用优势
（1）点柱充填法能够在一定数量的矿柱支持下实现对矿体上盘的支撑，避免海水深入坑内，对矿山的海地部分产生破坏与不利影响；（2）使用点柱充填法可以实现全尾砂充填，这样有利于提升回采矿石的回收率；（3）点柱充填法的机械化程度较高，因此其劳动生产率也交稿，而且无轨生产设备的灵活应用，还可以保障设备安全，如果出现海水浸入井下的情况，可以实现对设备的随时撤离；（4）点柱充填法可以实现对采场内的分选，实现对开采品位的灵活控制。
4 以点柱充填法的大水矿床开采
4.1 工程实例
某矿区位置在海湾部分，其矿体由陆地向太平洋倾斜延伸，由于矿体断层较多，故将其分为三个主要开采矿段，矿段代号分别为A、B、C。在三个开采矿段当中，C矿段为充水矿床，其矿体与海底的最近距离仅为40m，垂直延伸高度可达300m，矿体走向全长为300～400m，厚度为5～50m，倾角度数为30°～45°。在该矿段中，有矿体赋存于矽卡岩中，围岩为大理岩和角页岩，框体直接顶板处有宽度较大的主断层，矿体和围岩的节理发育较好，属于中等稳固情况。在矿体当中地下涌水量不打，与海水无直接联系。
4.2 采场构成要素
海床底部留60m的护顶柱；采场尺寸及分割后的矿体自然尺寸长度在50～100m之间，宽度在5～50m之间。方形点柱断面为6m×6m，不留间柱，回采10年后，可将点桩面改为5m×5m。点柱之间的净宽度应控制在8～9m质检，点柱中心距为14m。阶段顶底柱高在为15～20m之间，段高75m。回采分层高度为4m，分段充填时，高度为12.5m。
4.3 采场的系统设置
根据对大水矿床的实际情况分析与了解，可以不对其进行运输阶段和溜矿井的设置，与此同时也不设置回采分段平巷，取而代之的是露天矿用的改装铲运机和卡车。其中铲运机的规格为6.5m3，卡车的规格为35～40吨。在生产过程中，卡车可直接经由斜坡道进入到采场当中进行装车，撞车后将矿产运往地表卸矿站进行卸矿。其中矿床中的阶段高为75m，且每一阶段仅作回采开始时的切割分层用，在运输水平上不使用阶段高。
4.4 回采工作
根据矿床的实际情况分析，其回采工作可以从斜坡道的采场联络道开始，其中第一层的回采切割层高为4.5～5m，充填高度为3m，预留空顶高度为1.5～2m，这样设置的目的是为了保证下一层分层回采时，能够有效的出矿和通风。第二层的回采切割高度为4m，充填高度为3m，预留空顶高度为1～1.5m。在此种回采模式设计下，所有采场在无干扰情况下可以实现同时凿岩和出矿，实现6个采场的同时工作，日出矿量可达1500吨，实现回采工作的全面拉开。根据矿区实际情况的分析，生产过程中的凿岩设备应选择双臂台车，对于部分矿体较薄的小采场，可以选择使用手持式凿岩机，保证凿矿的精准性，避免对山体造成伤害。
4.5 经济技术指标
在上述生产模式下，矿产掌子面工人的工班平均劳动生产率可达48吨左右，采场的平均生产能力根据采场的实际大小有所差异，其中日生产量最高的可达600吨，日生产量最低的也有300吨左右。通过对点柱矿石的损失率计算，其理论损失率约为18.5%。
5 结束语
综上所述，点柱充填式采矿法作为当下较为成熟的矿山开采方法，其对于金属矿山大水矿床的开采具有非常重要的意义，国内多个以此为主要技术的大水矿床金属矿山开采，也客观证明了其在大水矿床的开采方面的先进性与效果。随着金属矿产资源量的日趋减少，今后的金属矿山开采难度必然还会增大，因此我们必须要在以点柱充填式采矿法有效完成当下的大水矿床开采工作基础上，加大对点柱充填式采矿法的技术深入研究，实现对该技术的进一步完善，让其能够更好地适用于难度更大的技术矿山大水矿床的地下开采工作，为保证我国资源的有效开采提供坚实、有利的支持。
参考文献
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【关键词】地下矿山；开采技术；问题；策略
目前，国内外地下矿山采矿技术的发展往往体现在该企业采用各种采矿方法的比重和回采工艺，从而使得采场生产能力和劳动生产率有了较大的提高，为企业带来了可观的经济效益。然而，随着地下矿山开采新技术、新方法的不断涌现，新的问题也日益突出，因为，开采技术往往都会存在某些不足或将要面临某些问题。因此，相关矿山企业必须深入探讨地下矿山开采技术，详细分析其所面临的问题，并找出相应的解决策略，为最终提高我国地下矿山开采技术水平提供可靠保障。
1.地下矿山开采技术分析
1.1地下矿山无废开采技术
地下矿山无废开采技术是近些年才发展起来的，但是很快就得到推广与应用，因为改技术符合国家产业政策和发展方向。此外。地下矿山无废开采技术不仅可以充分利用矿产资源，为企业创造更多的经济效益，而且可以避免废弃物对自然环境造成污染和危害，是今后矿山开采技术发展的首选。该技术主要包括：高浓度尾矿料的制备与输送技术、全尾矿充填技术等。目前，地下矿山无废开采技术在俄罗斯、美国、德国、印度、加拿大等国家得以广泛应用。
1.2崩落采矿技术
1.2.1自然崩落法
自然崩落法在地下矿山开采中应用较广泛，其优点在于采矿成本低、生产能力大、开采速度快等，尤其是对于那些矿化均匀、矿体厚大，并且容易于自然崩落的低品位矿床开采，特别适用。自然崩落法的应用原理是，在通过在地下矿山中破坏矿块内的应力平衡，使得矿块大面积拉底后，进而引起应力不均匀分布或应力集中，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，最终达到矿山开采的目的。
1.2.2无底柱分段崩落法
无底柱分段崩落法是近些年才在我国应用的，至于如何加大和优化结构参数的问题仍然是阻碍该方法在我国进一步推广的主要因素。其中，结构参数优化的目的就是为了增大进路间距，从而极大地减少采掘工程量。由于增大进路间距可操作性强，易于实现，目前在我国的桃冲、程潮、板石沟以及北铭河等矿山都应用了该技术，并呈现出诱人的应用前景。特别是那些低贫化放矿或无贫化放矿工序，为了保持矿石界面的完整性，正常情况下在放矿过程中当矿岩界面正常到达出矿口时便停止放出，从而最大程度地减少矿岩的混杂性，提高矿岩的纯度。随着无底柱分段崩落技术的应用，能够极大地减少岩石混入，降低贫化，并将为相关企业带来巨大的经济效益。
1.3承压开采技术
承压开采是在有效保护地下水环境前提下的开采技术，并且开采效率也比较高。随着矿井开采速度、开采深度、开采规模进一步加大，一些矿区来自底部的灰岩裂隙岩溶高承压水的威胁E1趋严重，对接下来矿区的开采造成一定的难度，底板岩层在采动的影响下的破坏程度也日趋加剧承压开采技术能够很好地克服以上问题。承压开采技术指的是在不疏降地下水位的情况下，回采工作面底板含水层有较高的承压水作用时，通过底板封堵、加固等手段来从而防止水害事故的发生，确保开采工作的顺利、有效进行。一般情况下，承压开采的三种途径：合理选择开采区域、当留设防水（砂）矿（岩）柱、取合理的采矿方法和工程措施。
2.地下矿山开采技术所面临的问题
2.1开采成本增加，开采难度增大
随着矿山开采项目的不断增多，我国矿产资源日益枯竭，后期剩余储量一般位于矿床的底部及边缘地带，开采难度不断加大，从而无形中使得相关矿山企业增加了开采成本。因为，深部矿床受地压影响大，同时，矿体埋藏较深，现有技术条件难以开采，矿石及围岩软弱破碎，提升运输环节较多，矿体分散，矿体倾角厚度变化大，矿床边缘的矿体夹层多，从而使得采矿工程位置不断下移。最终将会出现新采区不断开拓，而原有的老采区不能及时密闭的现象，使得整个地下采矿活动范围越来越大，通风越来越困难，采矿生产受到制约，矿井涌水量不断增加，采矿难度越来越大，开采成本不断增加。
2.2可开采资源储备不足
依照现有的开采速度，我国的地下矿产资源将会越来越少，并在未来数十年枯竭，使得矿山开采面临着一些列生产危机。随着我国经济社会的快速发展，对能源的需求也在El益增多，现有的资源储备难以满足其基本需求，进而转向国外进口，将会增加我国能源风险。
2.3开采量下降，开采人员富余
随着矿山开采行业的不断发展，以往的开采模式将会发生改变，矿体将会向着深部及边缘地带集中，使得矿山开采的范围不断缩小，矿体变小变薄，采矿作业点越来越集中，矿产资源年产量也会逐年降低。最终，矿山生产所需的相关技术人员量不断下降，使得以往的人员出现大量失业，人员闲置和人员过剩的现实，这样，将会带来一系列社会问题，不利于我国社会主义和谐社会的建设。
3.地下矿山采矿技术的发展趋势
3.1矿设备大型化、高效化、自动化
随着科学技术的不断发展，地下矿山采矿技术也在不断转型，其开采设备将会出现大型化、高效化和自动化发展。各国将会加大科研投入经费，研制高效率大孔穿爆设备、井巷钻进机械、振动出矿和连续采矿及与之配套的辅助机械、中深孔全液压凿岩机具以及铲运机为主体的装运设备等，逐步实现高效化、无轨化、半自动化和自动化，以便于更好地满足当今社会发展的需求。同时，还需要研制出可自动清除车厢内粘结物的高效连续式装载的采矿激光测位装置，实现微机控制的凿岩台车等。
3.2地下残留矿新工艺的发展
在地下矿山开采中，采矿工艺是提高开采效率和确保采矿质量的必要条件，对于矿山开采具有重要的作用。在今后的发展中，人们将围绕提高采矿生产能力这个主目标，重点研究地下残留矿新工艺技术。因为，随着民采企业和非常采矿现象不断增多，无序开采的情况相当严重，不仅抢占大量的国家矿产资源，还造成浪费严重，遗留了大量的残留矿体。然而，该类矿床在开采过程中存在采矿方法、地压灾害、巷道维护、岩层控制、采空区处理等技术问题，需要通过系统的研究加以解决，通过加大对地下残留矿新工艺的研究，充分回收有限的矿产资源，对我国地下矿山行业的良性发展具有重要意义。
【参考文献】
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关键词：矿山开采 机械化 应用
中图分类号：TD63 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）09（c）-0038-02
在地下非煤矿山开采中，开采工艺的好坏直接影响到整个矿山的生产能力，因此，要选用最先进的开采工艺，才能达到地下非煤矿山高效高产的目的。将机械化技术用于地下非煤矿山开采中，绝对是我国非煤矿山开采史中一次重要变革，随着我国工业自动化技术的不断发展，地下非煤矿山开采工艺中机械化的应用也越来越多，由于矿山开采是高危行业，提高机械设备自身的自动化程度和可靠程度，最大限度的减少开采人员，是实现地下非煤矿山长治久安的关键所在，因此，地下非煤矿山开采工艺中机械化应用有力的推动了企业的安全、高效、又快又好发展。机械化矿山开采具有高效、高产、高安全、低能耗的特点，这种具有高度时代气息的方式完美的顶替了过往的人力开采，给矿山开采技术提供了无限的活力。
1 地下非煤矿山开采中机械化发展趋势
1.1 钻孔设备
目前，长沙矿山研究院与宣化采掘机械厂共同研制的CBH-10型和SC-165E型潜孔钻机，已将气压升高至1.6～1.8 Pa，能够实现远程监控管理、误动作保护、故障自动诊断和自动作业，我国衡阳有色冶金机械总厂与长沙研究院共同研制的YZ-55型牙轮钻机，钻孔孔径为280～380 mm，其技术性能和结构参数已经赶超美国60RⅢ型牙轮钻机，从矿山钻孔设备设计研发阶段来看，国内技术水平已经基本能够与国际先进技术水平接轨。
从国内矿山企业运用矿山机械设备的现状来看，大多数的露天矿山已经基本实现潜孔钻穿孔进行中深孔爆破和机械铲装等机械化采矿，但是地下矿山特别是矿体赋存较薄的矿山仍然主要采用手风钻进行浅孔留矿开采方式。从我国地下矿山开采钻孔设备的现状来看，我国地下矿山开采钻孔技术水平与国际先进水平还有较大的差距，造成这种差距的主要原因是由于国内矿山未使用与之相配套的更为先进的采矿方法。
矿山钻孔设备的发展应该逐渐向着机械设备精度化、自动化和大型化的趋势发展，并逐渐采用与之相配套的采矿方法。
1.2 装运设备
矿山装运设备包括铲装设备和运输设备两部分，从地下开采的装运设备与露天开采的装运设备相比来看，地下矿山主要是受到地下运输巷道的围岩岩性和尺寸大侠等因素的影响，而露天矿山装运设备的发展与更新则取得了更为长足的发展。
地下开采的主要装运设备有电机车（柴油机车）、井下自卸机车和铲运机三种，目前，我国有许多地下矿山仍然采用有轨运输，有轨运输在一定程度上降低了运输效率，像美国、加拿大、瑞典、芬兰等采矿业比较发达的国家，地下矿山已经广泛推广无轨化采矿技术，他们采用的井下自卸汽车、铲运机等井下无轨运输设备的出矿量已经占据总出矿量的80%～85%。一般来说，日产1000～3000 t的地下矿采用20～35 t的矿用汽车，日产15000～40000 t的地下矿采用45～60 t的汽车，20 t以下的井下矿用自卸汽车很少采用。
地下无轨运输方式的优势已经逐步吸引绝大多数大中型地下矿山企业的目光，无轨运输必将会取代有轨运输成为国内地下矿山运输方式的主流，同时与之相适应的井下装运设备也呼之欲出。
1.3 大能力的新型综合开采装备
大能力的新型综合开采装备的运用也是未来地下非煤矿山采矿机械化的发展方向，大能力的新型综合开采装备的主要特点是能力大，破碎机、转载机和运输机每小时的生产能力在500～2000 t，大功率点牵引采矿机每小时的生产能力在1000～1200 t以上，自动化水平较高，机电一体化得到实现。为了适应采矿机快速采矿的需要，液压支架采用电液进行控制，采矿机具有自动调高等功能，实现了液压支架、刮板输送机和采矿机的自动控制，大能力的新型综合开采装备可靠性高，设备性能好。随着机械化程度的不断提高，地下矿山开采效率也达到了一个崭新的水平，机械化采矿的世界平均效率可以达到13.327 t/工，而普采工作效率只有4.761 t/工，机械化采矿效率是普采工作效率的2.8倍。机械化在地下矿山开采的多个环节都存在着明显的优势，机械化开采不仅大幅度提高了工作面产量，还减轻了采矿工人的体力劳动。
2 地下非煤矿山开采中机械化工作面的各种设备及生产系统
2.1 机械化非煤矿山开采设备作用解析
地下矿山开采工艺中所包括设备主要包括生产系统和工作面中的电气设备和机械设备，主要包括液压支架、乳化液泵站、采矿机、输送机、端头支架、可弯曲刮板输送机、破碎机、桥式转载机、单轨吊车、移动变电站、牵引绞车、照明设备、移动变电站、电缆车、可伸缩胶带运输机、冷却灭尘泵、低压防爆磁力起动器等。
2.1.1 乳化液泵站
乳化液泵站由乳化液箱和乳化液泵两部分组成，乳化液泵站是机械化中液压支架和其他液压装置的动力源，可以向外输送压力液。
2.1.2 液压支架
液压支架就像是采矿机械系统的外壳，主要用于管理工作面顶板，为地下采矿作业提供一个安全可靠的工作空间，液压支架的前移和升降都能够将液压转为动力，通过推移千斤顶能够推移工作面移液压支架和可弯曲跨版输送机。
2.1.3 输送机
输送机的主要作用是运矿，除此之外，输送机还可以作为液压支架前移的支点和采矿机的导航，电缆槽内设置有水管和电缆。
2.1.4 采矿机
现代地下非煤矿山开采中采用的都是双滚筒采矿机，双滚筒采矿机可以在工作面可弯曲刮板输送机上沿着工作面进行工作。
2.2 地下非煤矿山开采生产系统简介
地下非煤矿山开采生产系统是由许多分系统组成的，在生产过程中，只有不同分系统正常运行，工作面才能够顺利生产。
2.2.1 供水系统
国内有很多地下非煤矿山喷雾灭尘都是用地面水池提供静压水，一方面供给采矿机的冷却灭尘泵，在加压之后供给采矿机进行灭尘和冷却；另一方面用来给运输顺槽的各转载点供水灭尘。
2.2.2 运矿系统
运矿系统是由可伸缩交代输送机、顺槽桥式转载机和可弯曲刮板输送机组成的，将工作面上开采出来的矿物进行运输至仓库。
2.2.3 信号、通讯系统
信号、通讯系统是有控制台、通讯电缆和电源箱等组成的，控制台控制顺槽转载机和工作面输送机的启动，顺槽、工作面或者是控制台控制顺槽转载机和工作面输送机的停止。
3 机械化地下非煤矿山开采的工序分析
3.1 采矿
采矿的工序包括破矿和装矿两部分，采矿机是完成采矿工序的主要机械设备，采矿的一般方法是采用前滚筒在上割顶矿，后面滚筒在下割底矿和装剩矿。
3.2 运矿
完成运矿工序的主要设备是工作面可弯曲刮板输送机，由于工作面可弯曲刮板输送机的一侧装有铲矿板，所以采矿机在割过矿之后再推移给输送机时，余下的矿就已经被输送机运走了。
3.3 支护区和采空区
地下非煤矿山采矿工艺机械化中一个非常重要的机械设备便是液压支架，工作面上的前移、护帮、切顶、支撑和推移等多项工作都需要利用液压支架来完成。
4 结语
在我国经济迅速发展，机械自动化水平不断提高的大背景下，地下非煤矿山开采工艺中机械化的应用是企业生存和发展的必经之路，将机械化技术用于地下矿山开采中，绝对是我国矿山开采史中一次重要变革，综合机械化在地下矿山开采中的应用取得了巨大的经济效益和良好的社会效益，地下矿山开采工艺中机械化的应用还有利于降低安全事故的发生率，是企业进行可持续发展的基本途径，也是企业提高企业整理竞争力的根本保证，实现了地下矿山开采的高产高效和现代化。
参考文献
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关键词 采矿技术 机械化 充填 地下采矿 应用
中图分类号：X703 文献标识码：A
我国92%以上的一次能源，80%的工业原料，70%以上的农业生产资料来源于矿产资源。从资源总量上看我国是一个资源大国，已发现171个矿种，探明有储量的矿产159种，有20多种矿产探明储量居世界前列，但人均占有量却低于世界水平。随着近些年采矿业的兴起及我国国民经济的发展，对矿产资源的需求增加，国内各地开始大规模地开采各种矿产资源，但随之而来的问题也越来越多，缺乏相关的技术支持和管理，从而造成乱采滥挖，环境严重破坏，事故频发等等，这些后果的严重性是不可估量的。为了合理的规划和充分开发利用矿产资源，保证我国矿产资源后期的可持续健康发展，我国需要更高效、安全、环保、低成本的采矿技术和充填技术。
1我国目前在地下矿山开采过程中存在很多问题，主要有以下几个方面：
（1）我国贫矿多，富矿少，中小型矿山多，大特大型矿山少，矿产资源分布不均衡。摒弃由于我国长期以来对矿业的粗放式经营造成相当一部分中小型矿山为了尽快取得经济效益，采富弃贫，乱采滥挖，造成矿产资源的严重浪费和开采不规范造成事故频发等。
（2）采矿技术应用与发展不均。我国幅员辽阔，全国经济发展水平差别很大，采矿技术参差不齐。在一些经济发达地区和大型矿山，采矿技术已经达到了国际先进水平，而在经济欠发达地区和相当一部分中小型矿山，采矿技术和采矿设备十分落后，采矿损失贫化严重，人多量少，生产效率低下。
（3）资源综合利用与回收率低。无论是单一或多金属矿山，在对矿物和废弃物的回收利用方面越来越受到人们的重视。 国外对矿产资源的综合回收利用技术和水平已经达到一定的水平，而我国的综合回收利用技术与发达国家相比还很低。 我国矿产资源综合利用率不足 20%，矿产资源回收率约为 30%，废弃物的回收利用程度很低，而国外的先进水平则均达50%以上。
（4）地下开采造成的地形地貌破坏和“三废”的排放。前者会造成严重的地质灾害、地表塌陷、滑坡、土地资源占用和对地下水资源的破坏；后者则会对大气、水源和农田造成污染，严重破坏环境和威胁人畜安全。矿山环境问题比较突出，不能完全适应经济社会发展的新要求。
要想改变这种状况，我国必须从政策、管理和采矿技术发展上着手，政策、管理和采矿技术发展结合起来，才能解决我国矿业的目前这种现状。
2我国地下矿山采矿技术的发展方向
我国地下矿山采矿技术已取得一些较显著的成就，但总体的发展水平仍很低，在未来采矿技术的主要发展方向：优化发展采矿技术、提高机械化程度、无废开采技术和无人化采矿技术等。
2.1优化发展采矿技术
随着科技水平的提高，采矿技术的发展越来越快。为能更适应社会的需要，采矿技术在不断的改进，机械化、自动化程度也越来越高，通过不断改进优化开采工艺，配合科学的生产管理，以取得更好经济效益、环境效益与社会效益。
2.2高度机械化采矿技术
现代采矿技术为能提高效益，降低成本、节约人力和加大安全采矿作业，采矿方法向大参数、大采场、高阶段、连续作业的方向发展。自上世纪80 年代以来，各种无轨设备的研制和推广不仅使得凿岩、铲装、运输等主要工序配备了功能齐全的无轨设备，而且几乎所有的辅助作业也逐步实现了机械化。机械化作业效率高、机动性强、产能大，为连续采矿技术的实现创造了条件； 同时，机械化必须通过连续化生产才能充分发挥其高效高产的优势，即以整个矿段作为大型采场，在上下连续多个矿段分别平行进行采切、回采、充填工序等，采矿作业分工序在不同的空间和时序上平行进行，整体向前连续推进。此外，要想真正实现采矿的高效高产，除了采场作业的连续生产之外，提升系统、外部运输系统和管理调度系统的优化配套也必不可少。目前这种高度机械化的采矿技术在国内外的发展从工艺技术、设备配套、控制技术等方面均日臻成熟，已开始进入推广使用阶段。机械化采矿技术在今后的应用将会更加广泛。
2.3残留矿体及难采矿床开采技术
我国地下矿山长期开采，因当时技术水平的制约以及乱采乱挖的影响，采区内仍残留有大量的矿石资源。这些残留矿石回收技术复杂，安全条件差，遗留的大量空区和矿柱长期不能得到有效处理。随着近地表资源的不断消耗，采矿逐步向深部发展，地温地压不断增加，尤其是高应力矿区，采场突变失稳风险增高，潜在危害加大。以上问题在利用充填技术后完全可以解决。充填技术在以上矿体开采中的应用，不仅使矿产资源得到了充分开发利用，而且治理了前期开采形成的空区，保证了地表后期的安全稳定。充填法有利于开采矿床后期残留矿体、深部矿床、水下、建筑物下和构筑物下矿床以及有自燃倾向的矿床。近年来采用了无轨设备、高分层落矿及充填系统自动化等技术，使得充填采矿法的采矿成本下降，采场生产能力及劳动生产率大幅提高，在矿体及围岩均稳固的矿山也开始用充填法，并取得了较好的采选综合经济效果。
2.4溶浸采矿技术
我国矿产资源贫矿多，对于这些低品位的矿床，用传统的采矿方法开采，采矿成本高，经济效益低。溶浸采矿技术是一项将采、选、冶技术结合起来，直接从地下提取金属的开采工艺。 溶浸采矿因能较好地回收常规开采方法不能回收的低品位矿石、难采矿体、难选矿石和废石中的有用成分，拓宽了地下矿产资源的利用范围，增加了矿石储量，为满足我国工业对矿石产品日益增长的需求开辟了新途径。长期以来，国内外学者对溶浸采矿的理论和实践给予了极大关注。特别是 20 世纪70 年代以后，美国、加拿大、前苏联、澳大利亚等国在溶浸采矿领域开展了大量的研究。目前国内外溶浸采矿技术已日趋成熟，在几种主要金属如铀、铜、金、银的生产中，溶浸采矿技术生产量所占比例逐年增加。溶浸采矿具有环境污染小，生产成本低的优点，采用溶浸采矿技术开采低品位矿床有广泛的应用前景。
2.5无废开采技术
无废开采就是最大限度地减少废料的产出、排放，提高资源综合利用率，减轻或者杜绝矿产资源开发的负面影响的工艺技术。目前我国一直加强对采选后的废弃物的综合利用研究，在无废害采矿方面取得了一定的进展，比如选矿尾砂充填开采空区、尾砂制建筑砖、废石回填空区等等。从长远来看，无废害开采将是 21世纪采矿技术发展重要课题及必然趋势。
2.6无人化采矿技术
无人化采矿技术实质上就是无人采矿、自动采矿和数字矿山的统一，使采矿技术达到一个空前高度自动化的水平，使一个大型矿山的开采通过仅少数人对计算机控制系统的控制就能够完成整个矿山的开采加工工程。随着无人采矿技术、可视化技术、3S（RS，GPS，GIS）技术和虚拟现实技术的发展，把矿山及其他相关信息、计算技术和工业控制技术进行整合，优化设计矿床开采方案、合理配置资源、最佳控制工艺及其支撑系统，全面、动态、准确地掌握我国矿产资源的存量及变化、进而科学合理地开发利用和保护资源。这是目前正在形成的技术，我国大部分金属矿山仍是半自动化和辅助操作控制，将其作为一种中间缓冲技术。 随着我国采矿设备的大型化、智能化，遥控化技术及自动化技术的发展，将为无人化采矿提供重要的技术保障。无人化采矿技术是未来采矿技术的必然发展趋势。
2.7深部开采
随着浅部易采资源的开发利用，地下金属资源的开发逐步向纵深方向发展。与浅埋矿床相比，由于深部矿岩的地质构造、赋存条件以及地应力等均与浅部矿岩有所不同，其开采技术条件更加复杂，面临着更广泛、更复杂的技术难题，如地压、高温、提升、回采、充填、排水、通风、支护、环境保护等。
3充填技术在矿床开采中的应用
充填采矿法在我国地下矿山开采中应用较为广泛。随着近些年采矿业兴起和国家对矿山开采安全要求的严格规定，非特殊情况下地下开采矿山必须使用充填法处理回采后形成的空区，以确保地表的稳定和地下所形成的空区的安全治理。故充填法在今后的地下矿山开采过程中将是国家强力推行和着力发展的重点。
在地下开采过程中，充填法的充填成本占采矿成本的1/3左右，而充填材料的费用超过充填成本的80%。故充填材料的成本成为制约充填技术广泛应用和发展的前提。要想使我国的地下矿山开采充填法真正能推行开来，首要条件就是能保证矿山企业在开采及充填过程中的整个成本费用满足企业的盈利范畴。其次保证充填后的强度能够达到标准，保证后期开采对地表不会产生影响。要满足以上条件才能将充填法真正在矿山得到实施。而降低充填成本、提高充填强度，是充填技术的主攻方向之一。
充填方式包括干式充填、湿式充填和胶结充填。具体充填方法有废石干式充填、水力充填、水砂充填、细砂胶结充填、磨砂胶结填充、废石胶结填充、全尾砂胶结充填及膏体充填等。而充填材料的选择有水泥、废石、细砂、粉煤灰、高炉炉渣、尾砂、高水材料等，这些材料在我国或国外的具体矿山都已经经过试验，部分材料得到了推广和使用。但无论使用哪种材料充填都必须要保证充填体的强度。
目前来看，我国地下矿山如今使用的尾砂胶结高浓度充填、废石胶结充填及膏体充填得到了大力的应用。
针对今后的地下矿山开采，充填技术是以后必不可少的工艺，充填的主要目的：首先保证矿山开采后空区不会对地表不会造成塌陷，而危及今后人们的生命安全。其次处理工业固体废料，能否将选矿及其他工业产生的工业废弃物大量回填至地下，从而一举两得，即保障了采矿及地表安全，又保护和改造了生态环境。
充填采矿法虽优势明确，适应性广。但回采、充填工艺复杂，采、充相互影响，更主要的是充填料开发、加工、输送费用高，成为制约充填采矿法发展的重要因素。故加强对充填材料的研究，制定适应不同矿山地质结构条件的方案，在应用时有明确的相对性和适用性，以最大限度的发挥充填采矿法的优势，具有很高的价值及实际应用意义，其前景必将十分广阔。
4结语
根据我国经济持续发展，自动化、机械化程度提高，我国今后地下矿山采矿技术必将步入一个全新的阶段，将采矿技术、自动控制、环境保护与治理相统一是今后采矿技术的发展趋势，对我国今后矿产资源的开发利用意义很大。
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关键词 外包 管理模式 探讨
中图分类号：TD844+.9 文献标识码：A
矿山企业的外包运营模式是按不同的生产环节进行划分的，其中生产剥离、采矿和选矿是矿山企业生产的核心业务，本文就这三个生产环节的外包进行阐述。
1矿山开采前剥离性业务外包
矿山开采特别是露天开采的首要任务就是剥离一些非矿土层或没有开采价值的矿物表层，这一工作任务传统的做法就是矿山企业专门成立一支工作队伍进行剥离施工，现在大都由第三方承包完成。
2采矿业务外包
指的是金属矿石的开采不由本企业的人员具体操作，由外来的第三方或者是内部人员虚拟外包的方式，虚拟外包就是由企业内部人员承担矿石开采但报酬的计算与兑现和外部人员承包该工作一样。
3选矿业务外包
就是选矿操作环节企业不再具体参与，由企业以外的人员或施工队去承担，或者是虚拟外包。此外，矿山运营外包还涉及运输业务外包：指矿石、精矿的运输由专门的外部运输单位或企业负责，矿山企业不再拥有自己的专门运输队伍。矿山企业三类核心业务外包运营模式中，剥离性外包运营模式在国内大部分矿山开采企业得到普遍采用，各矿山企业不再拥有自己的剥离施工操作队伍和人员；采矿外包运营模式有不少的企业在尝试，但大型企业的在该运营模式上还有所保留，没有完全实行外包，而小的矿山开采企业基本上都是外包的运营模式；选矿外包运营模式除该矿业公司采用外，国内其他企业采用这一管理模式的较为少见。
4重视露天矿外包和地下矿外包的差异
（1）露天矿与地下矿承包资质的差异。矿山企业按照采矿方法可以分为露天矿山和地下矿山。与地下矿山相比露天矿的采矿管理较为简单、容易，而小型露天矿的开采更加简单，有些只是具有土石方施工能力的施丁队伍，这些来自于非矿山的施工队伍，合同单价较低。由于队伍人员素质、培训和装备水平参差不齐，安全和技术支持存在隐患，如对边坡的管理等方面。地下矿山的开采和管理比露天矿复杂很多，因此从事地下矿山建设和采矿承包的施工队伍要求更专业化，必须具备矿山总承包资质才能承接该类业务。
（2）露天矿与地下矿外包在设备、设施投资方式的差异。露天矿外包和地下矿外包在设备、设施的投资方式上可以进行如下划分，露天矿外包可以由承包方投入采矿、运输等主要设备、相关辅助设备和公辅设施等，但投入的设备必须符合矿山的要求，这种模式可以减少业主的建设投资。地下矿外包的固定设备投入由业主承担，固定设备包括：提升机、竖井装备、有轨运输设备、坑内破碎设备、水泵、变电设备、通风设备、压风设备、放矿设备等；移动设备由承包方投人，移动设备包括：手气动凿岩机、中深孔钻机、掘进凿岩台车、中深孑L台车、铲运机、装药车、辅助车辆等，这样可以防范双方合作出现问题带来的风险。固定设备的运行管理可以由业主负责，也可以委托给承包方负责。
5重点关注矿山安全管理
矿山企业属于高危、高风险、强体力、劳动密集型行业，矿山管理最重要的是安全管理。因此必须要求承包方必须具备完善的安全管理体系和职业健康防护体系。在确定承包单位时，对承包单位安全资质进行全面审查。在采矿工程承包合同书中，明确双方责任义务；制定安全管理制度，监督承包方执行。在爆破管理上，制定明确的爆破材料管理制度，安全员进行严格监督；承包方自配取得特种作业资格证书的特种作人员。
关键词:无废采矿；环境影响；解决方案
引言
我国是一个矿业大国,而且也是最大的发展中国家,正处在以开发和利用矿产资源为主要特征的工业化进程中, 20世纪80年代后期以来,国民经济持续稳定的高速增长需要消耗大量的矿产资源。随着我国人口的持续增长、国民经济的高速发展,对矿产资源的需求也急剧增加。因此,除进口部分矿产品及与资源丰富的国家联合开发矿产资源外,国内矿产资源开发仍需保有相当的规模和能力,以满足我国经济发展的战略需要。
人类开采矿产资源是诱发地质灾害和污染环境的直接因素。矿山开采过程中大量地排放废弃物(如尾砂、废石等) ,加速了水土流失,引发了地表塌陷、山体滑坡;矿山井下抽排水造成矿区地下水位下降、矿山周围地下水资源枯竭;地下开采诱发地震、岩爆、冒顶片帮等地质灾害;大多数矿山堆积的尾矿引起地表环境污染、尾矿库溃坝事故造成严重的泥石流灾害等。
一、国内的技术现状
在长期的技术开发实践中,国内矿业系统的科研院所、高等学校和矿山企业的广大科技工作者致力于采矿技术的研究,在采矿技术领域逐步形成了具有国内领先、国际先进的采矿工程成套技术,其中地下矿山无废开采和灾害控制技术方面已有很大的提高,达到实用水平的工程化成套技术有以下几方面。
(1)以充填采矿技术研究为主线的成套技术。我国矿业系统的科研院所和高等学校一直致力于充填采矿方法及与充填采矿相关的技术研究,取得了许多研究成果,为提高我国矿山开采技术水平起到了积极作用。
(2)矿山废弃空间、矿山废弃物处理与处置的成套技术。由于国内矿山早期开采留下了大量采空区,同时在地表尾矿库堆置了大量的废弃物,不管是采空区还是尾砂都存在较大的安全隐患。
(3)根据国外采矿技术的发展趋势,在消化国外先进技术的同时,结合我国矿山开采的实际,开展了以矿山地压监测与控制技术为主线的矿山安全开采方法的研究,取得了多项研究成果。
二、存在的问题
随着我国改革开放和建设事业的发展,矿产资源开发的数量和规模越来越大。至20世纪90年代初,全国已建成国营矿山8 000多个,乡镇集体矿山近12万个,个体矿山12 万多,全国冶金、有色、建材、化工、能源、非金属矿年采出量逾20亿t,其中地下矿山开采的矿石量约为5亿t,成为世界第三大矿业国家。但矿产资源开发所产生的负面作用也越来越大,越来越明显,主要表现在以下几方面。
(1)采矿产生的废石、尾矿堆置占地和环境污染日趋严重。据不完全统计,全国固体矿产采选业排出尾矿、废石在地表堆存,破坏土地与占用耕地已达到187万～247万hm2 ,金属矿山废石堆置占地一般占采场面积的57. 3% ,这对于土地资源十分紧张的我国是一项不小的损失;堆置的废石和尾矿中的有害成份淋渗使地表和地下水体受到污染,废石场和尾矿库的粉尘也对大气造成污染;堆置在洪水通道上的废石,可能由于洪水产生泥石流,造成人员伤亡和财产损失;尾矿坝不稳定或遭洪水影响时,可能发生溃坝事故,不仅会淹没土地,而且常常造成人员伤亡。
(2)采矿产生的采空区对地质和自然环境的破坏日趋严重。采矿形成大量的采空区,如不及时进行充填,可造成地表塌陷、山体崩塌,财产和生命遭受损失;采矿导致区域性水位下降,地表水和地下水动态平衡系统遭到破坏,以致水源枯竭、河水断流;地表沉降,对人们的生活和农业生产造成严重影响,自然景观、地形地貌、土地山林也受到破坏。此外,废石与尾矿堆置需要投入大量的建设资金和运营费用,使矿山企业经济效益下降。
矿产资源开发造成的负作用,其根源在于地下资源被采出的同时形成采空区及废弃物(包括废石、尾矿等)在地表堆置造成的。因此,如果研究采用不产生废弃物或产生少量废弃物的采矿新工艺技术,并将废弃物及时返回地下充填采空区,则对自然环境的破坏也会相应的减小。所以,实现矿山无废开采对于我国资源开发的可持续发展、环境保护和构建和谐的社会环境,具有十分重要的作用。
三、发展对策
以地下矿山无废开采和灾害控制技术为对象,研究开发出适合我国国情的地下矿山无废开采方法、灾害控制技术的综合配套技术,并旨在全国非煤矿山中推广应用,以提升国家非煤矿山开采技术水平。但项目规模大,起点高、研究难度大、研究内容多,需要国家主管部委长期协调和行业、企业共同重视才能有效完成。并开展以下课题研究工作。
(1)地下矿山无废开采方法及工艺技术研究。采矿过程中不可避免地产生一定量的废石,废石的爆破、运搬、提升、运输所做的功完全是一种无用功,浪费了大量的人力、财力,因此,采矿所产生的废石越少越好,这就需要对采切工程布置进行优化,在满足采矿工艺和安全要求的前提下,尽量少采废石。通过对不同采切工程布置的优化,综合研究适合各种情况的矿体采切工程布置方法及工艺措施,达到少采废石的目的。
此外,根据矿体赋存条件,按照废石不出坑、尾矿不入库的要求,综合考虑采矿效率、环境保护和经济效益原则,选择合理的矿体开采方式、方法及工艺技术;综合考虑矿石回采、运输、废石充填、尾矿充填的要求,按照经济效益和安全生产原则,合理布置矿石运搬、废石充填和尾矿充填系统;采用数值模拟方法和类比法,进行统筹设计，并根据地压观测结果进行修正。
(2)地下矿山废石与尾矿混合充填料充填技术的研究。以废石不出坑为宗旨,以提高充填体强度为目标,通过实验室试验,确定废石在充填体中的合理比例;根据充填料水的渗透试验结果,合理布置充填脱水结构,尽量缩短充填脱水时间;研究合理的废石与尾矿混合充填料的充填系统,使其满足废石与尾矿充填的要求。同时,在矿山工程设计时,应充分考虑矿山生产过程中的废石排放路径,以达到矿山生产过程中废石不出坑的目的。
(3)地下矿山采场稳定性及岩层控制技术研究。采用较低废石产出率的采矿新工艺技术和用尾矿充填采空区,必须要在安全的前提下进行,通过地压监测、物理模拟和数值模拟等研究方法和手段,评价采场和采空区围岩稳定性,确保采矿和空区充填的安全。用专家系统方法预测采场顶板破坏模式,并据此选择顶板加固措施;采用数值模拟方法研究充填控制地压机理和嗣后充填控制地压机理,研究当充填料不足的采场稳定性;通过实验室试验,研究废石充填对充填体强度的影响;通过现场地压观测,研究无废开采采场地压规律。
(4)地下矿山地面沉降塌陷灾害预警系统的研究。利用3S(RS、GPS、GIS)技术,即遥感、全球定位系统和地理信息系统构成了现代地球信息科学技术的主体,对矿区地表塌陷区的遥感研究及根据遥感图像判断并结合地质、采矿资料进行多因素综合分析,进行矿山采空区灾害的物理和数值空间模拟等;建立地下矿山采空区灾害管理信息系统;以井下监测数据、遥感信息、矿山提供的原始数据及数值模拟结果为基本信息源,应用系统分析、综合分析的方法对矿区地理空间、地质、采矿等信息进行存储、处理、综合分析评价、实现有关信息的动态反馈和调整,以达到预防采空区突发事故的目的。
1、概况
自20世纪80年代末、90年代初，我省“水泥热”的兴起，带动了灰岩矿山开采的蓬勃发展，特别是我省的尤溪、大田、安溪等地。大部分的灰岩矿山采用了地下开采方式，并且都没有进行开采设计。
矿山生产安全性较差，这给井下作业人员的安全构成极大的威胁。
目前我省灰岩矿山存在的主要问题：
(1)大多数矿山没有两个以上独立的能行人的直达地表的安全出口；
(2)没有采用规范的采矿方法；
(3)矿山没有采用机械通风的通风系统，无法保证井下作业场所有足够的新鲜风量，没有建立完善合理的排水系统；
(4)有的将整座矿山人为分成小矿点进行开采，不但矿产资源得不到有效开发和利用，而且使开拓、采矿、排水、通风、安全环节均产生相互干扰，增加了生产成本，人为地造成了不安全隐患，影响了开采作业的正常进行。
2、整改思路
做好矿山的安全工作必须结合整改工作进行总体开采规划，矿山应遵守地下开采的规律，首先进行开拓工作，在开拓工作结束后，布置矿房，进行采准、切割工作，形成矿房后才能进行采矿、出矿工作，从技术上保证矿山的安全生产。
省内灰岩矿山可根据矿体赋存条件及采空区分布的具体状况进行开拓工程布置。在开拓工程完成后，矿山形成新的独立的运输、通风、排水系统，并形成至少有两个独立的能行人的直达地表的安全出口，在原采空区内不布置任何采矿工程，井下开拓工程的布置或矿房的布置与原采空区之间应留有大于15m间距的保安矿柱，以保证今后井下开采生产安全。
矿山井下生产应严禁滥采乱挖。正确合理地选择采矿方法，能充分、合理地开采地下矿山资源；正确合理使用正规的采矿方法，可利于生产管理和实施强化集中开采，并能保证井下作业人员在开采过程中安全生产和良好的作业条件，同时保证矿山能安全持续进行生产。
个别矿山存在多处开采矿点，形成各自为政的状况，严重地影响了矿山生产安全，此类矿山应进行联合开采，进行统一规划、统一开采，使矿山开采一体化，既改善矿山开采条件保障安全，又充分开发利用矿山资源，延长矿山开采服务年限，这样才能达到标本兼治。
3、整改主要技术方案
(1)矿山开拓
矿床开拓是矿山建设的长远大计，开拓工程布置应符合基建量小、基建时间短、投资少、工艺简单、合理、管理方便、生产安全、可靠等条件，一旦建成就难以改变，并影响到矿山今后的经济效益。井下矿山必须遵守“采掘并举，掘进先行”的原则，这是矿山持续安全生产的保证。我省灰岩矿山大多数是在掘进中遇见矿石就进行开采，这种破坏性开采的短期行为，致使矿山掘进工程长期严欠帐”的现象十分的普遍存在，生产不安全隐患日益严重。因此现有灰岩矿山应首先重新布置开拓工程，结合省内灰岩矿山地下开采多使用农用车运输矿石，开拓工程的布置继续采用现有的平巷开拓方式或斜坡道开拓方式，同时根据省内灰岩矿山年产量多在10万吨以上，以及现有所使用的运输车辆的宽度和高度，平巷或斜坡道的断面取60x 35m(宽x高)，斜坡道坡度取10％。开拓工程结束后，使地表与矿床之间形成一条完整的运输、通风、排水、动力供应等系统，并形成至少有两个独立的能行人的直达地面的安全出口。开拓工程是矿山建设及今后生产的安全保障，既改善井下工作环境，同时又可消除矿山独头工作面不安全隐患。
(2)采矿方法
科学选用采矿方法也是井下生产的安全保障。省内灰岩矿山除南平后谷石灰石矿山和南靖下岭石灰石矿山采用浅眼留矿采矿法进行开采外，大部分矿山的采矿是在掘进好的巷道中进行扩帮、挑顶，随着开采工作面向前推进，原有的采空区变成井下通道，作业人员及运输车辆来往于高达20―30m采空区之下，不安全隐患随时存在，最终可能发生恶性伤亡事故。为了杜绝恶性伤亡事故的发生，必须禁止使用滥采乱挖不规范的采矿手段，采用正确合理的采矿方法。
省内灰岩矿床多为浅海相沉积类型，且多呈厚、巨厚层状产出，除岩溶及断裂溶蚀带外，石灰岩与围岩总体稳固性较好，根据灰岩矿床的赋存条件以及我省南平后谷灰岩矿山地下开采成功使用的浅眼留矿采矿方法的经验，灰岩矿山地下开采的采矿方法可采用施工简单，便于操作的浅眼留矿采矿法，有条件的灰岩矿山也可采用分段采矿法：正确合理地使用采矿方法，可以根本上杜绝作业人员长期处于采空区下工作的不安全隐患，保证作业人员的人身安全。
(3)通风系统的建立
矿山在凿岩、放炮矿山在凿岩、放炮以及农用车运输过程中会产生大量有毒、有害气体和粉尘，对井下作业人员的安全和健康造成极大威胁。现省内灰岩矿山井下的通风多采用自然通风形式，并且没有形成井下通风系统，无法解决井下空气污染状况，作业人员长期在空气严重污染的环境中工作，因此矿山必须建立采用机械通风的通风系统，使井下作业地点有足够数量的新鲜空气，稀释和排出各种有毒、有害气体和爆炸性气体、粉尘及运输车辆所产生的尾(废)气，确保作业地点良好的空气质量，营造一个安全、舒适的工作环境，保证井下作业人员的安全健康，提高劳动生产效率。
(4)排水系统的建立
我省灰岩矿山都不同程度地存在排水问题，采用平巷开拓的矿山没有布置排水沟，井下水直接从巷道中排泄出来；采用斜坡道开拓的矿山，井下没有设置水仓，只是在斜坡道底部附近挖个小坑，由水泵抽出至地面。矿山排水问题没有解决好，不仅生产成本增高，经济效益降低，还会引起设备人身事故，而且会危及矿山的生产寿命，因此矿山也需建立排水系统。
采用平巷开拓的矿山，应在巷道边设置水沟，井下水由水沟直接排出。
采用斜坡道开拓的矿山，应先进行水仓、水泵房的施工并按井下排水的有关安全规范，排水设备“至少应有同类型的三台泵组成，其中任一台的排水能力必须能在20小时内排出一昼夜的正常涌水量；两台同时工作时能在20小时内排出一昼夜的最大涌水量。井筒内应装设两条相同的排水管，其中一条工作，一条备用”的要求进行设置。矿山解决好排水问题，不仅能促进生产，确保安全。有的矿山还可以将排出的水综合利用，变害为利，将能收到较好的经济效益。
关键词：金属矿山，地下采矿，技术，应用
中图分类号：X703 文献标识码：A
引言：我国金属矿产资源丰富，地下金属矿山在我国矿山资源中占有重要地位。随着科学技术的发展，国内地下采矿技术发展很快，很多采矿新技术、新工艺在地下矿山得到了应用。国内一些矿山和一批先进的采矿工艺技术，己步入世界先进水平的行列。国内地下金属矿山采矿技术的发展，主要表现在采用各种采矿方法的比重和回采工艺技术有了很大的变化，均沿着高效率、高回采率和机械化、半自动化的方向发展，采场生产能力和劳动生产率有了较大的提高，损失、贫化指标大幅度降低。
1、地下金属矿山采矿工艺技术及应用
1.1 空场采矿法
空场采矿法将矿块划分为矿房和矿柱进行回采，顺序是先开采矿房后开采矿柱，在矿柱和围岩的支撑下对矿房进行回采，开采时，既不崩落围岩也不充填采空区，待矿房开采后及时对矿柱进行回采并对采空区进行处理。比较典型的为：（1）大直径深孔采矿法，20世纪80年代，大直径深孔采矿法首先在我国凡口铅锌矿实验成功。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、金厂峪金矿和狮子山铜矿等矿山得到推广应用。1980一1985年间，在凡口铅锌矿又试验成功了另一种具有代表性的大直径深孔采矿方案，即阶段深孔崩落采矿法。该采矿方法的实质是:将露天矿的台阶崩矿技术应用到地下采矿中，即在采矿的局部面积上，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高或台阶状崩矿，崩落的矿石由场下部的出矿系统运出。(2)地下金属矿山采矿连续化。地下金属矿山连续开采主要包括:矿房的连续回采、矿体(床)的连续开采、矿石的连续运送及全工艺过程的连续化。即在开采过程中一步化；回采过程中落矿、出矿、矿石运搬工艺的连续作业化；井下矿石的转载、运输、提升等环节矿石的连续化；掘进、落矿、出矿、运搬、运输等全工艺过程的连续化。我国在狮子山铜矿、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。
1.2 崩落采矿法
崩落采矿法是我国金属矿山地下采矿常用的方法，崩落采矿法随回采工作面的推进，崩落围岩，在覆盖岩块下出矿，崩落采矿法在我国矿山应用很广，采出的矿石量占地下采出矿石总量的35%。崩落采矿法常用的方法有：（1）无底柱分段崩落法。无底柱分段崩落法于20世纪60年代末由瑞典引进，并在大庙铁矿实验成功。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，仅梅山铁矿将15mx巧m结构改为巧mx20m结构参数，将减少采掘工作量25%，同时增大了一次崩矿量，提高采矿强度，降低矿石成本，提高矿一山的经济效益。由于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，具有重要的实践意义。（2）自然崩落法。自然崩落法是一种利用岩石自然应力落矿的方法，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底后，破坏了矿块内矿体的应力平衡，引起应力重新分布，必然形成新的自然平衡拱，拱内矿石因受重力作用而周期性脱落。铜矿峪矿自1993年应用此法获得成功后，在矿石含铜品位仅在0.67%的条件下，使矿山结束了长期亏损的局面，并于1999年达到400万口a的生产规模，是建矿以来的5-6倍。
1.3充填采矿法与支柱采矿法
充填采矿法是随着回采工作面的推进，逐步充填采空区的采矿方法，按矿块结构和工作面推进方向的不同，可分为单层充填采矿法、上向分层充填采矿法、下向分层充填采矿法和分采充填采矿法；根据充填料的来源!种类和充填方式等的不同，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、选别充填采矿法和支柱充填采矿法等；充填采矿法是地下开采中矿石损失与贫化最低的采矿方法，充填体能控制采场地压与围岩崩落，防止地表下沉，并为回采工作创造安全和方便的条件，有时还用来预防矿石的自燃，充填法主要应用于围岩不稳固或围岩与矿体均不稳固的有色金属富矿或贵金属、稀有金属矿床，随着无轨设备，高分层落矿及充填系统自动化等技术的应用，逐步降低采矿成本和提高生产能力，使充填采矿法具有了广阔的应用前景。我国先后采用干式、分级尾砂胶结、全尾砂胶结、碎石水泥浆胶结等新工艺与新技术。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。其中1994年在金川镍矿建成了我国第1个膏体泵送充填系统，1999年又在铜绿山矿建成了第2个膏体泵送充填系统。
2、地下金属矿山采矿技术研究方向
2.1采用更大和更可靠的采矿设备提高生产率
在过去的30-40年间，采矿技术是遵循着进化而非改革的途径发展起来的。除此之外，在上个世纪60年代的后期，在地下矿山开始推行了无轨采矿技术，新近的趋势是发展了采矿设备的自动化和遥控技术。
2.2监控、自动化和遥控
当前采矿方法日益成熟，长壁法采矿的实例就在某种程度上很好的说明了在线设备监控的重要性，然而，这只是监控系统在矿业中应用的一例。在矿业中其它已得到广泛应用的监控系统有环境监控系统和地震监控系统，这些监控系统的应用己成为许多深部开采的矿山所具有的标准特点。迄今为止，采矿系统仍是以要求保证矿工在完成各种地下开挖工程中作业安全为基础，这种要求对采矿系统起着重要的制约作用。
2.3数字矿业化
数字矿业是数字地球在矿业中的应用。数字矿业一方面是矿山的信息化，它涉及到矿山信息化工作的方方面面;另一方面数字矿山是以空间信息为基础的矿山信息系统体系。矿山信息系统体系是指相互联系的大量矿山信息系统和空间信息系统，虚拟现实系统等的有机结合体。
2.4地下开采露天化
毫无疑问，露天开采的优势远大于地下开采。在进行露天开采矿山中，将原属于地下开采的部分转为露天开采，其意义不言而喻。欲实现之，不外乎是安全和经营成本，如采用可降低生产成本的运输方式，采用能实现安全生产的遥控设备。
2.5开采智能自动化
在目前我国金属矿山地下采矿技术的发展来看，要实现全面采矿的自动化，目前尚有较大的困难。但局部装备实现遥控系统，进行遥控开采，将是易事。遥控开采系统投资少、技术含量高。其实质即将以上设备的执行机构做一些改装，把原模拟量变为数字量，以便能用计算机进行控制。其次，每台设备上安装摄像头，能全方位地了解设备周围的生产环境，以便能使控制者在远距离的屏幕上进行操作控制。执行机构的数字化能保证用人的遥控操作来代替原作业者的手动操作，而可视化数据将使遥控操作者有身临其境的感觉。
结语
安全高效的地下采矿技术的重要性日显突出，金属矿开采技术的高低直接影响到我国国防安全，金属矿开采技术的迅速发展，将会大大促进国民经济的健康发展，推动我国全面小康社会的建设。
参考文献:
[1]周爱民.我国有色金属采矿技术回顾与展望[J].中国有色金属学报,1996.
[2]周爱民.21世纪初我国金属采矿五大对策[J].中国科协第14次青年科学家论坛报告文集,1996.
