礦山開采種類

礦山開采種類

礦山開采

礦山開采是指用人工或機械對有利用價值的天然礦物資源的開采。根據礦床埋藏深度的不同和技術經濟合理性的要求，礦山開采分為露天開采和地下開采兩種方式。接近地表和埋藏較淺的部分采用露天開采，深部采用地下開采。

對於一個礦體，是用露天開采還是用地下開采，取決於礦體的賦存狀態。若用露天開采，則應該采用多深合理，這裏存在一個深度界線問題，深度界線的確定主要取決於經濟效益。一般來說，境界剝采比如少於或等於經濟合理剝采比的，可采用露天開采，否則就采用地下開采方法。

（一）露天開采

露天開采是采用采掘設備在敞露的條件下，以山坡露天或凹陷露天的方式，一個階段一個階段地向下剝離岩石和采出有用礦物的一種采礦方法。露天開采與地下開采相比有很多優點，如建設速度快，勞動生產率高，成本低，勞動條件好，工作安全，礦石回收率高，貧化損失小等等。尤其是隨著大型高效露天采礦及運輸設備的發展，露天開采將會得到更加廣泛的應用。目前，我國的黑色冶金礦山大部分采用露天開采。

建設一個露天開采礦山的整個過程，一般包括：礦區的地麵設施建設；礦床的疏幹和防排水；露天采場基本建設以及投入生產的一係列準備工作。

露天采場基建工程主要是開掘入車溝、出車溝和開段溝，鋪設運輸線路，建設排土場，剝離岩石以及修建供排水、供電設施等。

出入溝是建立地麵通往工作水平以及各工作水平之間的傾斜運輸道路。開段溝是在每個水平上為開辟開采工作線而掘進的水平溝道，也就是開辟階段的最初工作線。

掘溝、剝離和采礦是露天礦生產過程中的三個重要環節。露天礦下降速度的快慢、新水平準備時間的長短，主要決定於掘溝速度。為保證露天礦持續正常的生產，掘溝、剝離和采礦三者之間，在空間和時間上必須保持一定的超前關係。遵循“采剝並舉，剝離先行”的原則組織生產。

露天礦生產過程中，不論是剝離還是回采礦石，工藝流程一般都要經過穿孔、爆破、裝載和運輸。目前我國黑色冶金礦山所使用的設備，穿孔主要是牙輪鑽和潛孔鑽，衝擊鑽已被淘汰。裝載設備大都使用3～4.6米3電鏟，6米3以上電鏟也開始使用。運輸設備大都使用20噸以上載重汽車和80～150噸電機車，100噸電動輪汽車也在部分特大型礦山推廣使用。

（二） 地下開采

當礦床埋藏地表以下很深，采用露天開采會使剝離係數過高，經過技術經濟比較認為，采用地下開采合理時，則采用地下開采方式。

由於礦體埋藏較深，要將礦石采出來，必須開鑿由地表通往礦體的巷道，如豎井、斜井、斜坡道、平巷等。地下礦山基本建設的重點就是開鑿這些井巷工程。

地下開采主要包括開拓、采切（采準和切割工作）和回采三個步驟。開拓是為了由地表通達礦體而開鑿的豎井、斜井、斜坡道、平巷等井巷掘進工程。采準是在開拓工程的基礎上，為回采礦石所做的準備工作，包括掘進階段平巷、橫巷和天井等采礦準備巷道。切割是在開拓與采準工程的基礎上按采礦方法所規定在回采作業前必須完成的井巷工程，如切割天井、切割平巷、拉底巷道、切割塹溝、放礦漏鬥、鑿岩硐室等。回采是在采場內進行采礦，包括鑿岩和崩落礦石、運搬礦石和支護采場等作業。這三個步驟，開始是依次進行，當礦山投產以後，為能保持持續正常生產，仍需繼續開鑿各種井巷。如延伸開拓巷道，開鑿各種探礦、采準、回采巷道等。在時間上必須遵循“開拓超前於采準、采準超前於回采、確保各級生產準備礦量達到合理保有期”的生產規律。這是通過長期的生產實踐總結出來的比較符合礦山生產實踐的科學規律。

地下礦床開采時，一般是先采上階段，後采下階段。在階段中，沿礦床走向劃分為礦塊（礦塊高度一般是40～60米，國外一般為60～120米，甚至可達到200米），一般以礦塊為基本單位或將礦塊再劃分為礦房和礦柱進行回采。

地下采礦方法很多，主要分以下三類：

（1）自然支撐采礦方法。采區劃分為礦房和礦柱。回采礦房時，所形成的采空區，利用礦柱支撐，因此，使用這類采礦方法的基本條件是礦石和圍岩均需穩定。

（2）人工支撐采礦方法。在采區中，隨著回采工作麵的推進，用人工支撐方法來維護采空區並形成工作場地。

（3）崩落采礦法。它是隨著礦石的崩落，以崩落圍岩來充填采空區，達到控製管理地壓的一種方法。由於上、下盤岩石崩落將會引起地表的塌落，所以地表允許崩落是使用這類采礦方法的必要前提。

地下開采，不論是開拓、采準還是回采，一般都要經過鑿岩、爆破、通風、裝載、支護和運輸提升等工序。

目前，我國重點地下礦山采用的設備，鑿岩主要是采用鑿岩機、鑿岩台車和采場用的中深孔和深孔鑽機。裝載主要是采用裝載機、鏟運機、電耙等。平巷運輸提升一般用電機車牽引成列的礦車至豎井、斜井、提升井和場地，再用罐籠將礦車提升至地麵，大型地下礦山均將礦車中的礦石卸入礦倉，再裝入箕鬥提升至地麵。