时间：2023-09-25 11:19:04
绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇铁矿采矿方法，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
关键词：现代铁矿；地下开采；技术方法；
一、现代铁矿的地下采矿
现代铁矿的经营理念包括： 国内国外；地上地下；高技术，高机械化，高产能；高性能和高可靠性；更多关注最终产品的成本而不是设备价格；自动化系统。过程控制，连续物流；全球范围内与供应商建立合作伙伴美系；性能基与价格构成。现代铁矿的地下采矿逐渐向高机械化，高生产力发展。地下铁矿的开采方法和技术要求：适于厚大矿体的大量采矿法；不留矿柱；高生产率；霹复性作业；机械化自动化。方法：无底柱分段崩蒂法；自然崩落；盘区崩落。
二、铁矿井下开采技术
（一）充填开采技术。
充填采矿法在有色矿山应用得相当普遍，如金川镍矿，凡口铅锌矿，铜陵有色金属公司冬瓜山铜矿和安庆铜矿，大冶有色金属公司的铜绿山铜铁矿，山东的大部分金矿如尹格庄金矿、三山岛金矿、河东金矿等。
充填法开采的特点。1）避免农田损坏和地表建筑物的搬迁。采空区充填后，地表基本不会出现塌陷。2）减少了尾矿库的建设投资和复垦费用。尾矿回填采空区，少排或不排尾矿，尾矿库容鼍减小甚至可以小建。可减少土地使用量。3）矿山环境得到保护。地表不会塌陷，尾矿库占地或污染大为减少。4）资源得以安全和充分地利用。经济合理地开发因大水、地表等条件复杂难以利用的矿产资源，并能大大降低突水淹井的风险，提高开采的安全性。
充填采矿工艺。在充填工艺上，目前传统的自流输送仍然占主导地位。膏体泵送工艺也已逐步推广，如金川的二矿区、云南的会泽铅锌矿等采用了膏体泵送工艺。立式砂仓放出高浓度砂浆也取得了较大的进步，如中国恩菲工程技术有限公司研发的立式砂仓放砂工艺使砂仓放砂浓度达到78%～82%。
充填采矿成本。在充填法矿山，充填采矿的成本主要受水泥耗晕影响较大，在不加水泥或加少量水泥的情况下。其直接成本比无底柱分段崩落法多10元/t左右。在矿石的损失贫化方面，无底柱分段崩落法的贫化率在 15%～25%之间，损失率在 20%～28%之间；而充填法的贫化率均在 5%～12%之间，损失率在 5%～15%之间。在地表处理尾矿的费用上，充填法则无明显的优势，如采用无底柱分段崩落法，则尾矿需全部输送到尾矿库，由于输送距离远，其输送费用一般高于将其输送到充填站的费用；在尾矿库占地费用上则要比充填法所需费用多得多。在排水费用上，如采用崩落法，由于地表塌陷，井下的排水设施需加大，增加了基建投资，同时也带来更大的安全风险，加大了安全方面的投入。在环保方面，充填法较好地保护地表，地表村庄等不需搬迁或较少搬迁，反之如采用崩落法。
（二） 深孔爆破技术。
中深孔爆破技术能够针对不同生产规模的矿山地形地貌，同时能够与其它开采技术和凿岩打孔设备相结合，采用多段微差爆破方式进行开采。这样不但提高了矿山开采的安全生产条件，减少了生产事故的发生，而且改善了作业条件，加大了开采力度，提高了生产效率，缩短了爆破周期，减少爆破飞石的产生，综合效益明显提高。
井下开采中深孔爆破参数：
炮孔直径和炮孔深度。中深孔爆破炮孔直径D主要取决于岩石性质和钻机的类型。工程中深孔钻机的直径通常为80～200mm。通常情况下，当钻机的型号确定以后，其孔径就可以确定了，目前国内常用的中深孔孔径有 45mm、80mm、100mm、150mm 等。然而对于井下铁矿开采，炮孔直径一般选择的比较小，通常在80～100mm。
最小抵抗线。最小抵抗线W 是影响中深孔爆破效果又一重要参数。工程实践表明，炮孔前排抵抗线过大爆破后整个炮区推不出去，后冲现象明显，拉裂厉害，同时会出现大量的底根，大块率高，影响下次爆破作业的进度；相反，抵抗线过小，不仅浪费炸药、加大钻孔作业时间，影响了工程的进度，同时还会产生飞石危害。
炮孔间距和排距。通常说的炮孔间距a 指相同排的中深孔相邻两个炮孔之间的距离。孔距可以按经验公式计算：即a=mW，式中的m为炮孔的密集系数，一般地它的值都大于 1.0，在较大的孔径爆破中 m取3～4或者是更大。炮孔排距b是指相邻两排炮孔之间的距离。排距的确定方法和确定最小抵抗线的原理相似。
（三）光面爆破技术。
光面爆破技术是巷道掘进中另外的一种爆破技术。此方法首先应用在瑞典，并广泛利用在巷道掘进中来控制深度。该爆破技术的显著特征是确保开挖的作业面平整光滑，基本上不破坏周围岩石的稳定性。在巷道掘进中，光面爆破眼通常是最后才会起爆，这样做是能够使岩石彻底的崩落，最大限度的为巷道的成形提供卸载。在进行光面爆破前的预留岩层可以自由的移动，这样就对周围岩石的破坏就大大降低了。光面爆破主要是形成巷道的轮廓，因此我们通常也称其为轮廓爆破或成型爆破。
光面爆破就是在巷道四周岩石上布置炮孔间距比较小且相互平行的炮眼。装药时要严格控制每个炮孔的药量，可以选择不连续装药或者是爆速比较低的炸药，并与其他炮孔一起起爆，从而在岩石四周形成巷道轮廓，也就是巷道掘进中周边孔的作用。光面爆破的爆破机理，学术界有不同的观点，但是大家都比较赞同冲击波和爆炸产生气体共同作用理论。
光面爆破要取得好的爆破效果，需要采取以下措施：采用连续装药，控制药量；炸药选用密度比较小或者是爆炸速度比较低；要合理布置周边孔的数目，不要太密也不要太稀疏；必须与其它炮孔一起起爆，从而获得良好的爆破效果。通过光面爆破，使巷道的轮廓线比较清楚，能符合工程的需要，同时使巷道四周岩石壁比较稳固，不会出现塌方等等。
三、结论
在我国，无论是已建矿山的露天转地下开采，还是新勘探开发矿山，开采深度已逐步向下延伸，地下开采、天转地下开采势在必行。地下开采与露天开采相比有很大的差别，地下开采要比露天开采复杂得多。只有掌握了各类地下开采的技术方法，才能保证生产效率的不断提高。
参考文献
[1] 郭滕飞，韦库明. 我国金属矿山开采方法及发展前景研究[J]. 黑龙江科技信息. 2010（22）
铁路桥涵台背填土的组成及压实指标应按设计文件及施工规范要求进行分层填筑压实，其检测是按相应的规范、规程及标准在施工过程中完成。由于台背回填区域施工空间狭窄，大型压实机具的使用受到限制，施工中往往采用小型夯实机具进行施作，很难达到压实指标要求；另外，由于填土施工过快，没有严格按分层填筑、碾压、检测进行施工，造成压实指标达不到标准要求；最终导致回填区域填土不稳定，工后超限沉降大，且不均匀。台背回填区域填土属于隐蔽工程，对于发生超限沉降及变形问题，责任方较难认定。
对已施工完成的回填区域填土的检测，目前尚无统一的规范、规程及标准可循。本文按照或参照现行有效的国家及行业勘察、土工试验规范、规程及标准，采用勘察方法，对已施工完成且发生严重不均匀超限沉降的桥涵台背填土进行检测，定性地评价回填区域填土状况，为加固处理方案提供指导依据。
二、勘察执行的主要规范、规程及标准
1.《铁路工程岩土分类标准》TB 10077-2001、J123-2001
2.《铁路工程地质勘察规范》TB 10012-2007、J124-2007
3.《铁路工程地质原位测试规程》 TB 10018-2003、J261-2003
4.《铁路工程地质钻探规程》TB 10014-2012、J1413-2012
5.《铁路工程土工试验规程》TB 10102-2004
6.《铁路路基设计规范》 TB10001-2005
7.《铁路工程地基处理技术规程》TB10106-2010 、J1078-2010
8.《岩土工程勘察规范》（2009年版）GB 50021-2001
9.《高速铁路设计规范》（试行）TB10621-2009及《新建时速200～250公里客运专线铁路设计暂行规定》铁建设（2005）140号文过渡段相关要求
三、勘察方法
根据桥涵台背回填区域填土设计及施工采用分层填筑级配碎石（水泥掺入量5%）至桥涵混凝土结构顶齐平（地基系数K30≥150MPa/m，孔隙率n=28%），其上为三七灰土（28天抗压强度不小于0.7MPa），采用与之相适宜的勘察方法如下：
1．钻探：采用油压XY-130型钻机。用于鉴定填土名称、颜色、组成、密实程度、塑性状态、充填物等情况；采取原状土样和扰动土样、进行孔内重型（N63.5）动力触探及标准（N63.5）贯入试验原位测试等。
2．原位测试
1）重型（N63.5）动力触探试验：试验设备主要由触探头、触探杆和穿心锤三部分组成；采用自动落锤装置，穿心锤重63.5kg，自由落距76cm，探杆直径42mm，探头直径74mm，锥角60度。用于对级配碎石填料进行重型（N63.5）动力触探试验测试，采用连续贯入的方法，每贯入10cm记录其相应的击数。
2）标准（N63.5）贯入试验：试验设备主要由刃口型的贯入器靴、对开圆筒式贯入器身和贯入器头三部分组成；采用自动落锤装置，穿心锤重63.5kg，自由落距76cm，探杆直径42mm。用于对灰土填料进行标准（N63.5）贯入试验测试，采用每次贯入45cm的方法，预贯入15cm后，再记录贯入30cm相应的击数。
3．室内试验：依据《铁路工程土工试验规程》TB10102-2004、《高速铁路设计规范》（试行）TB10621-2009及《新建时速200～250公里客运专线铁路设计暂行规定》铁建设（2005）140号文过渡段相关要求进行试验。
四、勘探工作量布置及完成情况
在桥涵台背两侧回填区域各布置钻探4孔，钻孔间距5m，孔深至填土底以下1m。完成的勘探工作量见下表：
完成的勘探工作量
工作
内容 钻探（m/孔） 标准贯入试验（处） 重型动力触探（处） 室内试验
扰样（个）
（级配碎石） 原状土样（组）
（灰土）
工作量 90.7m/8孔 11 77 5 7
五、级配碎石参数力学指标统计
级配碎石参数力学指标统计是按《铁路工程地质勘察规范》B10012-2007、J124-2007有关公式进行数理统计。通过对单孔同层级配碎石参数力学指标分类汇总、对比、分析数据离散原因、剔除异常数据进行数理统计。统计个数不足6个时，统计结果给出统计个数、最大值、最小值、平均值及推荐值；统计个数为6个及以上时，统计结果给出统计个数、最大值、最小值、平均值、标准值、变异系数、修正系数、推荐值。
六、级配碎石密实程度确定
本次勘察分别采用《铁路工程岩土分类标准》及《岩土工程勘察规范》（2009年版）对碎石类土（级配碎石）密实程度的划分及分类原则，通过对现场采集的重型（N63.5）动力触探原位测试数据结合钻探情况分析对比，综合确定级配碎石的密实程度。
依据《铁路工程岩土分类标准》TB10077-2001、J123-2001“碎石类土密实程度的划分”对碎石类土（级配碎石）密实程度进行划分。其碎石类土密实程度是按结构特征、天然坡和开挖情况、钻探情况划分为松散、稍密、中密及密实四种程度。按结构特征分析，骨架颗粒交错愈紧密、愈连续接触、孔隙愈填满，密实程度愈趋于密实；按天然坡和开挖情况分析，边坡愈稳定、镐挖掘愈困难，密实程度愈趋于密实；按钻探情况分析，钻进愈困难，密实程度愈趋于密实，反之，密实程度愈趋于松散。
依据《岩土工程勘察规范》（2009年版）GB 50021-2001“碎石土密实度按N63.5分类”（见下表），对碎石土（级配碎石）密实程度进行分类。
碎石土密实度按N63.5分类
重型动力触探锤击数N63.5 ≤5 5 ＜N63.5≤ 10 10 ＜N63.5≤ 20 ＞20
密实度 松散 稍密 中密 密实
碎石土密实度是按重型（N63.5）动力触探（修正后）锤击数分类为松散、稍密、中密及密实四种密实度。从表中数值分析，重型（N63.5）动力触探锤击数愈大，密实度愈趋于密实，反之，密实度愈趋于松散。
《铁路工程岩土分类标准》与《岩土工程勘察规范》（2009年版）对碎石类土密实程度的划分及分类，尽管内容有所不同，但两者的划分及分类对碎石类土密实程度的确定趋势是一致的。
本次在钻孔内不同深度对级配碎石共进行77处重型（N63.5）动力触探原位测试，根据测试结果确定级配碎石密实程度：稍密47处（占61%）、中密23处（占30%）、密实7处（占9%）；与钻进难易程度确定的级配碎石密实程度分布范围基本相符。
七、灰土塑性状态确定
塑性状态是反映黏性土在不同含水量时的表现状态。由于目前对灰土塑性状态的划分没有规范、标准可循，考虑灰土与黏性土性质相近，本次检测参照《铁路工程地质原位测试规程》TB10018-2003、J261-2003“黏性土的塑性状态”（见下表），对灰土塑性状态进行划分。
黏性土的塑性状态划分
N(击/30cm) ≤2 2＜N≤ 8 8 ＜N≤ 32 ＞32
塑性状态 流塑 软塑 硬塑 坚硬
塑性状态根据标准（N63.5）贯入试验锤击数划分为流塑、软塑、硬塑、坚硬状态。从表中数值分析，标准（N63.5）贯入试验锤击数愈大，塑性状态愈趋于坚硬；反之，塑性状态愈趋于流塑。
本次在钻孔内不同深度对灰进行11处标准（N63.5）贯入试验原位测试，根据测试结果确定灰土塑性状态：软塑7处（占64%）、硬塑3处（占27%）、坚硬1处（占0.9%）。
八、室内试验
1.级配碎石试验
1）级配碎石颗粒组成
本次对钻孔内采取的5个级配碎石扰动土样按过渡段碎石粒径级配相关要求进行颗粒组成试验，其结果见“过渡段碎石粒径级配范围汇总对比表”如下：
过渡段碎石粒径级配范围汇总对比表
勘探孔编号：ZD-01取样深度：2~5m
级配 编号 通过筛孔（mm）质量百分率（%）
50 40 30 25 20 10 5 2.5 0.5 0.075
1 100
(100) 90～100
(98.6) ―
―
60～90
(71.4) ―
30～65
(51.2) 20～50
(41.2) 10～30
(28.3) 2～10
(21.7)
2 ― 100
(98.6) 95～100
(90.4) ―
60～90
(71.4) ―
30～65
(51.2) 20～50
(41.2) 10～30
(28.3) 2～10
(21.7)
3 ―
―
100
(90.4) 95～100
(78.3) ―
50～80
(59) 30～65
(51.2) 20～50
(41.2) 10～30
(28.3) 2～10
(21.7)
注：括号内数据为试验室颗粒组成含量数据。
过渡段碎石粒径级配范围汇总对比表
勘探孔编号：ZD-03取样深度：5~8m
级配编号 通过筛孔（mm）质量百分率（%）
50 40 30 25 20 10 5 2.5 0.5 0.075
1 100
90～100
(100) ―
―
60～90
(73.8) ―
30～65
(50.2) 20～50
(42.5) 10～30
(28.9) 2～10
(21.4)
2 ―
100
(100) 95～100
(91.1) ―
60～90
(73.8) ―
30～65
(50.2) 20～50
(42.5) 10～30
(28.9) 2～10
(21.4)
3 ―
―
100
(91.1) 95～100
(81.1) ―
50～80
(58.5) 30～65
(50.2) 20～50
(42.5) 10～30
(28.9) 2～10
(21.4)
注：括号内数据为试验室颗粒组成含量数据。
过渡段碎石粒径级配范围汇总对比表
勘探孔编号：ZD-05取样深度：2~6m
级配编号 通过筛孔（mm）质量百分率（%）
50 40 30 25 20 10 5 2.5 0.5 0.075
1 100
(100) 90～100
(96.8) ―
―
60～90
(70.6) ―
30～65
(48.9) 20～50
(38.5) 10～30
(25.2) 2～10
(18.8)
2 ―
100
(96.8) 95～100
(83.3) ―
60～90
(70.6) ―
30～65
(48.9) 20～50
(38.5) 10～30
(25.2) 2～10
(18.8)
3 ―
―
100
(83.3) 95～100
(78.1) ―
50～80
(57.9) 30～65
(48.9) 20～50
(38.5) 10～30
(25.2) 2～10
(18.8)
注：括号内数据为试验室颗粒组成含量数据。
过渡段碎石粒径级配范围汇总对比表
勘探孔编号：ZD-07 取样深度：6~10m
级配编号 通过筛孔（mm）质量百分率（%）
50 40 30 25 20 10 5 2.5 0.5 0.075
1 100
(100) 90～100
(97.9) ―
―
60～90
(75.2) ―
30～65
(56.3) 20～50
(44.2) 10～30
(29.9) 2～10
(22.8)
2 ―
100
(97.9) 95～100
(90.2) ―
60～90
(75.2) ―
30～65
(56.3) 20～50
(44.2) 10～30
(29.9) 2～10
(22.8)
3 ― ―
100
(90.2) 95～100
(82.1) ― 50～80
(64.0) 30～65
(56.3) 20～50
(44.2) 10～30
(29.9) 2～10
(22.8)
注：括号内数据为试验室颗粒组成含量数据。
过渡段碎石粒径级配范围汇总对比表
勘探孔编号：ZD-08 取样深度：6~11m
级配编号 通过筛孔（mm）质量百分率（%）
50 40 30 25 20 10 5 2.5 0.5 0.075
1 100
90～100
(100) ―
―
60～90
(89.6) ―
30～65
(71.4) 20～50
(57.6) 10～30
(37.3) 2～10
(27.1)
2 ―
100
(100) 95～100
(97.4) ―
60～90
(89.6) ―
30～65
(71.4) 20～50
(57.6) 10～30
(37.3) 2～10
(27.1)
3 ―
―
100
(97.4) 95～100
(91.7) ―
50～80
(85.4) 30～65
(71.4) 20～50
(57.6) 10～30
(37.3) 2～10
(27.1)
注：括号内数据为试验室颗粒组成含量数据。
从以上表中对比数值可以看出，5个级配碎石样品部分粒径级配均超出范围，特别是≤0.075 mm粒径级配超标严重，属级配不良，不符合相关要求。
2）级配碎石颗粒中针状及片状碎石含量试验
本次对钻孔内采取的5个级配碎石扰动土样进行颗粒中针状及片状碎石含量试验，其结果见“颗粒中针状及片状碎石含量汇总表”如下：
颗粒中针状、片状碎石含量汇总表
勘探孔编号 ZD-01 ZD-03 ZD-05 ZD-07 ZDz-08
取样深度（m） 2～5 5～8 2～6 6～10 6～11
针片状含量（%） 0.3 0 0 0.3 1.5
从表中数值可以看出，5个级配碎石样品颗粒中针状、片状碎石含量试验结果为0.0~3.0%，满足规范要求的颗粒中针状、片状碎石含量不大于20%。
3）级配碎石粘土团含量试验
本次对钻孔内采取的5个级配碎石样品进行粘土团含量试验，其结果见“粘土团含量汇总表”如下：
粘土团含量汇总表
勘探孔编号 ZD-01 ZD-03 ZD-05 ZD-07 ZD-08
取样深度（m） 2～5 5～8 2～6 6～10 6～11
粘土团含量（%） 10.1 7.9 9.3 17.4 23.7
从表中数值可以看出，5个级配碎石样品粘土团含量试验结果为7.9~23.7%，均超过规范要求的粘土团含量不得超过2%。
2.灰土试验
本次在钻孔内共采取7组灰土原状土样进行无侧限抗压强度试验，其结果见“灰土无侧限抗压强度汇总表”如下：
灰土无侧限抗压强度汇总表
勘探孔编号 ZD-01 ZD-02 ZD-03 ZD-04 ZDz-05 ZD-07 ZD-08
取样深度（m） 0.5 0.9 0.7 1.2 0.6 1.5 1.7
抗压强度（MPa） 0.1 0.07 0.08 0.27 0.09 0.22 0.24
从表中数值可以看出，7组灰土原状土样无侧限抗压强度值为0.07~0.24MPa，均低于设计（抗压强度值不小于0.7MPa）要求；与标准（N63.5）贯入试验锤击数确定的灰土塑性状态分布的范围基本相符。
九、结论及建议
1．结论：根据钻探、原位测试及室内试验结果，桥涵台背回填区域级配碎石填料属于级配不良、密实程度差，灰土整体强度低，主要检测项目不能满足设计及相关规范、规程及标准要求。由于回填区域土体结构不稳定、强度小、压缩变形大，是造成不均匀超限沉降的直接原因。
2．建议：对桥涵台背回填区域进行注浆加固处理。加固处理后的回填区域仍按此检测方法进行复检，目的是检测注浆加固效果。
十、几点说明
1．尽管级配碎石填料压实指标地基系数K30及孔隙率n与重型（N63.5）动力触探原位测试确定的级配碎石密实程度之间没有关系式可循，但其反映土体密实程度的趋势是一致的，即地基系数K30愈大及孔隙率n愈小，密实程度也就愈趋于密实。
Abstract： This paper analyzes the mining technical conditions of V1， V2， V3 ore bodies in a iron mine， and obtains the conditions of the good stability of the ore rock and the condition of the ore body to meet the low-angle dip to dip thin ore body. According to the mining of the coal mine is difficult， the mining method is difficult to determine， mining management is difficult and other problems， a comprehensive mining method is proposed in which the mining face is arranged along the inclined direction or pseudo inclined direction of the ore body. Through the study of stope structure parameters， mining technology， ventilation lines， it is concluded that the comprehensive mining method is suitable for the mining of the low-angle dip to dip thin ore bodies.
关键词： 缓倾斜至倾斜；薄矿体；全面采矿法；回采工艺；采场通风
Key words： low-angle dip to dip；thin ore body；breast stoping；stoping technology；stope ventilation
中图分类号：TD863 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）09-0147-03
0 引言
矿体是矿物的聚合体，其是地质作用的结果，由于影响矿体形成的因素众多，最终导致矿体的特征、赋存状态、赋存环境存在差异。为确保安全开采，需根据矿床的开采技术条件选择适宜的采矿方法，以便降低采矿成本，提高矿山经济效益。不同类型、不同开采技术条件的矿体，其适宜的采矿方法也不同。矿岩稳固性较好时采用空场法进行开采，如阿尔登―拓普坎铅锌矿[1]、雷家寨铜多金属矿[2]、谦比西铜矿[3]等；矿岩稳固性差时采用崩落法进行开采，如张家洼铁矿[4]、铜坑矿[5]、羊耳山铁矿[6]等；地表不允许塌陷或有需要保护的建筑物时采用充填法进行开采，如司家营铁矿[7]、李官集铁矿[8]、会宝岭铁矿[9]等；针对深部矿山，开采时还必须对深部岩石的力学特性进行研究，如冬瓜山铜矿开采时需研究深部岩石处于频繁动态扰动状态下的动力学特性[10-12]。
综上所述，矿山开采时，尤其是地下矿山开采时，需要选择适宜的采矿方法。缓倾斜至倾斜薄矿体开采时，常遇到出矿难度大、采矿方法难以确定、采矿管理难度大等问题，故以某铁矿的缓倾斜至倾斜薄矿体为研究对象，研究适宜该特征矿体开采的采矿方法。
1 V山地质概况
为研究缓倾斜至倾斜薄矿床的采矿方法，选择某铁矿为研究对象，矿区内矿体满足缓倾斜至倾斜薄矿床的条件。矿山地质是采矿方法选择确定的前提条件，故对该铁矿的矿山地质进行简要介绍。矿区在区域构造上处于剑川-大理歹字型构造南段，褶皱、断裂、挤压带构成了极其复杂的构造组合体，其中断裂密集，以高角度压性断裂为主，张性和压扭性断裂次之，构造线总体呈北西向平行展布。矿区出露地层主要有三叠系上统祥云组（T3x）、马鞍山组（T3m）和三叠系中统云南驿组（T3y）。矿区范围内构造简单，为单斜构造，且褶皱不发育。矿化强弱与岩石节理、裂隙发育程度成正相关系，当两组节理、裂隙发育时，铁矿呈似层状和透镜状产出。
2 开采技术条件
2.1 矿体特征
该铁矿床共圈定铁矿体三个，其编号为V1、V2、V3号矿体，均以氧化矿为主，且呈透镜状分布。各矿体的具体特征如下：
①V1号矿体：位于矿区北东部，沿走向长180m，呈“弧”形状。分布于三叠系上统马鞍山组（T3m）的灰岩中，以块状及蜂窝状褐铁矿为主。主要以似层状及透镜状形态产出。矿体呈北东走向，倾向80°～190°，倾角在20°～25°，平均23°，为缓倾斜矿体，且平均厚度为2.09m，为薄矿体。
②V2矿体：位于矿区中部，沿走向长250m，同样分布于三叠系上统马鞍山组（T3m）的灰岩中，以块状及蜂窝状褐铁矿为主。矿体的产出形态主要以似层状和透镜状。矿体呈近南北走向，倾向85°～95°，倾角在35°～40°，平均37°，为倾斜矿体，且平均厚度为2.14m，为薄矿体。
③V3矿体：位于矿区中部，沿走向长50m，也分布于三叠系上统马鞍山组（T3m）的灰岩中，以块状及蜂窝状褐铁矿为主。矿体的产出形态仍为似层状和透镜状。矿体呈近南北走向，倾向85°～95°，倾角在32°～38°，平均35°，为倾斜矿体，且平均厚度为2.20m，为薄矿体。
2.2 矿岩稳固性
矿体围岩及矿体顶底板均为厚层状灰岩，硬度大，物理力学性质高，岩石的稳固性较好，有利于矿床开采，但在节理、裂隙发育区或采空区地段岩石破碎，稳定性差，可能塌方、冒落。该铁矿矿体产于三叠系上统马鞍山组（T3m）灰岩中，矿体上下盘亦主要为灰岩，矿体上下盘围岩化学成分与该层段岩石化学成分无较大差别。由于矿体上下盘围岩具有与矿体本身相同的铁矿化，矿体与围岩实际上呈过渡的渐变关系。总体来说矿体及围岩的稳定性较好，矿床工程地质类型可划为层状结构坚硬-半坚硬岩类为主的中等类型。
3 缓倾斜至倾斜薄矿体开采存在的问题
以某铁矿为基地研究缓倾斜至倾斜薄矿体的采矿方法，需以实际工程地质情况及矿体特征为前提进行探讨。根据该铁矿的实际生产经验，可总结出缓倾斜至倾斜薄矿体开采过程中遇到的主要难题：
①矿体倾角较缓，崩落的矿石无法自行落矿，导致出矿难度大，增加采矿成本。
②由于矿体倾角处于缓倾斜至倾斜范围内，导致采矿方法的选择及回采工艺的确定难度大，如选择多种采矿方法，则会造成矿山生产管理难度大。
③由于该铁矿床存在多条矿体，对采矿方法的要求较高，造成采矿方法的设计难度大，实际开采过程中，需根据各矿体的具体特征调整采矿方法的结构及参数。
4 采矿方法探讨
4.1 采矿方法选择
不同特征的矿体需选择相应的采矿方法进行开采，采矿方法的选择是矿山开采的核心工作，其决定了矿山生产的安全性及经济效益。矿床地质条件及矿体的开采技术条件是采矿方法选择的前提，矿体的倾角、厚度，以及矿岩的稳固性等都是采矿方法选择时必须考虑的因素。同时采矿方法的选择还必须遵守安全、可靠；结构简单、技术可行；工艺成熟、管理方便；损失率及贫化率较低；生产能力大，劳动生产率高；采矿成本低、经济效益好等原则。由于缓倾斜至倾斜薄矿体开采时崩落矿石无法进行自溜放矿，同时作为研究对象的某铁矿的矿岩稳固性较好，结合该铁矿矿床实际的开采技术条件、经济效益及矿山开采安全等，类比国内相似矿山，最终确定采用全面采矿法对缓倾斜至倾斜薄矿体进行回采。针对缓倾斜、倾斜两种倾角的矿体通过调整回采工作面的布置形式确保安全生产，同时采用电耙辅助运矿的方式来解决矿石出矿难的问题。
4.2 缓倾斜薄矿体采矿方法探讨
该铁矿V1号矿体倾角在20°～25°，平均23°，即倾角小于30°，且矿体厚度为2.09m，同时矿岩稳固性都较好，故采用回采工作面沿矿体倾斜方面布置的方式进行开采。沿岩矿体走向布置矿块，采场宽度设置为50m，根据矿体赋存标高，中段高度设置为25m，设置矿块间柱宽2m、顶柱及底柱高2m，采场底部溜矿小井间距设置为12m。具体的采场结构参数详见图1。
4.3 倾斜薄矿体采矿方法探讨
该铁矿V2号矿体倾角为35°～40°，平均37°，平均厚度为2.14m；V3号矿体倾角为32°～38°，平均35°，平均厚度为2.20m，即V2、V2号矿体的倾角都大于30°，若回采工作面沿矿体倾斜方面布置，采场出矿的安全性得不到有效保障。结合矿山实际情况，同时借助类似矿山的生产经验，设置回采工作面沿矿体伪倾斜方向布置，即确保工作面的真实倾角小于30°，图2中倾角C便是设计回采工作面的真实倾角，经计算为25°，小于30°，满足要求。
各采场回采工作面沿矿体伪倾斜方向布置，同时沿岩矿体走向布置矿块，采场宽度同样设置为50m，根据矿体赋存标高，中段高度同样设置为25m，设置矿块间柱宽2m、顶柱及底柱高2m，采场底部溜矿小井间距设置为12m。具体的采场结构参数详见图2。
4.4 采场回采及通风
①采准切割：矿块沿矿体走向布置，同时为减少矿柱矿量和提高回采率，满足生产能力及装车运输量的要求，中段运输巷道采用脉外布置。首先自中段运输平巷开掘人行材料通风井和放矿溜井，然后在矿房底部沿矿体底板（下盘）开凿拉底平巷、接着开凿采场上山（采场上山通地表或联通上中段电耙道）。
②采场回采：矿块回采的顺序为后退式回采，同时根据矿体倾角大小，V1矿体的工作面沿矿体倾斜方向布置，V2、V3矿体的工作面沿矿体伪倾斜方向布置，采场内的回采顺序为从采场一侧向另一侧全厚推进。采场内采用YTP26型凿岩机进行凿岩，凿岩孔径一般为36mm～44mm，孔深1.5m～2m，排距1.5m～2m。钻孔钻凿完成后，采用人工装药的方式进行装药，采用非电毫秒导爆管起爆方式起爆2#岩石凿岩进行爆破。爆破后待炮烟散净，处理采场矿房顶、底板岩层及顶部松、浮石。最后采用2DPJ-22型电耙将崩落的矿石耙运至采场底部的溜矿小井，矿石经溜矿小井放入中段平巷内的0.7m3翻斗式矿车中，运出地表。
③采场通风：V1、V2、V3号矿体开采时的采矿方法都为全面采矿法，区别在于回采工作面布置的形式不同。在主风机形成风流的前提下，每个采场配制一台JK55-2-N04型局扇辅助通风，便可确保采场的通风安全。新鲜风流经平硐口进入中段运输巷，经人行通风井、拉底巷道及采场联络道进入采场，清洗工作面后，污风排至上中段回风平巷再抽出地表或直接排出地表。具体通风线路见图3，图中箭头表示风流流向。
5 结论
以某铁矿为研究对象，研究缓倾斜至倾斜薄矿床的采矿方法，针对矿床开采存在的问题，经研究得出如下结论：
①分析了某铁矿的开采技术条件及矿岩的稳固性，得出矿体满足缓倾斜至倾斜薄矿体的条件，同时得出矿岩稳固性较好，有利于矿床的开采。
②提出采用全面采矿法进行开采，通过布置回采工作面的形式及采用电耙辅助运矿，有效解决了运矿难及回采工艺难管理的难题。
③探讨了适用于缓倾斜及倾斜薄矿体开采的全面采矿法的结构参数，同时分析了采场回采工艺及步骤、通风线路，得出全面采矿法适用于缓倾斜至倾斜薄矿体的开采。
参考文献：
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[9]纂晓磊，宋肖杰.中深孔高分段空场嗣后充填法在会宝岭铁矿中的应用[J].有色金属（矿山部分），2013，65（3）：21-23.
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关键词：采矿方法改进；回采率提升；经济技术指标
中图分类号： TD43 文献标识码： A
1.工程概述
1.1概况
河南省卢氏县北方矿业有限公司清南铁矿是一个年采选60万吨的中小型矿山，自1980年建成投产至今已有34年历史，采矿方法主要为浅孔留矿法，一期工程850m至635m高度5个中段已经采空，目前进入二期工程，设计高度为588m至388m中段，矿山开拓方式为矿体两翼布置717主斜井和719盲竖井。
1.2 矿体特征
清南铁矿床是酸性岩浆岩与碳酸盐岩接触形成的多种金属矿床，以铁为主，次为共生硫铁矿体，赋存在接触带内。据矿体在岩体的位置分为北矿带、南矿带和西矿带，还有斑岩铜矿带。
产于接触带上的矿体，严格受接触带的构造形态和产状控制。南、北、西三面围绕斑岩体分布，沿走向和倾向均呈舒缓波状。+600标高之上倾向岩体中心，倾角70～80°。+600标高之下近于直立，总体形态呈一喇叭状。
由于后期断层破坏，上述三个矿带并不连续。南矿带最长达1250m，北矿带居次，西矿带最短仅600余m，倾向沿深略小于走向，一般700～800m。
矿体在各矿带之中呈似层状或大的连续透镜体，一般由一个主矿体和1~2个次矿体组成。主矿体长620~930m，次矿体长200~300m，二者之间稍有间断，局部尚有重叠。
矿体总体走向290°～110°，倾向20°，倾角60～90°，根据矿体空间产出位置，共圈出7个铁矿体，其中，Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ号矿体均为褐铁矿体，主要分布在650m以上，Ⅱ号、Ⅵ号矿体为磁铁矿体，主要分布 650m～200m标高范围内。
矿体基本特征一览表 表一
矿体编号 矿石类型 矿体形态 延伸长度（m） 延伸宽度（m） 矿体
结构 赋存标高（m） 矿体厚度（m） 平均品位（%）
Ⅰ 褐铁矿石 不规则透镜状 180 0～180 1～2层 810～600 1.80～12.77 41.20
Ⅱ 磁铁矿石 透镜状 100 120～250 单层 690～555 3.85 27.90
Ⅲ 褐铁矿石 似层状 140 0～160 1～2层 820～640 1.23～6.10 38.69
Ⅳ 透镜状 70 0～80 单层 710～580 3.20～9.35 33.94
Ⅴ 似层状 100 0～250 1～2层 800～530 1.88～11.53 31.48
Ⅵ 磁铁矿石 似层状 480 120～500 多层 700～200 1.40～11.62 38.99
Ⅶ 褐铁矿石 似层状 400 20～420 多层 842～400 1.21～12.98 37.74
1.3矿床开采技术条件
水文地质条件，本区属侵蚀地形，矿区四周高，中间低，相对高差200~400m，坡度大，极利于大气降水排泄，区内水文地质条件属简单类型。但随着采矿逐步加深，低于地表水位线时坑道排水量有所增大；工程地质，矿带的围岩不同，顶板为钾长花岗斑岩，底板为白云岩，在+400～+700标高的52线与1～3线间，有两条顶板破碎带，厚2.7～7.0m，呈斜列式排列，工程地质条件较差，白云岩在矿层底板，在接触带附近岩石受构造影响，较破碎，抗压强度443 ~703kg/cm2，局部地段矿层底板为花岗斑岩，浅部不稳定；环境地质，区内多年来未发生过明显的有感地震，矿区所在地区为地震烈度VI度区。
2、目前采矿方法存在的主要问题
随着采矿深度的下降，矿床地质极其复杂，矿体不规则、连续性差，出现分支复合现象较多，工程布置难度大，安全系数降低，且浅孔留矿法的底柱、间柱、顶柱（简称“三柱”）留取后，因围岩破碎，后期几乎无法回收“三柱”，回采率仅仅达到67%，造成巨大浪费，缩短了矿山服务年限。
3、采矿方法选择
矿山二期工程设计服务年限17年，二期工程控制的矿体仍然是复杂多变，急倾斜、薄矿体，矿岩接触带不稳固。经2012年补充深部勘探至—800米，深部尚有较大远景储量。
针对清南矿的矿岩条件，因矿体形态不规整，且规模较小，不适宜崩落法采矿，且崩落法贫化损失较高，充填采矿法适合本矿山，其贫化损失指标低，但采矿成本较高，对于深部平均工业品位在25%的清南铁矿，应用充填法采矿显然经济上不合理。
类比国内外同类矿山，经过充分论证，继续选择浅孔留矿法，同时调整浅孔留矿法工程布置方式，在矿体下盘布置出矿进路，每8米布置一条，当矿体厚度大于15米时，在矿块上、下盘同时布置出矿进路，采场底部不留底柱，采场两端人行井布置矿体下盘脉外，间柱变更为连续性点柱（矿柱）留设，点柱间隔5m，规格4×4㎡。
3.1回采顺序
中段回采顺序自上而下，即588m到388米，采场内回采自下而上，保持阶梯状后退回采，或保持拱形状从中间向两端回采，局部矿体出现厚大时，垂直矿体走向留台阶式回采。
3.2矿块结构参数
矿块沿走向布置，中段高度50m，矿块长度40—50m，矿块宽度为矿体厚度，矿块沿脉巷作为回采切割巷，巷道断面为2.5×2.6㎡，因为矿床地质复杂，矿块长度不宜过长，每个采场下盘布置4—6条出矿进路，长度5.5—7m之间。人行通风天井布置采场两端下盘脉外，天井内每6m布置一条垂直于矿体走向的联络道，天井与联络道衔接处施工转身平台，联道与采场成丁字形连接。
3.3凿岩爆破
在进路与沿脉切割巷交汇处，用YT28钻直接上挑凿岩，孔径40mm，垂直或平巷布孔，孔间距0.5-0.8m，孔深1.8—2.2m，导爆管雷管（秒管）起化炸药爆破，当布孔较多时，用微差爆破，大块率控制在5%以内。
3.4出矿
用Z30装岩机在进路眉线口装矿车，牵引车将装好的矿车运至井底车场，提升出井，采场回采结束，各条进路眉线口要均衡、大规模连续放矿，防止围岩冒落贫化加剧，出矿至截止品位，放矿结束。
3.5采场通风
新鲜风流由717地面斜井口进入中段石门，通过运输平巷进入出矿进路，再进入采场，通过人行通风天井，将污风排至上中段通风井，最后由744主风机抽出地表，各装矿进路无粉尘和炮烟现象，通风效果良好。
3.6主要经济技术指标
主要经济技术指标 表二
采场生产能力（t/d） 采矿工效（t/班） 回采率（%） 采矿损失率（%） 矿石贫化率（%) 炸药消耗（kg/t） 采切比（m/kt）
100-150 80-100 88.5 8-15 9-11 0.4 10-15
4、结论
4.1将传统浅孔留矿法变更为进路式无底部结构浅孔留矿法，达到减少矿柱压矿的损失，回采率提高21.5%，延长了矿山服务年限，经济意义显著。
4.2采场不设底柱，不存在卡漏斗现象，也不出现高悬空现象，减少了二次解炮过程，大大提高了出矿人员的安全系数。
4.3出矿效率提高，后期放矿速度加快，大幅度提高采场出矿能力。
4.4该采矿方法的应用，中段工程密度增加，采准工程量有所上升，但是利远远大于弊，在同类矿山具有推广价值。
参考文献：
［1］《采矿设计手册》编委会，中国建筑工业出版社，1989。
【关键词】 分段凿岩阶段矿房法 浅孔留矿法 中深孔爆破
1 概况
建宇铁矿矿体控制长度1017m，厚度1.97-21.91m，平均厚度10.84m。矿体产于黑云角闪斜长片麻岩中，呈脉状或似层状产出，形态总体不规则，沿走向倾向厚度变化较大，产状323°∠80°。该矿在680米以上为露天开采，开采深度98m；下部采用竖井+斜坡道联合开拓，采矿方法主要为平底结构浅孔留矿法。
2 开采技术条件
矿体围岩为片麻岩，为层状岩石结构，岩石质量为中等，据相关资料，此类岩石抗压强度500～200MPa，抗拉强度5～20MPa。矿体围岩因风化作用，近地表岩石裂隙发育，岩石力学性能降低，岩石稳定性差，深部岩石节理、裂隙不发育，岩石完整，致密坚硬，力学性能很高，岩石稳固性较好。矿体与围岩均属相同地质作用形成，矿体与围岩的力学性具有统一性。多年采矿证实，绝大部分采矿工程未发生严重坍塌，冒顶等工程地质问题。
3 采矿方法选择
因矿山扩大生产规模，选厂矿石处理量增大，井下采矿压力大增。浅孔留矿法已不适合矿山发展形势。井下急需解决的问题：（1）改善回采安全条件；（2）增大采场生产能力；（3）提高矿石的回采率。为此就需选择低成本、高强度、高效率的采矿方法。
建宇铁矿矿体倾角平均80度，属于急倾斜矿体，且矿体和围岩均较稳固，硬度系数f=8～14。对于这种稳固的急倾斜矿体适合的常用采矿方法有：充填法、空场法和崩落法。根据矿体赋存条件和开采技术条件，参考国内大中型矿山成功应用的采矿方法，选择的采矿方法为分段凿岩阶段矿房法。
矿体厚度6～20m的块段采用分段凿岩阶段矿房法回采，对于矿体厚度小于6m的局部块段，沿用矿山原有的浅孔留矿采矿法。采空区嗣后充填处理。
4 分段凿岩阶段矿房采矿法
4.1 矿块布置
矿块沿矿体走向布置，矿块长60-80m，矿块宽为矿体厚度，矿块高为中段高度60m，分段高度12m，间柱宽10m，底部结构由无轨运输巷、出矿穿脉巷、集矿堑沟、装车硐室等组成。
无轨运输巷沿矿体走向下盘脉外布置，距下盘矿体12m，单堑沟受矿，集矿堑沟沿走向布置于矿体厚度中央，斜面倾角45°。出矿穿脉巷连接运输巷与集矿堑沟，斜交布置，交角45°～50°左右，间距11～12m。
4.2 采准、切割工程
采准工作有脉外运输巷、穿脉巷、通风人行天井、分段凿岩巷、、出矿穿脉、装载硐室、切割巷、切割天井等。
中段运输平巷沿矿体走向布置于下盘脉外，穿脉运输巷间距60-80m。矿块即以穿脉运输巷划分，两端穿脉运输巷内设有脉内人行通风天井，贯通上下两水平。从此天井底部水平开始，向上每隔一定距离（即分段高度12m）掘进一条分段凿岩巷道，分段凿岩巷道位于矿体厚度中央。装运出矿水平的凿岩巷道由上向扇形中深孔爆破形成集矿堑沟。切割天井的位置，位于矿体的上盘。
切割槽形成采用切割平巷与切割天井联合拉槽法。切割立槽宽度为4m，以切割天井为自由面，采用中深孔爆破。
4.3 回采工作
切割立槽在矿房全高形成后，即可正式回采矿房。
落矿工作是以切割立槽为自由面，在分段巷道内用YGZ-90型凿岩机钻凿垂直扇形中深孔，炮孔直径65mm，排距1.6m，孔底距1.8～2.2m。分段微差爆破，非电导爆管起爆，自拉槽小补偿空间逐排爆破落矿。爆破选用乳化岩石炸药，装药机械选用BQF-100型装药器。
上下分段保持垂直工作面或上分段超前一排炮孔，以保证分段爆破作业的安全。
自各分段崩落的矿石借自重落入矿块底部的集矿堑沟内，在出矿穿内采用zl-50装载机将矿石装运至运输巷道，直接装车，运到选厂。装载机效率为350t/台班（25×104t/台年），大块矿石在出矿穿内二次爆理。
4.4 采场通风
通风采用JK58―1№4.0型局扇加强通风，新鲜风流从中段平巷、天井、分段巷道进入作业面，污浊风流经作业面、切割天井、回风平巷排至上中段回风巷。
4.5 矿柱回采
间柱尽可能布置在矿体厚度较小的部位，做为永久矿柱保留。矿体较厚部位的间柱，待矿房出矿工作结束后，予以部分回采。在分段巷内钻凿上向扇形孔，采取一次性打眼，一次性爆破进行间柱的回收。
4.6 采空区处理
为减少矿柱损失，矿块底部采用水泥尾砂比为1：4胶结充填，作为下中段矿块的顶柱，充填高度8m，其它部分采用非胶结尾砂与废石充填。
5 分段凿岩阶段矿房法应用效果
建宇铁矿应用分段凿岩阶段矿房法代替浅孔留矿法解决了井下采场供矿不足和安全性差等问题，应用效果明显。通过对两种采矿方法的技术经济指标对比，不难看出，相比浅孔留矿法，该方法凿岩、爆破、装运等作业均在巷道中进行，所以作业人员与所用设备一般不进入采空区，因而安全性好；由于矿房内同时作业的凿岩工作面多，落矿与矿石的装运作业可平行进行，中深孔爆破矿石量大，故矿房的生产能力大；应用无轨装运设备，生产效率高，灵活性大，回采强度高等明显优势。
两种采矿方法主要经济技术指标对比（如表1）
【关键词】水平分层；干式充填；采矿法；应用
1.分层干式充填采矿法优点
1.1黑金顶分矿特殊的地质、地理条件所决定
黑金顶分矿是一座超大型的含金矿山，矿石类型按矿物组合划分主要为含金黄铁矿脉型、含金黄铁矿绢英岩型，及含金多金属硫化物型；矿石中金属矿物主要为黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、毒砂、菱铁矿、黝铜矿、自然银；非金属矿物主要有石英、绢云母、方解石、钠长石和微斜长石等。矿石结构主要为自形—半自形粒状结构、碎裂充填结构、交代残余结构以及包含结构；矿石构造主要为致密块状、细脉状、条带状、浸染状、角砾状构造、团块状构造；矿石稳固性一般，围岩主要为花岗闪长岩，稳固性较好。水文地质条件较为简单，对施工影响不大。
1.2提高回收率，最大限度地利用资源
黑金顶分矿矿体总体产状116o∠60o，矿体水平厚度0.97米，平均品位3.96g/t，赋存条件不规则，矿体变化大，采用一般的急倾斜矿井的采矿方法，回采率只有50％左右，大量宝贵的矿产资源丢在采空区，造成资源的浪费。
1.3提高采矿作业的安全性高
矿石结构主要为自形—半自形粒状结构、碎裂充填结构、交代残余结构以及包含结构，赋存不稳定，顶、底板岩性较差，遇水易膨胀、跨落，给矿山的安全开采带来的影响极大。
2.上向水平分层干式充填采矿法
2.1基本设计
黑金顶分矿原来一直采用巷道采矿方式回采，采区回采率只有50％左右，资源浪费大，开采过程中容易自燃发火。为解决上述问题，黑金顶分矿工程技术人员经长达2年的研究、实验、论证，摸索出一套适于在黑金顶分矿使用的采矿方法——“上向水平分层干式充填采矿法”。在对黑金顶分矿进行改造设计时，省采矿设计院、有色冶金设计院的有关专家及矿山工程技术人员对新扩建后的采矿方法进行了研讨，经过对有色冶金设计院提出的水沙充填采矿方法、省煤炭设计院设计的掩护支架全部充填采矿方法及伪斜工作面走向长壁分层全部充填采矿法和黑金顶分矿设计的上向水平分层干式充填采矿法进行了论证比较，最终决定采用黑金顶分矿设计的上向水平分层干式充填采矿法，见图1。
2.2实现方法
采矿的过程中，其前期井巷施工产生了大量的矸石，以往矸石只能寻找一处矸石山堆放，这一来，将占用大量的土地资源，并对其周边环境造成污染。
黑金顶分矿利用塑料编织袋将掘进中开挖出来的矸石装袋，运到回采工作面对采空区进行充填。回采顺序为从下向上翻层，每个分层2－2.2m，充填层作为下一分层的底板，回采过程中，随采随充填，最大控顶距离3.2米，最小控顶距2.2米。为保证在下一阶段不受采空区积水的影响，在每一个阶段设一至两层钢筋混凝土隔水层，隔水层向一个方向倾斜，在下一阶段将水排到水仓，经矿井排水系统排出井外。实施过程中，在条件允许的情况下，黑金顶分矿是在掘进工作面后方选择一处堆放地点，直接在掘进现场装袋后运到采场使用，这样可减少充填料的运输成本和工序。有一部分在矿井翻矸场装袋后再运到采场。
3、应用效果分析
3.1上向水平分层干式充填采矿法采矿，在回采时采空区得到及时充填，采空区空间体积减少到最小，隔绝了矿石与空气的接触路径，有效的延缓了矿石的氧化时间。
3.2采用上向水平分层干式封包充填采矿法后，回采率达到95％以上，并根据原有资料分析，利用下部充填区作绕道，进入上阶段因品位较低而废弃的块段，采出含金矿近3万吨，使宝贵的金矿资源的到最大限度的回收利用。
3.3采用水平分层充填采空区，采空区空顶距离缩小，暴露面积小，暴露时间短、加之充填及时，下沉量小，基本杜绝了冒顶事故发生。
4、结论
上向水平分层干式充填采矿法后提高了采区回采率，采区回采率达到95%以上，有效的利用了珍贵的矿产资源。极大的提高了在急倾斜、顶底板极端不稳定矿层回采的回采率。有效的保护了当地的生态环境。回采后基本控制了采空区的塌陷、下沉，保护了当地环境地貌不因采矿塌陷而破坏。矿井基建过程中产生大量的矸石，每年排矸量达到33600m3，上向水平分层干式充填采矿法后，每月充填用矸量平均2500m3，年充填用矸量30000m3，这还未包含采场在现场直接封包的量，减少了矸石排放量，减少了环境污染，可节省大笔环境治理费用。参考文献
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[3]刘晓云,熊绵.金属矿崩落法改充填法开采可行性评价指标及权重研究[J]. 现代矿业.2011年第5期.
关键词：铁矿采矿；工艺技术；探索
由于矿山中含有大量的金属物质，而铁矿又是在日常作业中，最常遇到的矿山，因此对于铁矿采矿工艺技术的探讨则显得十分重要和必然，遇到地质条件复杂、含硫量高或者曾经历过开采等问题后，我们要结合实际情况，探究出更加完整和系统的采矿工艺。
1.铁矿采矿中可能出现的问题
位于新疆哈密的阿拉塔格铁矿于1997建设，到2005年末，已经有了完整系统的开拓运输和通风功能，为了协调开矿工程，又开采了4条竖井，随着矿体的坡角逐渐变缓，矿山的厚度也慢慢变薄，开采工程量也逐渐变大，为了保证开采施工的顺利进行，不得不放弃一直使用的浅孔留矿法，这在一定程度上就造成了开采成本的增高。随着采矿技术的不断发展，人们在采矿的同时，会对矿区环境造成程度不一的破坏，一般会表现在破坏了矿区山体地质构造的完整性，使矿区的空气中颗粒粉尘和灰尘变多，破坏地表植被等，因此采取科学高效的铁矿采矿工艺是对现如今采矿业提出的必然要求。
2.铁矿采矿中的工艺流程
2.1.尽可能采用充填技术
我国采矿工艺中对于倾坡或者坡度较缓的矿山坡，常采用的有房柱法和分段空场等方法，为了实现采矿的高度机械化，我们常采用的是无轨化的开采模式，为了达到在有限的铁矿开采资源中获取到更多的回报，对该类矿体无论采取何种采矿方法都需要达到生产能力高、安全程度高和采矿功效高等要求，多采用容易掌握、施工简单的采矿方法，对于坡度较小的铁矿矿山，我们往往建议采取爆力运搬后一次充填法，这样既能降低采切比和采矿成本，还能在较短的时间内完成作业。
在现代的铁矿采矿工艺中，充填采矿也克服了传统采矿工艺中土地资源受到破坏、固体矿山垃圾随意堆放等缺点。在科学发展观的指导下，清洁生产也成了采矿业中的重要战略举措，而绿色采矿模式正是极大程度上地减少了废旧材料的生产，提高了资源的综合利用率，不仅能够保护周边环境，还能为铁矿的开采提供全面、系统的技术指导。在绿色采矿模式中，需要采矿企业将矿区环境和经济因素结合起来，用科学发展的态度对待采矿作业。而在绿色采矿模式中，对于矿山的固定废料充填采矿是其支撑技术，它具有消除引起地表下沉和改善矿区环境的功效，还能在一定程度上降低固体废料的排放率，能够适应地形复杂的矿区作业条件。而充填采矿技术能够将大量的开采废料埋在地下，既能让矿产资源得到合理的利用，还能降低铁矿开采对环境造成的危害；利用充填技术，能够快速地支撑采矿空区的围岩，防止产生大幅度的位移，提高其稳固效果，发生坍塌等危害活动，还能在一定程度上扩大铁矿开采的范围，对于水下和建筑下的铁矿石的资源进行深层次的开采。胶结充填的采矿技术利用范围比较广泛，像一些复合矿体采用该类采矿法，不仅能够保护矿区综合环境，还能极大程度地提高出矿品位和对矿石的回收。为一些地形复杂的矿区提供了强有力的技术支撑。对于一些露天的铁矿开采，更应该采用这种充填采矿的工艺技术，提倡废料不出矿井，尽量使用条带开采等减轻地标沉降的开采技术，在选择矿井时，我们应充分地考虑如何最大限度的提高铁矿石的利用率，并对一些共生资源做到合理有效的使用。对于废旧的石场和露天坑，在综合土壤结构和地形后，要采取建设生物工程等相关措施，对该铁矿区进行稳固处理。
2.2.引用GPS智能调度模式等高科技技术
科技发展给各领域、各行业都带来了巨大的收益，对于铁矿石开采，北京速力科技有限公司开发的GPS职能调度集成系统在铁矿石的开采中得到了应用，并产生较好的回馈，该系统是由三个方面同时构成的，主要是用来对卡车、电铲等采矿设备的位置和工作流程进行监视并随时进行调整。而该系统中的智能调度系统主要起到维护和控制管道的作用，它不仅能够起到时刻显示矿车的工作状态、完成量等作用，还有着人工调度、自动调度和局部半自动调度等功能，该系统能够在最大程度上实现对整个铁矿开采区所有信息、资源的整合与开采，对各种生产和施工设备进行及时的调度和规划，保证了设备的正常工作，充分利用设备资源。其中该调度设备中对于油耗的监控，所采用的是液位传感器，它有着精度高、工作可靠稳定和能够多个温度点同时测量的功效，本身结构较轻巧，安装流程简单，测量中所得的数据可进行远距离传送，使用性能较灵活，并且环境适用力较强。而数据统计和查询系统不仅能够准确的记录各个矿车的工作 ，还为各个岗位在各个时段的工作量提供了一个系统全面的数据支持，避免人工计算产生种种误差。该系统能够自动对所有作业时间进行统计，自动分析铲车和矿车的燃油量，避免出现因为能源不足而影响工程进度的现象。
2.3.铁矿采矿工艺中技术处理
如何降低铁矿采矿中的能耗？一般采用多碎少磨的方式，这就能在一定程度上减少了磨矿费用，并严格控制了产品颗粒质量。为了能够提高矿石的入选品味，需要先将废石抛弃，将性能好的，用单一的磁选方式挑选出来，由于矿石的颗粒程度不均匀，所以往往会采用阶段式的磨矿方式，无论采取什么样铁矿采矿工艺技术，我们的出发点就是在获取铁矿资源的同时，最大程度地降低能源和原材料的损耗，保护矿区的生态和人文环境，让该地区的铁矿石的采矿生命力更加持久。
3.结语：
为了能够满足现如今和今后经济发展对于铁矿石越来越大的需求，我国的矿山开采也逐渐由零散、不全面的开采方式发展为集约化、科学化、大型化的开采，如何能够应对铁矿石开采过程中所出现的种种问题，或者如何将科技发展的产物运用到铁矿石的开采工艺中，是每个工作在矿石开采方面的工作人员要应对的问题，我们只有采取新工艺，运用新技术，发展新材料的基础之上，才能将经济发展与环境保护相结合，走出一条符合中国国情的铁矿石开采之路，而这个阶段的探索过程离不开每个专家学者和工作人员的努力，我相信我国的铁矿石开采之路会越走越久远，越走越平坦的。
参考文献：
关键词：坑道涌水地面塌陷矿体自燃防范措施
中图分类号：P631文献标识码： A
Adverse factors and preventive measures
of pyrite resources mining ditch silver home
Wang Shuansheng
(Limited by Share Ltd Lingbao Jinyuan miningLingbao City, Henan Province, 472500)
Abstract: Based on the influencefactos , swallet,surface collapse,and spontaneous ignition on pyrite ore,analyzing these kinds of potential safety hazards and protective measures in the pyrite mining.These measures could direct mining in depth in the future.
Key words: swallet,surface collapse,spontaneous ignition on pyrite ore
河南省灵宝市银家沟硫铁矿素有“中原硫铁王国”之称，随着矿产资源开发规模扩大，一些不利于开采的因素严重制约矿山的正常开采。一是随着开采深度的不断增深，银家沟硫铁矿富水矿床的特性逐渐显现，矿坑涌水一直影响企业的正常生产，水害严重制约矿山企业的发展，使相当数量的矿石资源无法开发。二是根据银家沟硫铁矿矿床的赋存特性，矿山一直采用无底柱分段崩落法采矿，随着采矿深度的降低，引发的地面塌陷问题越发突出，目前已成为矿山的主要地质灾害。三是随着矿床的开采，遗留在采场损失的矿石不断增加，进而引发矿石的自燃，采场作业环境温度高，影响施工作业，甚至造成停产。本文通过对制约硫铁矿开采的主要因素及现状进行分析，总结近年来，矿山在开采过程中所采用的措施，仅供其它同类矿山同类借鉴。
一、水患
河南省灵宝市银家沟硫铁矿是小秦岭地区有名的大水矿床，矿坑涌水一直影响企业的正常生产，水害严重制约矿山企业的发展，使相当数量的矿石资源无法开发。矿床水文地质条件，矿区内可溶性碳酸盐岩分布于花岗斑岩岩体周围，矿区内地下水在矿山开采前，主要接受大气降水补给，其次是地表河流入渗补给。大气降水通过各类岩石的裂隙、溶隙和构造破碎带渗入地下，形成地下水，为矿区内矿坑充水的主要水源，矿区主要储水构造为白云岩、接触带断裂带和矿体。
根据以往的突水情况分析表明，断裂构造带是矿井突水的主因及控制因素。针对以上情况，矿山采用以下措施，一疏降底板高承压含水层水压；二区域截流；三注浆加固；四建防水闸和防水门。另外，矿山坚持“有疑必探、先探后掘”的疏水原则。在井巷工程靠近含水层是，利用坑道钻疏水。既先用￠91mm的钻杆开孔，再用￠75mm的钻杆钻进，孔口安装阀门，有计划的放水，有效的防止突水。近年来矿山在Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ号矿体疏水中，共完成放水钻孔158个，进尺4497.3米，有效的控制了突水情况的发生，为安全开发利用资源提供了保障。
二、地面塌陷
矿山于1991年筹建，1995年已形成10万吨/年采选能力，至今已形成40万吨/年采选能力。属地下开采，竖井和斜井联合开拓方式，采矿方法主要为无底柱分段崩落法，局部采用空场法，中段高度50米，分段高度10米，采矿允许地面塌陷。
㈠区塌陷区现状调查
从地面塌陷地质灾害的成因和塌陷特征，将分地面塌陷为采空地面塌陷和熔岩地面塌陷。采空地面塌陷是主要的矿山地质灾害，是由地下开采引起的地面塌陷，伴随塌陷往往还有地面裂缝及山体开裂。岩溶地面塌陷是由开发排水（包括矿坑突水）为主导因素引起的岩溶塌陷。随着各个矿体采深增加，地面已形成多处塌陷。Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ号矿体塌陷区属于采空地面塌陷。Ⅱ号矿体地面塌陷形成时间是1999年4月，塌陷面积3806.1米2；Ⅳ号矿体地面塌陷时间是1997年7月，塌陷面积5866米2；Ⅴ号矿体地面塌陷时间是2003年5月，塌陷面积1647.5米2；Ⅵ、Ⅶ号矿体地面塌陷时间是2006年 10月，塌陷面积分别是656.5米2、476.5米2。Ⅲ号矿体地表裂缝属于岩溶塌陷。Ⅲ号矿体是一个富水矿体，矿体从2000年开始疏水，日排水量为8000米3。长期的排水导致2005年4月山体出现裂缝，形成一条北北东向裂缝，长约200米，宽0.2―5米不等。
㈡矿山地面塌陷趋势分析
该矿区矿体一般受断裂带和接触带控制，倾角60°―80°，矿体在近地表表现为褐铁矿，较破碎，浅部风化带稳定性差，根据岩体的滑落角推算最终Ⅱ号塌陷区的面积为32426.7米2，Ⅳ号塌陷区的面积为28546.5米2，Ⅴ号塌陷区的面积为36930米2，最终各个塌陷区将连为一体。地面塌陷直接破坏地表植被和地表水系，尤其是Ⅳ号矿体的地面塌陷横穿山沟，直接威胁矿区的一条主干路。
㈢矿山地面塌陷防治措施
矿山地面塌陷是由于人类开采矿产资源诱发的，因此防治应以人文本，既要预防和减轻地质灾害带来的破坏和损失，又能保障矿产资源有序开发。结合矿山实际情况，提出如下防治建议。建立健全地面塌陷区的管理规章制度；建立塌陷区应急救援预案；严格执行塌陷区检测和日报制度；在塌陷区周边挖设排洪渠，防止洪水灌入塌陷区；对塌陷区进行封堵，防止人、畜入内；在塌陷区边设立温馨提醒等。回填法是一种常见和有效的治理方法，截止目前Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ号地面塌陷已累计回填石渣362386.73米3，延缓了塌陷范围的进一步扩张。
三、矿体自燃
Ⅱ号矿体为矿区所控制的七个矿体之一，占矿区总储量的11.3%，从1995年5月份开始采矿。采矿方法采用无底柱分段崩落法，首采标高1005米，分段高50米，分层高10米。1998年，矿体开采到940分层时出现高温，2004年，在回采910、900分层时开始出现明火， 2007年9月该矿体停采。
2007年11月，我公司与中南大学合作对Ⅱ号矿体硫矿自燃进行调查研究并提出灭火方案。选择在Ⅱ号矿体890、880分层着火区施工钻孔注阻化剂灭火。2008年3月―2009年5月，先后施工40个钻孔，总进尺1096.3米,进行注阻化剂灭火，但灭火效果不明显。后来又在地表火区对应位置垂直施工一钻孔从地表灌水灭火，因为排出的水富含铁离子，污水处理后无法达标排放。2009年6月，灭火工作暂停，总投资96.7万元。
2009年12月我矿与三门峡黄金设计院合作做Ⅱ号自燃矿体采矿方法试验研究，期望用改变采矿方法以达到正常生产的目的。该设计的核心是“将Ⅱ号矿体850至860层面10米段高的实体作为顶柱,通过一定网度的长锚索对顶柱进行支护加固,设计孔眼数386个,锚索长度合计4678.5米。通过长锚索吊顶，将860层面以上的自燃区域与下部回采施工区隔离；确保850层面以下回采施工安全，850以下采用空场法采矿。该工程共完成850层面顶柱长锚索支护锚索加固孔眼382个,长锚索3898.5米，采矿辅助工程419.1米。2011年3月份开始正常回采，至7月底共采出矿石量3.66万吨。
结束语:合理开发利用矿产资源，有效预防地质灾害，需要科学合理的规划和严格的落实机制，要因地制宜、讲究实效。结合我矿实际情况，采取有效措施解决了矿床涌水、矿石自燃和地表塌陷等问题，预防和降低了地质灾害带来的破坏和损失，提高了资源回收率，保障了矿产资源有序开发。
参考文献
（1）灵宝市银家沟硫铁矿Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号矿体勘察报告
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