摘 要：隨著對鐵礦的不斷開采，鐵礦資源越來越少，這就導(dǎo)致開采中遇到的地形問題越來越多，其中急傾斜地下鐵礦開采即為其中之一，本文將就急傾斜地下鐵礦采礦方法進行相關(guān)探討和研究。
關(guān)鍵詞：鐵礦；開采；急傾斜；地下
1 概述
采礦方法在礦產(chǎn)生產(chǎn)中占有重要地位，對礦石的回收率、貧化率、企業(yè)生產(chǎn)率有直接影響，不僅關(guān)系到礦山的經(jīng)濟效益和社會效益，還對其可持續(xù)發(fā)展具有重大影響。采礦方法的選擇是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要對礦山地質(zhì)條件、礦體條件、安全性能、技術(shù)可行性以及經(jīng)濟性進行綜合考慮。本文將以急傾斜地下鐵礦為例，對其采礦方法的選擇進行分析。
2 急傾斜地下鐵礦采礦方法分析
對于急傾斜礦體而言，充填法、淺孔留礦法和崩落法應(yīng)用較為普遍。本文將對這三類方法相關(guān)內(nèi)容進行分析。
2.1 充填法
充填法是較為常用的一種礦產(chǎn)開采方法，是在回采工作面前進過程中，用填充材料對采空區(qū)進行逐一填補，確保采空區(qū)的支撐強度能滿足安全生產(chǎn)的需求。在特殊環(huán)境下，為了保障采空區(qū)圍巖支撐強度，還可將支架與填充材料結(jié)合使用。常用的有VCR嗣后填充法、分段空場嗣后填充法、上向水平分層填充法、下向水平分層填充法和點柱式分層填充法。以上各種方法均有其自身的特征，如VCR嗣后充填法的效率高、生產(chǎn)能力大，工藝較為成熟，施工周期短；但該法同時也具有爆破技術(shù)要求高、鉆頭損耗大、難以應(yīng)用于礦體厚度較小的礦山等缺點。充填法采礦工藝能有效提高回采工作的有效性，減少礦產(chǎn)安全事故的發(fā)生率，有利于企業(yè)經(jīng)濟效益的提升。
2.2 淺孔留礦法
淺孔留礦法對礦體厚度要求不高，可適用于傾角為60°-65°之間的礦體開采。選用淺孔留礦法時，礦體要滿足產(chǎn)狀單一、礦巖穩(wěn)定、無結(jié)塊等特點，因此廣泛適用于小礦山開采。近年來，淺孔留礦法在應(yīng)用過程中不斷完善，極大的改善了工人作業(yè)環(huán)境，同時提高了礦山的生產(chǎn)能力和安全性。其施工工藝如圖1所示。
2.3 崩落采礦法
崩落采礦工藝是對礦洞中的危險圍巖進行崩落，從而達到降低頂層崩塌危險的目的，為礦產(chǎn)開采提供安全施工環(huán)境的一種采礦工藝。崩落采礦工藝技術(shù)分為兩類，一類是有底柱分段崩落法（圖2所示），
使用有底柱分段崩落法時需要對階段高度、分段高度、分段的水平斷面尺寸、底柱高度、漏斗間距以及其他各項參數(shù)進行合理設(shè)定。以底柱高度為例，底柱高度主要由礦石穩(wěn)定性和礦巷道形式?jīng)Q定，若采用漏斗底結(jié)構(gòu)，則每個階段上分段的底柱高度為5-7m，下分段底柱高度則設(shè)為11-13m，以消除耙礦和階段運輸之間的牽制。
另一類是無底柱分段崩落法（圖3所示）。無底柱分段崩落采礦法機械化程度高，可節(jié)省大量的人力，由于取消了回采巷道上部的分段臨時底柱，因此被稱為無底柱分段崩落法。
3 采礦方法選擇
采礦方法的選擇是一項專業(yè)性較強的工作，受多方面因素影響，因此具有明顯的不確定性。模糊數(shù)學(xué)方法、灰色理論關(guān)聯(lián)分析法、多目標決策法和層次分析法都是常用的判斷方法。以模糊數(shù)學(xué)方法為例，應(yīng)按照以下步驟進行采礦方法的選擇：
3.1 評價指標的確定
礦山開采方法較多，不同條件的礦山應(yīng)選擇合適的開采方法。方法選擇之前，應(yīng)對各項影響因素進行匯總，如采場機械設(shè)備和施工水平、采礦成本、采切比、礦石回收率、貧化率、安全性、勞動強度以及工藝復(fù)雜性等。
3.2 各因素權(quán)重的確定
不同因素對礦山開采方法選擇的影響程度不同，為科學(xué)選取合理的開采方法，應(yīng)對各影響因素的權(quán)重進行確定，減小主觀因素的影響。一般來說，在確定各因素的權(quán)重時，宜采用層次分析法，通過構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)模型，對各要素的重要性進行準確判斷。具體可參見表1內(nèi)容。
用已建立的層次結(jié)構(gòu)模型，對各項要素按照其重要性進行等級劃分，然后根據(jù)數(shù)學(xué)矩陣的相關(guān)內(nèi)容，對所選方案進行比對，逐一優(yōu)化，直至選出綜合優(yōu)勢較強的采礦方法。
4 結(jié)語
采礦過程中，礦山地質(zhì)條件、水位地質(zhì)條件、礦山品位、礦體產(chǎn)狀、礦巖力學(xué)性質(zhì)等都會對采礦方法的選擇產(chǎn)生影響；同時，采礦方法的選取對礦石資源的開采效率、生產(chǎn)成本、企業(yè)經(jīng)濟效益等也會產(chǎn)生影響，因此在選擇開采方案時應(yīng)綜合對比，確保所選方案具備安全性、高效性和經(jīng)濟性。
關(guān)鍵詞：鐵礦；開采；急傾斜；地下
1 概述
采礦方法在礦產(chǎn)生產(chǎn)中占有重要地位，對礦石的回收率、貧化率、企業(yè)生產(chǎn)率有直接影響，不僅關(guān)系到礦山的經(jīng)濟效益和社會效益，還對其可持續(xù)發(fā)展具有重大影響。采礦方法的選擇是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要對礦山地質(zhì)條件、礦體條件、安全性能、技術(shù)可行性以及經(jīng)濟性進行綜合考慮。本文將以急傾斜地下鐵礦為例，對其采礦方法的選擇進行分析。
2 急傾斜地下鐵礦采礦方法分析
對于急傾斜礦體而言，充填法、淺孔留礦法和崩落法應(yīng)用較為普遍。本文將對這三類方法相關(guān)內(nèi)容進行分析。
2.1 充填法
充填法是較為常用的一種礦產(chǎn)開采方法，是在回采工作面前進過程中，用填充材料對采空區(qū)進行逐一填補，確保采空區(qū)的支撐強度能滿足安全生產(chǎn)的需求。在特殊環(huán)境下，為了保障采空區(qū)圍巖支撐強度，還可將支架與填充材料結(jié)合使用。常用的有VCR嗣后填充法、分段空場嗣后填充法、上向水平分層填充法、下向水平分層填充法和點柱式分層填充法。以上各種方法均有其自身的特征，如VCR嗣后充填法的效率高、生產(chǎn)能力大，工藝較為成熟，施工周期短；但該法同時也具有爆破技術(shù)要求高、鉆頭損耗大、難以應(yīng)用于礦體厚度較小的礦山等缺點。充填法采礦工藝能有效提高回采工作的有效性，減少礦產(chǎn)安全事故的發(fā)生率，有利于企業(yè)經(jīng)濟效益的提升。
2.2 淺孔留礦法
淺孔留礦法對礦體厚度要求不高，可適用于傾角為60°-65°之間的礦體開采。選用淺孔留礦法時，礦體要滿足產(chǎn)狀單一、礦巖穩(wěn)定、無結(jié)塊等特點，因此廣泛適用于小礦山開采。近年來，淺孔留礦法在應(yīng)用過程中不斷完善，極大的改善了工人作業(yè)環(huán)境，同時提高了礦山的生產(chǎn)能力和安全性。其施工工藝如圖1所示。
2.3 崩落采礦法
崩落采礦工藝是對礦洞中的危險圍巖進行崩落，從而達到降低頂層崩塌危險的目的，為礦產(chǎn)開采提供安全施工環(huán)境的一種采礦工藝。崩落采礦工藝技術(shù)分為兩類，一類是有底柱分段崩落法（圖2所示），
使用有底柱分段崩落法時需要對階段高度、分段高度、分段的水平斷面尺寸、底柱高度、漏斗間距以及其他各項參數(shù)進行合理設(shè)定。以底柱高度為例，底柱高度主要由礦石穩(wěn)定性和礦巷道形式?jīng)Q定，若采用漏斗底結(jié)構(gòu)，則每個階段上分段的底柱高度為5-7m，下分段底柱高度則設(shè)為11-13m，以消除耙礦和階段運輸之間的牽制。
另一類是無底柱分段崩落法（圖3所示）。無底柱分段崩落采礦法機械化程度高，可節(jié)省大量的人力，由于取消了回采巷道上部的分段臨時底柱，因此被稱為無底柱分段崩落法。
3 采礦方法選擇
采礦方法的選擇是一項專業(yè)性較強的工作，受多方面因素影響，因此具有明顯的不確定性。模糊數(shù)學(xué)方法、灰色理論關(guān)聯(lián)分析法、多目標決策法和層次分析法都是常用的判斷方法。以模糊數(shù)學(xué)方法為例，應(yīng)按照以下步驟進行采礦方法的選擇：
3.1 評價指標的確定
礦山開采方法較多，不同條件的礦山應(yīng)選擇合適的開采方法。方法選擇之前，應(yīng)對各項影響因素進行匯總，如采場機械設(shè)備和施工水平、采礦成本、采切比、礦石回收率、貧化率、安全性、勞動強度以及工藝復(fù)雜性等。
3.2 各因素權(quán)重的確定
不同因素對礦山開采方法選擇的影響程度不同，為科學(xué)選取合理的開采方法，應(yīng)對各影響因素的權(quán)重進行確定，減小主觀因素的影響。一般來說，在確定各因素的權(quán)重時，宜采用層次分析法，通過構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)模型，對各要素的重要性進行準確判斷。具體可參見表1內(nèi)容。
用已建立的層次結(jié)構(gòu)模型，對各項要素按照其重要性進行等級劃分，然后根據(jù)數(shù)學(xué)矩陣的相關(guān)內(nèi)容，對所選方案進行比對，逐一優(yōu)化，直至選出綜合優(yōu)勢較強的采礦方法。
4 結(jié)語
采礦過程中，礦山地質(zhì)條件、水位地質(zhì)條件、礦山品位、礦體產(chǎn)狀、礦巖力學(xué)性質(zhì)等都會對采礦方法的選擇產(chǎn)生影響；同時，采礦方法的選取對礦石資源的開采效率、生產(chǎn)成本、企業(yè)經(jīng)濟效益等也會產(chǎn)生影響，因此在選擇開采方案時應(yīng)綜合對比，確保所選方案具備安全性、高效性和經(jīng)濟性。
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