第32卷第1期2010年01月武 汉 工 程 大 学 学 报
J. Wuhan Inst. T ech.Vo l.32 N o.1
Jan. 2010
收稿日期:2009-10-15
基金项目:国家自然科学基金项目资助(50874080)和湖北省教育厅优秀中青年人才项目.作者简介:周春梅(1979-),湖北随州人,博士,讲师.研究方向:矿山地质灾害防治.
文章编号:1674-2869(2010)01-0061-04
金属矿山地下开采引起地面塌陷的规律
周春梅1
,李 沛2
,虞 珏2
,李先福
1
(1.武汉工程大学环境与城市建设学院,湖北武汉430074)(2.武汉钢铁集团矿业有限责任公司大冶铁矿,湖北黄石435000)
摘 要:金属矿山地下开采引起地表塌陷已经成为一种主要的矿山地质环境问题.地面塌陷受多方面因素影响,各因素相互作用使得金属矿山地表塌陷形成机理复杂.本文以大冶铁矿东露天采场地面塌陷为例,从采场地质环境、矿体特征、采矿方法、崩落角、地面塌陷的形式等方面,综述了地面塌陷的特征,并探讨了地面塌陷的形成规律,该研究为矿山地面塌陷的成因及控制对策研究提供了帮助.关键词:金属矿山;地下开采;地面塌陷;矿山地质环境;大冶铁矿
中图分类号:P554 文献标识码:A doi:10.3969/j.issn.1674-2869.2010.01.019
0 引 言
国内外对矿山开采引起地表塌陷的研究由来已久,但研究成果主要是针对煤层开采的岩层移动与地表沉陷预测.对于金属矿山,由于岩体物理力学性质、地层结构、矿体形态、赋存条件以及采矿方法与煤矿存在着较大的差异,地面塌陷影响因素复杂多变.特别是,对于具有断裂构造、地层与矿体产状复杂变化的金属矿床,目前国内外尚没有比较成熟、系统和准确的方法来研究地面塌陷的形成机理以及控制对策[1].
大冶铁矿露天采场矿体自20世纪60年至80年代相继开采完毕并转入地下开采,目前除局部的挂帮矿回采外,主要为地下开采.由于长期的大量地下开采铁矿层,形成大面积采空区,据黄石市地质灾害调查与区划资料,矿区采空区将近4km 2
,采空区高度10~25m ,最大达40余米,导致其围岩应力发生改变,岩体完整性遭到破坏,采空区顶板塌落,波及地面引起不均匀沉降与大面积的塌陷
[2,3].东露天采场狮子山20世纪70年至80
年代发生地面变形,目前已形成长300m,宽50~
120m,深20~35m 的塌陷坑,导致地表排水沟道、通风斜井井口以及部分厂房等建筑物受损破坏.尖林山、龙洞、铁门坎等采区也发生多处规模不一的地面塌陷,对铁山区三岔路村2000余人的生命财产造成严重威胁,同时也危及矿业活动的正常进行,地面塌陷已成为一种严重困扰矿山开
采的地质环境问题.
本文以大冶铁矿东露天采场的地表塌陷为例,从东露天采场的地质环境、矿体特征、采矿方法、地面塌陷的形式、崩落角分析入手,探讨塌陷区的特征及形成规律,为地面塌陷的形成机理及控制对策的研究奠定了基础.
1 地面塌陷的形成机理及控制对策
金属矿山地下开采地面塌陷是由于矿山地下开采形成采空区,采空区上覆岩体在自重和上覆岩土体的压力作用下,产生向下的弯曲与移动,当顶板岩层内部形成的张拉应力超过岩层的抗拉强度极限时,直接顶板发生断裂、跨塌、冒落,接着上覆岩层相继向下弯曲、移动,随着采空范围的扩大,受移动的岩层也不断扩大,从而在地表形成塌陷.在缓倾条件下的上覆岩土体大致可形成三个带,即冒落带、裂隙带和弯曲变形带,这三个带的界限一般不明显,也不一定同时出现[4].
金属矿山地下开挖必然引起岩层变形与移动,其变形速度、影响范围、发生与发展时间受众多因素的影响,如采矿方法、矿体赋存条件(地质条件、岩土物理力学性质、矿层倾角)、开采的深度、厚度、宽度、采场结构尺寸、开采速度和顺序,以及开采的时空关系等,金属矿山开采后地表的移动变形函数可表示为[1]:
D r =F (H ,L ,M,T H ,E,J ,C,<,L ,C ,X ,,)其中,D r 为开采后地表的实际移动量;H 为实际
62武汉工程大学学报第32卷
开采或开挖深度;L为采区的实际开采宽度;M为
矿块的实际开挖厚度(或矿层厚度);T H为水平构
造应力;E为采区上覆岩体的弹性模量;J为采区
矿层上覆岩体节理裂隙影响系数(无量纲量);C为
矿层上覆岩体的内聚力;<为矿层上覆岩体的内摩
擦角;L为矿层上覆岩体的泊松比;C为介质的密
度;X为地下水影响系数.
地面塌陷的形式与矿体距地表的埋深及矿体
的厚度的关系如表1,同时,在塌陷发生的沉陷盆
地中心部位以垂向下沉为主,水平位移、倾斜位移
量较少,形成沉陷盆地;在盆地边缘及外缘裂隙拉
伸带则以倾斜位移和水平位移变形为主,可能出
现地表裂缝、漏斗状塌陷坑,进而在斜坡区域引发
边坡失稳,产生崩塌、滑坡等.
表1地面塌陷与矿体关系
T able1Sur face subsidence ar ea and or ebody
矿体距地表埋深矿体厚度采空区对地表
影响
地面塌陷形式
浅厚较大塌陷带、塌陷坑
深厚一般裂隙带、地面裂
缝分布多深薄轻微地面裂缝
分析金属矿山地下开采地表移动范围的方法主要有以下几种:a.工程类比法,金属矿山常用的一种半定量的经验性方法.b.理论分析法,包括上盘渐进崩落理论、上下盘渐进断裂理论、松动区引起地表岩层移动理论、构造应力控制矿山地表岩层移动理论、矿山岩体采动影响与控制工程学理论、概化随机介质理论,其中上盘渐进崩落理论和上下盘渐进断裂理论适用于露天转地下用崩落法回采的矿山.c.数值分析方法,能对地表变形破坏的定量评价,已广泛应用于地表移动机理研究中[4].
2大冶铁矿东露天采场塌陷区
2.1东露天采场地质环境
大冶铁矿东露天采场是由象鼻山、狮子山、尖林山三个矿体组成.其中西部的象鼻山最高标高228m,中部的狮子山最高标高276m,东部的尖林山最高标高250m,封闭圈标高为72m.采场总体走向NW300b,长度为2200m,坑底面积为8150m2.
东露天采场内的地质构造复杂,断层节理发育,主要发育的断裂构造有F9、F25、F13、F10、F11、F12、F8;此外,大冶铁矿东露天采场广泛发育一种介于断层与节理之间过渡类型的断裂结构面到区域性节理,一般由切割闪长岩体长达几十到几百米的剪破裂面或狭窄的构造劈理化带组成,对工程地质分区、边坡的稳定性(特别是和断层组合在一起)影响明显,大冶铁矿主要发育的节理构造有J1-4、J5-6、J7-9[5,6].
大冶铁矿东露天采场工程地质岩组划分为6组,其中大理岩、闪长岩组强度最高,风化花岗闪长岩和矽卡岩组、蚀变闪长岩组次之,断层角砾岩、砂砾石和粘土岩组强度最低.采场岩体结构类型主要有块状结构、层状结构、层状碎裂结构、碎裂结构、散体结构,其中具有碎裂结构、散体结构的岩体在矿山地下开采中易产生地面塌陷、崩塌及滑坡.
2.2东露天采场矿体特征
大冶铁矿狮子山矿体(26-30线)主要赋存于闪长岩与大理岩接触带内,局部地段呈分枝插入大理岩或闪长岩内.矿体走向320b,沿走向长430 m,矿体上部北倾,下部转向南西,矿体倾角75~ 90b,厚度20~80m,一般厚30~50m,赋存标高+ 170~-400m.矿石矿物主要为磁铁矿,次为赤铁矿、黄铜矿、菱铁矿、黄铁矿、白铁矿、斑铜矿、磁黄铁矿等,条痕呈不同程度的红色[7].脉石矿物主要有方解石、绿泥石、透辉石、白云石、金云母、石榴子石等.矿石结构为自形-半自形粒状结构、它形粒状结构、交代残余结构、包裹结构、隐晶粒状结构、环带状结构等.矿石构造为块状构造、粉状构造、浸染状构造、脉状构造、条带状构造、角砾状构造、晶簇状构造等.
2.3东露天采场采矿方法
大冶铁矿东露天采场地下采矿采用无底柱崩落法开采,随着每个步距的矿石回采出来,矿体上面覆盖的松散岩石也就随之崩落,覆盖到下一个分段的矿体上.如此自上而下采完各分段,覆盖岩石和地表跟着崩落塌陷.矿块的水平尺寸50m@ 50m或60m@60m,阶段高度为70m,分段高度为10m,进路间距为8到10m,崩落步距为1.2至2.4m(即1至2排炮孔距离).
2.4东露天采场采空区地面塌陷
该塌陷区位于东露天采场狮子山坡脚处(图1),目前地下开采在-72m阶段,受地下开采和爆破震动的影响,塌陷区域呈椭圆状,长度近300m,宽度在80m左右,面积约2.4 @104m2.塌陷区北帮为花岗闪长岩,坡角近45b,南帮为大理岩,坡角42b,塌陷区两侧堆积成分为土夹石,塌陷坡度约80b,高度约25 m.塌陷区周边地裂缝发育,垂直于塌陷方向(图2),地裂缝宽度10~50cm,深度90cm,长度10~50cm,密度约1L/m.
第1期周春梅,等:金属矿山地下开采引起地面塌陷的规律63
图1 狮子山地面塌陷
F ig.1 Sur face subsidence ar ea of Shizi
mountain
图2 地面塌陷区周围地裂缝Fig.2 G round fissur e ar ound sur face
subsidence ar ea
大冶铁矿东露天采场狮子山采区地表塌陷与地下巷道分布如图3,地表塌陷范围比地下巷道范围大,且塌陷范围逐年递增,严重影响两边高陡边坡的稳定性.地表塌陷给矿区地质环境与生态环境造成强烈破坏,同时也给矿山生产带来严重威胁,随着地下开采工程的延深,采空区塌陷与地表变形还会继续扩展.塌陷区于2007年8月16日开始启动/正负零塌陷区回填工程0,将尾石抛于塌陷的坑内
.
图3 地表塌陷与地下巷道分布图
F ig.3 Sur face subsidence ar ea and distr ibut ion map o f
under gr ound tunnel
依据矿体赋存条件、上下盘围岩的物理力学性质、采矿方法等进行类比确定的岩移角如表2.类比法预测地表变形范围属一种经验方法,它把复杂的围岩工程地质条件和岩体破坏概化为一种宏观均匀的地质变化,但实际上影响围岩破坏的各方面因素必然存在着一定的差异性,这也将导致预测的移动界线与实际上地表破坏边界不可能完全吻合,故矿山在生产过程中,应建立完善的监测系统,通过监测数据,不断修正优化崩落角、移
动角参数,以期能获得更好的预测效果,为地质灾害防治和搬迁决策等提供可靠依据.
表2
采空区岩体移动角
T able 2 Rock mov ing angle of g oaf
采区
岩石及开采深度
上盘下盘端部东采区-180m 以上
60b
60b
65b (东西两端)
大冶铁矿东露采塌陷区?-?c 剖面如图4,在崩落铁矿石中,存在两种情况引起地表塌陷的形状不一[8]:a.覆于其上的岩体随矿石一起被崩落,其余部分则呈/悬钟状态0暂时保留,但这种状
态是极不稳定的,受邻近采矿活动的影响,部分岩体将坠落下来,最有在其上方距源矿层数十米的地方形成如图所示的空场,此时产生地表不均匀沉降,地表移动呈现出/漏斗型0形态特征;b.利用崩落法采矿,在一般正常地段,自然崩落法需达到充满采空区为止,顶部岩体移动常达到地表,产生均匀沉降,地表移动呈现出/盆地型0形态特征
.
图4 塌陷区?-?c 剖面图
F ig.4 ?-?c pr ofile of surface subsidence area
3 结 语
a.金属矿山地表塌陷受矿体形态、产状,采空区埋深、采厚比,矿体围岩工程地质结构、物理力
学性质,矿区地质构造、地下水活动等多方面因素影响,这些因素相互作用,加上地质上的不确定性,使得金属矿山地表塌陷机理复杂.
64武汉工程大学学报第32卷
b.文中从大冶铁矿东露天采场地质环境、矿体特征、采矿方法、地面塌陷的形状及与地下巷道之间的关系等方面介绍了地面塌陷的形成机理.大冶铁矿东露天采场地面塌陷严重破坏了矿山地质环境,同时也给矿山生产带来严重威胁,随着地下开采工程的延深,采空区塌陷与地表变形还会继续扩展,必须采取合理的治理方案.
致谢:论文的研究得到了武汉工程大学环境与城市建设学院课题组及武汉钢铁集团矿业有限责任公司大冶铁矿的大量帮助,论文的资料由大冶铁矿科技处提供,在此一并表示感谢!
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(1.Scho ol o f Env ir onment and Civ il Eng ineering,Wuhan I nstit ute o f T echnolog y,Wuhan430074,China)
(2.Daye Ir on M ine of M ining L imited Co mpany of Wuhan I ron G roup,H uang shi435000,China)
Abstract:Sur face subsidence area caused by undergr ound mining o f metal m ines has been a main pro blem fo r m ine g eo logical env ir onm ent.The influence facto rs of surface subsidence area are in m any aspects,at the same time,the interaction o f each influence facto rs m ake the mechanism of surface subsidence area o f metal mines be mor e com plex.T aking surface subsidence area of east open-pit in Daye iron mine for example,this paper sum marized the characteristics and analyzed the law of surface subsidence from the mine g eo logical environment,characteristics of ore body,m ining m ethod,ang le of collape,shape o f surface subsidence ar ea.T his resear ch offers help for the study o f m echanism of surface subsidence and control counterm easure.
Key words:metal mine;undergr ound mining;surface subsidence area;mine geolog ical environment; Daye iron mine
本文编辑:龚晓宁
金 属 矿 床 地 下 开 采 班级：采矿09—2班 执笔人：樊高峰 25 成员：王荣发 04 刘浩 26 张恒远 27 杨社 28
第十六章崩落采矿法 第一部分为看书自学崩落采矿法，并对其中有底柱分段崩落法和无底柱分段崩落法进行了相关知识点总结 1、崩落采矿法是以崩落围岩来实现地压管理的采矿方法。 基本特征：随着崩落矿石，强制（或自然）崩落围岩充填采空区，以控制和管理地压。 崩落采矿法包括以下采矿方法： 单层崩落法浅孔落矿 分层崩落法浅孔落矿 有底柱分段崩落法深孔落矿 无底柱分段崩落法深孔落矿 阶段崩落法深孔落矿 2、有底柱分段崩落法：该方法的主要特征是：第一按分段逐个进行回采；第二在每个分段下部设有出矿专用的底部结构（底柱）。有底柱分段崩落法就是根据这两个特征命名的。分段的回采由上向下逐分段依次进行。 依照落矿方式可分为：水平深孔落矿有底柱分段崩落法与垂直深孔落矿有底柱分段崩落法两种。 水平深孔落矿有底柱分段崩落法用来开采矿石稳固、形状规整、急倾斜中厚以上的矿体较为合适。该法每次爆破矿量较大，一般不受相邻采场的牵制，有利于生产衔接。该法的缺点是，在天井与硐室中凿岩，凿岩工作条件不好；此外要求矿体条件（厚度、倾角、形状规整程度）较高，适应范围小，灵活性较差。（该法在我国使用的不多。） 在向上垂直扇形中深孔落矿有底柱分段崩落法中，广泛使用挤压爆破。按崩落矿石获得补偿空间的条件，可分为：小补偿空间挤压爆破和向崩落矿岩挤压爆破两种回采方案。 小补偿空间挤压爆破回采方案的优缺点和适用条件如下。 优点： 1）灵活性大，适应性强，一般不受矿体形态变化、相邻崩落法矿岩的状态、一次爆破范围的大小、矿岩稳固性等条件的限制。 2）对相邻矿块的工程和炮孔等破坏较小。 3）补偿空间分布比较均匀，且能按空间分布情况调整矿量，故落矿质量一般都较好，而且比较可靠。 缺点： 1）采准切割工程量大，一般都在15～22m/kt，比向崩落法矿岩方向挤压爆破的大3～5m/kt。 2）采场结构复杂，施工机械化程度低，施工条件差。 3）落矿的边界不甚整齐。 适用条件： 1）各分段的第一个矿块或相邻部位无崩落矿岩。 2）矿石较破碎或需降低对相邻矿块的破坏影响。 3）为生产或衔接的需要，要求一次崩落较大范围。
地下矿山生产安全事故原因分析及对策措施 集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-
地下矿山生产安全事故原因分析及对策措施一、基本情况 衢州市现有非煤地下矿山企业×家，按管辖分，市级2家，衢江7家，龙游2家，江山4家，常山2家，开化1家；按开拓方式分（矿点），平硐开拓有5家（其中衢江1家、龙游2家、江山2家），斜井开拓有1家（常山1家），竖井开拓有4家（衢江3家、江山1家），联合开拓有8家（市级2家、衢江2家、江山2家、常山2家、开化1家）。开采的矿种有：方解石、叶腊石、萤石、硫铁矿、锌矿、铜矿、铅锌矿、铝土矿、钨锡矿、铀矿等。 二、现状 1、地质资料缺乏，有些矿山是从探矿开始，到边探边采。 2、条件简陋，生产系统不完善，尤为突出的是通风系统欠账多，风门漏风，风道短路等较普遍，矿井采用局扇通风、自然通风仍然存在。绞车存在小马拉大车，无备水泵的也有不少。 3、规模小，负担重，成本高，不赚钱。受当前金融危机的影响，产品价格低糜，有色金属矿山处在停产状态。 4、企业困难，安全投入不到位。 5、职工队伍结构老化，流动性大，素质低下。 三、二○○八年死亡事故 二○○八年全市非煤矿山企业共发生生产安全事故8起，死亡8 人，其中地下非煤矿山企业发生6起，死亡6人占事故总起数和死亡总
人数均为75%。在地下矿山6起死亡事故中，市级2起死亡2人，衢江4起死亡4人，创历史新高。 四、事故原因分析 我市地下矿山责任事故的原因主要有三方面：一是物有不安全状态，二是人的不安全行为，三是管理缺陷。现分析如下。 一）关于物的不安全状态表现 1、矿体的赋存条件 1）所涉及开采的矿种多为金属和非金属，属沉积矿床或构造充填矿床。矿床在形成时和形成后，受到地质作用和地质构造的影响，破坏了原生状态，使产状改变，产生节理、裂隙，甚至破碎，可能与地下水相联系；有的充填交代，使矿物结构发生改变，矿岩的物理力学性质亦随之发生变化，这些后期变化都给矿床的开采造成困难。 2）围岩的属性（矿物组分、结构、构造、胶结物和物理力学性质）直接关系到围岩稳固程度。如衢州铀业公司大茶园井5号矿体有零星的第三绿色层（呈浅绿色，具有块状构造，熔结凝灰质结构，岩石主要由长石、石英晶屑以及流纹岩、凝灰岩等岩屑构成，岩石为火山灰胶结，其蚀变主要有高岭土、绿色伊利水云母化，岩石普氏硬度为6～8，结构松散，性软，不透水，不透气，第三绿色层呈浅绿色，具有块状构造，熔结凝灰质结构，岩石主要由长石、石英晶屑以及流纹岩、凝灰岩等岩屑构成，岩石为火山灰胶结，其蚀变主要有高岭土、绿色伊利水云母化，岩石普氏硬度为6～8，结构松散，性软，不透水，不透气。）长时间暴露于空气中，是造成该井2008年“4.24”事故的直接原因。
2．金属非金属地下矿山采矿方法 根据矿石回采过程中采场管理方法的不同，金属非金属矿山地下采矿方法可分为空场采矿法、充 填采矿法和崩落采矿法等。 1）空场采矿法 空场采矿法在回采过程中，采空区主要依靠暂留或永久残留的矿柱进行支撑，采空区始终是空着的，一般在矿石和围岩很稳固时采用。根据回采时矿块结构的不同与回采作业特点，空场采矿法又可分为全面采矿法、房柱采矿法、留矿采矿活、分段矿房法和阶段矿房法等。 （1）全面采矿法。在薄和中厚的矿石和围岩均稳固的缓倾斜（倾角一般小于30°）矿体中，应用全面采矿法。该方法的特点是：工作面沿矿体走向或倾向全面推进，在回采过程中将矿体中的夹石或贫矿留下，呈不规则的矿柱以维护采空区，这些矿柱一般作永久损失，不进行回采。 （2）房柱采矿法。房柱采矿法用于开采水平和倾斜的矿体，在矿块或采空区矿房和矿柱交替布置，回采矿房时，留连续的或间断的规则矿柱，以维护顶块岩石。它比全面采矿法适用范围广，不仅能回采薄矿体，而且可以回采厚和极厚矿体。矿石和围岩均稳固的水平和缓倾斜矿体，是这种采矿方 法应用的基本条件。 （3）留矿采矿法。工人直接在矿房暴露面下的留矿堆上作业，自下而上分层回采，每次采下的矿石靠自重放出1/3左右，其余暂留在矿房中作为继续上采的工作台。矿房全部回采后，暂留在矿房中的矿石再行大量放出，即大量放矿。这种采矿方法适用于开采矿石和围岩稳固、矿石无自燃性、破 碎后不结块的急倾斜矿床。 （4）分阶段矿房法。分阶段矿房法是按矿块的垂直方向，再划分为若干分段；在每个分段水平布置矿房和矿柱，中分段采下的矿石分别从各分段的出矿巷道运出。分段矿房回采结束后，可立即回 采本分段的矿柱并同时处理采空区。 （5）阶段矿房法。阶段矿房法是用深孔回采矿房的空场采矿法。根据落矿方式的不同又可分为水平深孔阶段矿房法和垂直深孔阶段矿房法。前者要求在矿房底部进行拉底，后者除拉底外，有的还 需在矿房的全高开出垂直切割槽。 2）崩落采矿法 崩落采矿法是以崩落围岩来实现地压管理的采矿方法，即随着崩落矿石，强制（或自然）崩落围岩充填采空区，以控制和管理地压。主要包括单层崩落法、分层崩落法、分段崩落法、阶段崩落法。 （1）单层崩落法。单层崩落法主要用来开采顶板岩石不稳固、厚度一般小于3m的缓倾斜矿层。将阶段矿层划分成矿块，矿块回采工作按矿体全厚沿走向推进。当回采工作面推进一定距离后，除保留回采工作所需的空间外，有计划地回收支柱并崩落采空区的顶板，用崩落顶板岩石充填采空区，以控制顶板压力。按工作面形式可分为长壁式崩落法、短壁式崩落法和进路式崩落法。 （2）分层崩落法。分层崩落法按分层由上向下回采矿块，每个分层矿石采出之后，上面覆盖的崩落岩石下移充填采矿区。分层回采是在人工假顶保护下进行的，将矿石与崩落岩石隔开，从而保证 了矿石损失和贫化的最小化。
有色金属矿山采矿方法 概述 Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT
采矿方式主要为露天、坑下开采。有色金属矿山地下开采方式按地压控制方式，分为空场法、充填法、崩落法三大类，以空场法、充填法具多。 1.空场采矿法 根据矿块或矿壁的结构不同与回采作业的特点，空场采矿法可分为全面采矿法、房柱采矿法、阶段矿房采矿法等。 （1）全面采矿法主要是用于水平和缓倾斜矿床的开采。其特点是回采工作面沿矿床走向或倾斜方向全面推进，整层回采。在回采时将矿体内所夹废石或贫矿石留下来，根据需要堆成矿柱来支撑采空区顶板。 该法优点是生产能力大，采准切割工作量较少，采矿成本低，采场通风好，能在采场处理废矿石。但采场顶板暴露面积大，容易发生大面积冒顶。只适用于水平或缓斜，矿石与顶板稳固，矿石品位分布不均匀或有夹石层的矿床，矿床厚度不大于5～7米。 （2）房柱留矿法主要是用于水平和缓倾斜矿床的开采。其特点是在矿块内矿柱和矿房交替布置，回采矿床时留下规则的，不连续或连续的带状矿柱，以此支撑采采区顶板。 该法优点主要是采准切割工作量小，工序简单，各工艺可以平行作业，通风及作业条件好，但回收率低，用于矿石和围岩稳定的倾角小于40°的矿床。 （3）分段采矿法、阶段矿房采矿法主要用于急倾斜、厚度大的矿床开采。矿房沿矿体走向或垂直方向布置，用深孔、扇形炮眼爆破落矿，由下部漏斗柱阶段平巷放矿。主要用于围岩稳固，矿石较稳固、矿体厚度在8～20米，
倾角大于矿石的自然安息角，且矿体内夹石少，矿体与围岩接触线明显的矿床。 2.充填采矿法 随着回采工作面的推进，逐步用充填料充填采空区的采矿方法叫充填采矿法。有时还用支架与充填料相配合，以维护采空区。充填采空区的目的，主要是利用所形成的充填体进行地压管理，以控制围岩崩落和地表下沉，并为回采创造安全和便利的条件。有时还用来预防有自燃矿石的内因火灾。按矿块结构和回采工作面推进方向充填采矿法又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。按采用的充填料和输出方式不同，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。 （1）单层充填采矿法。此法适用于缓倾斜薄矿体，在矿块倾斜全长的壁式回采面沿走向方向、一次按矿体全厚回采，随工作面的推进、有 计划地用水力或胶结充填采空区，以控制顶板崩落。 （2）（2）上向水平分层充填采矿法。此法一般将矿块划分为矿房和矿柱，第一步回采矿房，第二步回采矿柱。回采矿房时，自下向上水 平分层进行，随着工作面向上推进，逐层充填采空区，并留出继续 上采的工作空间。充填体维护两帮围岩，并作为上采的工作平台。 崩落的矿石落在充填体的表面上，用机械方法将矿石运至溜井中。 矿房采到最上面分层时，进行接顶充填。矿柱则在采完若干矿房或 全阶段采空后，再进行回采。矿房的充填方法，可用干式充填、水 力充填或胶结充填。
地下矿山开采基本的安全要求 (新编版) Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0282
地下矿山开采基本的安全要求(新编版) 矿山一般须经过正常的基本建设，达到设计的要求，并通过竣工验收，在安全上做到“三同时”，才投入正常生产。矿山在建设和开采过程中生产的各个系统，生产作业环境，生产设备和设施以及与生产相适应的管理组织技术措施，应能满足矿山开采的安全需要，不能导致人员伤害，发生疾病死亡或造成设备财产破坏和损失。为此，《矿山安全法）及有关法律法规、安全规程对矿山建设和矿山生产安全生产都作了一系列的规定。要求地下矿山必须具备矿山安全开采的条件，归纳起来地下开采矿山的安全条件主要有以下几条：1．地下开采矿山的井口和平相及其构筑物的位置，应不受地表塌陷、山洪爆发和雪崩的危害； 2．主要井巷的位置，应布置在稳定的岩层中，避免开凿在含水层和受断层破坏的岩石中，特别是岩溶发育的地层和流砂中；
3．每个生产矿井，必须有两个独立的能上下人的直达地表的安全出口，各个生产中段（水平）和各个采区、采场必须要有两个能上、下人的安全出口与直达地表的出口相通； 4．选用适应顶板特点的支护形式和器材，井下巷道断面的宽度和高度应满足生产和行人的要求； 5．矿井有完整、合理的通风系统，采用机械通风；新矿井、新水平（区段）、新采区的开采应按设计的要求形成通风系统，井下通风构筑物设施、设备的设置和质量以及通风的风质、风量、风速符合要求； 6．矿井开采的防排水、防尘、供水、供电、照明等系统已形成并安全可靠； 7．提升、运输的安全保护和信号装置、齐全可靠，其设备的选择、安装试运转符合要求； 8．按规定选择机电设备、仪器仪表，其安装和保护装置，在试运转中符合要求并安全可靠。 9．有自燃发火的矿井有防灭火系统，消防器材、材料配置及数
金属矿地下开采的步骤 矿床进行地下开采时，一般都按照矿床开采四步骤，即按照开拓、采准、切割、回采的步骤进行，才能保证矿井正常生产。 开拓：从地表开掘一系列的巷道到达矿体，以形成矿井生产所必不可少的行人、通风、提升、运输、排水、供电、供风、供水等系统，以便将矿石、废石、污风、污水运（排）到地面，并将设备、材料、人员、动力及新鲜空气输送到井下，这一工作称为开拓。矿床开拓是矿山的地下基本建设工程。为进行矿床开拓而开掘的巷道，称为开拓巷道，例如竖井、斜井、平硐、风井、主溜井、充堵井、石门、井底车场及硐室、阶段运输平巷等。这些开拓巷道都是为全矿或整个阶段开采服务的。 采准：采准是在已完成开拓工作的矿体中掘进巷道，将阶段划分为矿块（采区），并在矿块中形成回采所必需的行人、凿岩、通风、出矿等条件。掘进的巷道称为采准巷道。D般主要的采准巷道有阶段运输平巷、穿脉巷道、通风行人天井、电耙巷道、漏斗颈、斗穿、放矿溜井、凿岩巷道、凿岩天井、凿岩硐室等。 切割：切割工作是指在完成采准工作的矿块内，为大规模回采矿石开辟自由面和补偿空间，矿块回采前，必须先切割出自由面和补偿空间。凡是为形成自由面和补偿空间而开掘的巷道，称为切割巷道，例如切割天井、切割上山、拉底巷道、斗颈等。 不同的采矿方法有不同的切割巷道。但切割工作的任务就是辟漏、拉底、形成切割槽。采准切割工作基本是掘进巷道，其掘进速度和掘进效率比回采工作低，掘进费用也高。因此，采准切割巷道工程量的大小，就成为衡量采矿方法优劣的一个重要指标，为了进行对比，通常用采切比来表示，即从矿块内每采出一千吨（或一万吨）矿石所需掘进的采准切割巷道的长度。利用采切比，可以根据矿山的年产量估算矿山全年所需开掘的采准切割巷道总量。 回采：在矿块中做好采准切割工程后，进行大量采矿的工作，称为回采。回采工作开始前，与根据采矿方法的不同，一般还要扩漏（将漏斗颈上部扩大成喇叭口），或者开掘堑沟；有的要将拉底巷道扩大成拉底空间，有的要把切割天井或切割上山扩大成切割槽。这类将切割巷道扩大成自由空间的工作，称为切割采矿（简称切采）或称补充切割。切割采矿工作是在两个自由面的情况下以回采的方式（不是掘进巷道的方式）进行的，其效率比掘进切割巷道高得多，甚至接近采矿效率。这部分矿量常计入回采工作中。 回采工作一般包括落矿、采场运搬、地压管理三项主要作业。如果矿块划分为矿房和矿柱进行两步骤开采时，回采工作还应包括矿柱回采。同样，矿柱回采时所需开掘的巷道，也应计入采准切割巷道中。
地下矿山生产安全事故原因分析及对策措施 一、基本情况 衢州市现有非煤地下矿山企业×家，按管辖分，市级2家，衢江7家，龙游2家，江山4家，常山2家，开化1家；按开拓方式分（矿点），平硐开拓有5家（其中衢江1家、龙游2家、江山2家），斜井开拓有1家（常山1家），竖井开拓有4家（衢江3家、江山1家），联合开拓有8家（市级2家、衢江2家、江山2家、常山2家、开化1家）。开采的矿种有：方解石、叶腊石、萤石、硫铁矿、锌矿、铜矿、铅锌矿、铝土矿、钨锡矿、铀矿等。 二、现状 1、地质资料缺乏，有些矿山是从探矿开始，到边探边采。 2、条件简陋，生产系统不完善，尤为突出的是通风系统欠账多，风门漏风，风道短路等较普遍，矿井采用局扇通风、自然通风仍然存在。绞车存在小马拉大车，无备水泵的也有不少。 3、规模小，负担重，成本高，不赚钱。受当前金融危机的影响，产品价格低糜，有色金属矿山处在停产状态。 4、企业困难，安全投入不到位。 5、职工队伍结构老化，流动性大，素质低下。 三、二○○八年死亡事故 二○○八年全市非煤矿山企业共发生生产安全事故8起，死亡8人，其中地下非煤矿山企业发生6起，死亡6人占事故总起数和死亡
总人数均为75%。在地下矿山6起死亡事故中，市级2起死亡2人，衢江4起死亡4人，创历史新高。 四、事故原因分析 我市地下矿山责任事故的原因主要有三方面：一是物有不安全状态，二是人的不安全行为，三是管理缺陷。现分析如下。 一）关于物的不安全状态表现 1、矿体的赋存条件 1）所涉及开采的矿种多为金属和非金属，属沉积矿床或构造充填矿床。矿床在形成时和形成后，受到地质作用和地质构造的影响，破坏了原生状态，使产状改变，产生节理、裂隙，甚至破碎，可能与地下水相联系；有的充填交代，使矿物结构发生改变，矿岩的物理力学性质亦随之发生变化，这些后期变化都给矿床的开采造成困难。 2）围岩的属性（矿物组分、结构、构造、胶结物和物理力学性质）直接关系到围岩稳固程度。如衢州铀业公司大茶园井5号矿体有零星的第三绿色层（呈浅绿色，具有块状构造，熔结凝灰质结构，岩石主要由长石、石英晶屑以及流纹岩、凝灰岩等岩屑构成，岩石为火山灰胶结，其蚀变主要有高岭土、绿色伊利水云母化，岩石普氏硬度为6～8，结构松散，性软，不透水，不透气，第三绿色层呈浅绿色，具有块状构造，熔结凝灰质结构，岩石主要由长石、石英晶屑以及流纹岩、凝灰岩等岩屑构成，岩石为火山灰胶结，其蚀变主要有高岭土、绿色伊利水云母化，岩石普氏硬度为6～8，结构松散，性软，不透水，不透气。）长时间暴露于空气中，是造成该井2008年“4.24”事故
金属矿山开采面临的主要问题与对策 发表时间：2019-10-29T09:19:26.673Z 来源：《基层建设》2019年第22期作者：孙进军 [导读] 摘要：金属资源用途广泛，金属用途涉及工业、医疗、建筑、制造业、机械等多个领域，是日常生活中不可缺失的一种资源。社会的发展与科技的进步使得对于金属资源的需求加大，从而金属矿山开采的力度也加大，在这一过程中使得金属矿山开采面临的问题逐渐暴露出来。 承德市鹰手营子矿区应急管理局 067200 摘要：金属资源用途广泛，金属用途涉及工业、医疗、建筑、制造业、机械等多个领域，是日常生活中不可缺失的一种资源。社会的发展与科技的进步使得对于金属资源的需求加大，从而金属矿山开采的力度也加大，在这一过程中使得金属矿山开采面临的问题逐渐暴露出来。对此针对金属矿山开采出现的问题找到解决方法是当务之急，本文将围绕金属矿山开采面临的主要问题与对策展开论述。 关键词：金属矿山开采；主要问题；对策 引言 金属矿产的需求决定金属资源开采的程度，当代社会对于金属资源需求不断加大，进而影响了金属资源的开发与开采力度加强。虽然金属在一定程度上可进行回收利用，但是回收周期远大于需求频率，对此金属利用主要以开采金属资源为主导途径。在该情况下金属矿山开采逐渐暴露出了问题，例如资源枯竭、过度开采、环境破坏等恶劣影响，对此研究金属矿山开采过程中暴露的问题并制定解决方案，对于金属资源的保护以及提升金属矿山开采技术的提升具有很大的帮助，也是金属资源开采必须重视的问题。 一、金属矿山开采面临的主要问题与对策的重要性 由于工业需要、社会发展使得金属资源需求持续上升，继而金属资源开采力度也随之加大，从而金属矿山开采出现的问题受到热切地关注，例如金属资源过度开采、金属资源面临资源枯竭、矿山自然环境破坏等问题，如若忽视这些问题，任其发展、恶化势必对整个金属资源的状态造成不良影响，甚至影响人类的生存命运。金属为公认的生活中不可缺失的重要组成部分，例如：电视、厨具、医疗器械、生产机器等制造过程中所使用的各种金属都由金属资源冶炼而成，可谓金属“上得厅堂，下得厨房”，金属无处不见。对此，必须重视金属资源的保护问题，犹以源头金属矿山开采问题为首，从而保证金属资源的合理开发以及稳定供应，维持人类生活的正常进行。 二、金属矿山开采面临的主要问题 （一）金属矿山资源过度开采 由于社会金属资源需求大幅增长，使得金属资源开采项目数量为之上升。由于企业过分追逐利益，缺乏准确的市场评估，过度开采金属资源，不顾市场需求变化，造成金属资源大量囤积，甚至市场饱和，严重影响金属市场秩序。金属资源过度开采的另一原因，即对金属矿山资源储量缺乏准确的评估，使得开采计划从根本上产生错误。在金属储量评估作业中，如若金属储量评估量低于实际储存量，极易引起金属资源开采计划量以及开采程度超过实际值，最终导致过度开采，从而导致金属矿山的开采项目搁浅，进而影响到需求方正常工作进展，造成巨大的损失。再者，金属资源过度开采易造成地下填充结构缺失，易发生金属矿塌陷事故，造成严重的损失、 （二）造成矿山自然环境破坏 金属矿山开采过程中不可避免的存在着环境破坏问题，但是有些环境破坏现象可以避免，对于可避免的环境破坏应当积极采取保护措施将污染降至最低。金属矿山开采通常采用爆破、钻井，露天挖矿等方式，对于地面破坏非常大，其次容易引发水土流失、山体滑坡、地震等灾害，甚至会造成人员伤亡等严重后果，对此金属矿山必须重视矿山环境治理，保持矿山环境。 （三）金属矿资源面临枯竭 金属矿的形成需要长久的时间积淀，并且需要复杂的人工不可替代的条件，对此金属矿形成周期较长。但是，社会发展对于金属矿需求较大，且要求金属矿较频繁的供给频率以及较快的开采率，由此金属矿形成速度远落后于金属矿开采速度，对此可以理解为金属矿“开采一点少一点”。由于市场上对金属的需求量处于较高的水平，所以开发商一味地向市场供给金属资源，不断加大开采力度，从而可能导致金属矿枯竭加快。 三、金属矿山开采面临的主要问题的对策 （一）合理规划开采金属资源 金属资源并非空气一般，取之不尽，用之不竭，金属矿产资源开采首先要认识的一点便是金属资源属于有限资源。既然是有限资源便需要对其进行详细的规划，方能进行开采行动。合理的开采方案能够对资源进行有效规划，使得开采项目有计划地向着合理化方向进行。金属矿产开采计划应当综合考虑矿产的储量以及市场需求量等内容，以金属矿产储量为执行根据；以市场需求为开采方向，有根据、有计划的进行开采工作。[1] 合理规划开采金属矿对于金属市场秩序的稳定以及开采方的利益也有所影响。适量的金属供给能够使市场金属价格保持稳定，以一种健康的状态发展，使得市场金属有序合理的进行；一旦金属供给过多或过少就会造成金属市场发生波动，造成金属价格过低或上涨，对于金属市场秩序造成威胁，同时使得消费方与开采方发生经济损失的现象。 以翠宏山铁多金属矿开采规划方案为例：首先是确定开采方位，翠宏山铁多金属矿规模较大，经过铁矿勘测线发现铁矿主要集中在42勘探线与66勘探线之间，据此可将开采范围定于该区间即可；其次在开采方式选择上，翠宏山铁矿埋藏于地下较深位置，以此采取地下作业方式；在采矿设备水平上依据矿体较大的客观条件选用作业强度较大的设备，回采设备可选用boomer281凿岩车。以此在翠宏山金属矿开采上依据矿体情况、矿体结构选择对应的机器进行规划开采。 （二）重视金属矿山周边环境保护，降低资源开采中污染排放 首先金属矿山开采对环境可能造成破坏的第一个环节就是开采方式的选择，大部分金属矿山开采选用爆破的方式，简单快速的获取开采的突破口，但是爆破对坏境造成的危害也是最大的。爆破通过安装雷管、炸药的方式，经过定点安装后，遥控引爆，范围极大，在爆炸过程中会产生极大的冲击波，甚至产生地震，虽然工作人员得到提前疏散，却忽视了爆炸对于环境的破坏，经过爆破，矿山自然环境发生极大地变化，矿山自然系统例如树木、森林、动物会遭受灭顶之灾，极大地破坏了矿山自然环境。其次，金属矿开采过程中会造成其他污染，例如爆破、运输扬尘以及机器产生废气等污染，都需要注意。[2] 矿山环境破坏会造成生物多样性减少、水土污染、大气污染等后果，保护矿山周边环境刻不容缓，环境保护也是矿山开采面临的主要
In the schedule of the activity, the time and the progress of the completion of the project content are described in detail to make the progress consistent with the plan.石英矿山开采安全管理对策措施正式版
石英矿山开采安全管理对策措施正式 版 下载提示：此解决方案资料适用于工作或活动的进度安排中，详细说明各阶段的时间和项目内容完成 的进度，而完成上述需要实施方案的人员对整体有全方位的认识和评估能力，尽力让实施的时间进度 与方案所计划的时间吻合。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。 进一步提高以人为本，“安全第一，预防为主，综合治理”的安全生产方针的认识，加强安全生产管理。当前矿山在现有安全管理工作的基础上，重点做好以下几点： 1继续完善安全生产责任制，层层签订“安全生产责任书”把安全生产的责任分解到各个岗位上，落实到每个矿工身上，使每个员工都能承担相应的责任和义务。加大矿山安措项目落实和安全监督检查力度，发现问题及时纠正，做到：小问题当场改，大隐患限期改，采掘工作面的隐患
必须停业整改。力争把事故苗头消除在萌芽状态。 2根据党和国家对矿山安全生产的新要求、新标准，进一步补充完善矿山现有各项安全生产管理制度，把矿山安全生产水平提高到一个新的高度，力争实现本质安全生产。 3进一步完善重大安全隐患整改制度和事故应急预案措施。并定期组织矿工进行应急预案演练，使矿工掌握一定的逃生自救知识和简单的现场抢救方法。会使用防护设施，班（组）长会组织人员撤离。从而提高矿工的自防自救能力。 4进一步落实安全检查制度，制定详细的安全检查程序和检查表，使安全检查更
昆明理工大学2020年硕士研究生招生入学考试试题(A卷) 考试科目代码： 805 考试科目名称：金属矿床地下开采 考生答题须知 1．所有题目（包括填空、选择、图表等类型题目）答题答案必须做在考点发给的答题纸上，做在本试题册上无效。请考生务必在答题纸上写清题号。 2．评卷时不评阅本试题册，答题如有做在本试题册上而影响成绩的，后果由考生自己负责。 3．答题时一律使用蓝、黑色墨水笔或圆珠笔作答（画图可用铅笔），用其它笔答题不给分。 4．答题时不准使用涂改液等具有明显标记的涂改用品。 一、填空题（总分40分，每空1分） 1、根据岩体的稳定性，通常将岩体分为（）、（）、（）、（）和（）。 2、根据矿体的形状，可将金属矿床分为（）、（）和（）。 3、根据矿床地下开采的特点，矿床开采步骤一般分为（）、（）、（）和（）。 4、井田中阶段的开采顺序分为（）和（）；阶段中矿块的开采顺序又分为（）、（）和（）。 5、金属矿床地下开拓方法可概括为（）和（）两大类。 6、根据竖井井底车场中矿车运行系统的特点，井底车场可分为（）、（ ）和（）井底车场。 7、主要开拓巷道包括（），（）和（）。 8、矿井排水系统可分为（）、（）和（）。 9、自行设备运输矿石，有以下几种（）、（）、（）和（）。 10、矿床开采三级储量是指（）、（）和（）。 11、空场采矿法的分类包括（）、（）、（）、（）、（）。 二、名词解释（每小题4分，共20分） 1、阶段 2、采准系数 3、崩落角 4、地压管理 5、球状药包 三、简答题（每小题5分，共30分） 1、深孔落矿有哪些典型的布孔方式？各布孔方式的优点、缺点？ 2、放出体的基本性质？
金属矿山地下开采方法选择及策略郑振 发表时间：2019-08-28T11:30:53.437Z 来源：《基层建设》2019年第16期作者：郑振张本乐 [导读] 摘要：我国金属矿山贫矿多，富矿少，矿山开采技术不平衡，资源利用率低，地下开采容易引发环境问题。 安徽金日晟矿业有限责任公司 237400 摘要：我国金属矿山贫矿多，富矿少，矿山开采技术不平衡，资源利用率低，地下开采容易引发环境问题。为解决金属矿山开采中的这些问题，在对金属矿山进行开采时多采取地下连续开采技术。本文在对金属矿山采矿方法选择及其影响因素分析基础上，对地下连续开采技术的施工方法及其工程中的实际应用进行了具体阐述，并对金属矿山地下连续开采技术的未来发展趋势进行了展望。 关键词：金属矿山；地下开采方法；地下连续开采技术 引言 近年来随着矿山开采深度及规模不断加大，露天开采资源逐渐消失，矿山地下开采也面临严重生态问题。要解决金属矿石地下开采所面临的问题，连续开采工艺方法为一条有效途径。地下连续开采能实现机械连续作业，改善作业条件及作业环境，提高开采能力，缩短回采周期，利于对矿山进行深部低压管理控制。 1 金属矿山地下开采概述 金属矿产深埋地下，露天开采矿石剥离系数高，成本大，因此对于金属矿山多采用地下开采方法。地下开采分挖掘及矿石开采两步。矿石开采时需要对挖掘中开通的想到进行开凿，在开凿中多经过开拓、采切、回采几个步骤。在矿石开采时，多是分阶段进行开采的，开采多按照先上后下的开采顺序，并沿着矿床将矿体划分成几个矿块，矿块高度多在60 米左右。对金属矿石地下采矿方法多分三类：①矿柱支撑采矿法：当矿区中围岩稳固，矿石坚硬，矿房比较开阔，采矿安全性比较好的情况下多采取矿柱支撑采矿法。②人工支撑采矿法：金属矿山开采中如对回采工作面需要不断拓展，对采空区需要不断加大情况下，需要采取人工支撑采矿法。③崩落采矿法。金属矿山开采中，如果开采中出现矿石崩落，此时需要对采矿区利用崩落的岩石进行充填，通过充填保持围岩稳定，通过充填来掌握地压，这种方法为崩落采矿法。在具体开采过程中，需结合不同矿山种类、地应力、工程地质条件等因素选择最适合的开采方法。 2 金属矿山采矿方法选择及影响因素分析 2.1 矿体种类 金属矿山按矿石颜色可分为黑色、有色、贵金属三种矿产，黑色矿以铁矿为主，有色矿以钳、锌、铜、铝等为主，贵金属矿以金、银为主。金属矿体不同，采矿方法也不一样，铁矿因价值低，多采取空场开采法及崩落开采法；有色金属矿还有贵金属矿因价值高，多采取填充开采法，这样按照矿体种类选择开采方法可提高开采效益。 2.2 地应力 地应力指的是采矿时导致低下岩体及采矿结构破坏变形的根本作用力。地下开采时只有对开采区地应力状态条件充分掌握，才能对矿山中金属总体分布合理确定，并获取正确的开采方法，可依据开采方法及地应力确定开挖步骤，支护结构参数及支护的形式，这样才能在开采时确保围岩稳定，才能对矿山矿产最大限度开采，提高开采效益。之所以说地应力参数在地下开采中比较重要主要是因为地应力为确定矿山开采巷道及采场最佳形状的主要参数，巷道及采场走向应同最大主应力方向保持平行。 2.3 工程地质条件 矿山开采前需对矿山工程地质条件进行充分考察，只有对矿山地质条件充分了解，才能确定矿山采场构成要素，才能对矿山岩石物理力学性质掌握清楚，只有掌握这些才好根据这些条件来判定矿山开采方法。工作人员在进行矿山工程地质条件考察时需从岩体结构、岩体分布、岩体裂缝、断层，矿山地下水等着手，做好每项调查，因为这些项目条件都会对采矿方法选择造成影响。 3 金属矿山开采时存在的主要问题 我国金属矿山开采在先进科学技术下取得了较大发展，但也存在一些问题，主要为：①我国金属矿山尽管资源多，但是富矿少，大型金属矿产少，较多的都是贫矿，所以说，尽管矿山不少，但是矿产资源还是比较缺乏的。②金属矿山开采技术不平衡。 我国地域广阔，各个地域矿业发展水平不一，矿山开采技术也不平衡，发达地区拥有媲美国际先进水平的采矿技术，但是在偏远地区，采矿设备及采矿技术还是比较落后的，使得这些地区矿山开采的效率普遍偏低。③资源利用率低。社会不断发展下，人们更重视环境保护，重视可持续发展，因此在金属矿山开采特别是有色金属矿石开采上很重视矿石利用回收，但是我国在有色金属利用回收技术上还存在很大不足，有色金属资源利用率低。④地下开采引发环境问题。金属矿石地下开采会使矿山地面塌陷，不仅对原有地形地貌造成影响，也会对该地区土地及地下水资源造成破坏，恶化矿山地质环境，矿山开采所引发的环境问题使得开采地区不能适应当地经济发展要求。 4金属矿山地下采空区的处理措施 4.1 回填金属矿山地下采空区 一部分地下采空区严禁发生地表塌陷现象，例如，地下采空区的顶部是建筑物所在区域或者露天采矿工作区等，就这种类型的地下采空区，一般情况下，回填采空区是处理地下采空区的最佳方式。回填采空区所用的材料均就地取材，主要包括采矿过程中开采出的废石与矿渣以及地表上自然脱落的大量废石等。回填的方式主要是将上述的填充材料输送到钻孔、天井或者专用通道之中，将填充材料加压，使其能够自行流入到地下采空区，从而回填满地下采空区。这种处理方式有几点要求值得注意，第一，地下采空区必须与钻孔、矿井或者巷道之间相连，这是填充材料顺利进入采空区的首要前提，也即只有具备一定的通道才能将填充料顺利地输送到地下采空区之中。第二，在开展回填作业时，作业人员必须对金属矿山地下采空区的具体信息有充分的了解，如地下采空区的位置、范围、体积以及回填通道的位置等。这种处理方法的优势在于收集填充材料非常方便和容易，处理地下采空区的速度较快，效果较为显著，在回填好地下采空区之后，回填的材料就能紧密地填满采空区。其缺陷在于回填地下采空区的作业难度非常大，所耗费的资金较多。 4.2 封闭金属矿山地下采空区 地下采空区周边的岩体应力若想完全集中，往往需要耗费较长的时间，量变是质变的必要前提，地下采空区周边岩体应力集中达到最大限度必须经过一个过程，在这个从量变到质变的过程中，地下采空区还是比较安全的。因此，必须在这段较短的时间之内，立即组织有关人员撤离该地区的居民和作业人员，确保人民群众的生命财产安全，同时对有关采矿作业区采取保护措施。只要安全地将该地区的居民和工作人员撤走后，哪怕地下采空区发生重大采矿事故，也不至于造成巨大的人员伤亡和经济损失。
矿山开采安全基本知识 (一)露天开采安全基本知识 露天开采是指用一定的采装运设备，在敞露的空间里从事开采作业。根据露天开采所采用的采掘工具和采运设备的不同，露天开采又分为人工开采、机械开采、水力开采和挖掘船开采。露天开采所形成的采坑、台阶和露天沟道的总和称为采矿场。 露天开采的生产流程包括采剥工作面穿孔、装药爆破、装车、运输，矿石运至破碎场或选矿场，岩、土运至废石场。露天开采时，通常是把矿岩划分成一定厚度的水平分层，自上而下逐层开采，并保持一定的超前关系。在开采过程中，各工作水平在空间上构成阶梯状，每个阶梯就是一个台阶或称为阶段。台阶是露天采矿场的基本构成要素之一，是进行独立剥离和采矿作业的单元体。 台阶的命名一般以平盘的标高来表示，如lOOm水平。台阶根据其用途可分为工作平台、安全平台、运输平台和清扫平台等。 最终边坡是指已开采结束到达最终界面而留下的台阶所组成的边坡，其位置一般是固定的。最终边坡面与水平面的夹角叫做最终边坡角，它在露天矿设计和生产中具有十分重要的意义，其大小直接影响
露天开采境界和露天矿的生产能力。 露天矿的主要安全问题有爆破作业安全问题、机械运行时的安全问题、交通运输的安全问题、用电的安全问题、边坡稳定及防排水的安全问题、阶段构成的安全问题等。 (二)地下开采安全基本知识 地下开采是一个复杂的生产过程，必须综合运用地质、测量、开拓、掘进、爆破、运输、提升、通风、排水、动力、安全及管理等科学技术，选择合适的开采方法，保证生产过程的安全。采矿方法包括采准、切割、回采、采空区处理等工作。 1．采煤方法 采煤方法可以分为壁式和柱式两大体系。壁式采煤法根据煤层厚度的不同，分为单一长壁采煤法和分层长壁采煤法。缓倾斜及倾斜煤层采用单一长壁采煤法的工作面，回采工艺主要有炮采、普采和综采三种类型。分层长壁采煤法又可分为走向长壁采煤法和倾斜长壁采煤法两种类型。柱式采煤法分为房式和房柱式。
采矿方式主要为露天、坑下开采。有色金属矿山地下开采方式按地压控制方式，分为空场法、充填法、崩落法三大类，以空场法、充填法具多。 1.空场采矿法 根据矿块或矿壁的结构不同与回采作业的特点，空场采矿法可分为全面采矿法、房柱采矿法、阶段矿房采矿法等。 ????（1）全面采矿法主要是用于水平和缓倾斜矿床的开采。其特点是回采工作面沿矿床走向或倾斜方向全面推进，整层回采。在回采时将矿体内所夹废石或贫矿石留下来，根据需要堆成矿柱来支撑采空区顶板。 ?????该法优点是生产能力大，采准切割工作量较少，采矿成本低，采场通风好，能在采场处理废矿石。但采场顶板暴露面积大，容易发生大面积冒顶。只适用于水平或缓斜，矿石与顶板稳固，矿石品位分布不均匀或有夹石层的矿床，矿床厚度不大于5～7米。 ????（2）房柱留矿法主要是用于水平和缓倾斜矿床的开采。其特点是在矿块内矿柱和矿房交替布置，回采矿床时留下规则的，不连续或连续的带状矿柱，以此支撑采采区顶板。 ?????该法优点主要是采准切割工作量小，工序简单，各工艺可以平行作业，通风及作业条件好，但回收率低，用于矿石和围岩稳定的倾角小于40°的矿床。 ?????（3）分段采矿法、阶段矿房采矿法主要用于急倾斜、厚度大的矿床开采。矿房沿矿体走向或垂直方向布置，用深孔、扇形炮眼爆破落矿，由下部漏斗柱阶段平巷放矿。主要用于围岩稳固，矿石较稳固、矿体厚度在8～?20米，倾角大于矿石的自然安息角，且矿体内夹石少，矿体与围岩接触线明显的矿床。 2.充填采矿法 随着回采工作面的推进，逐步用充填料充填采空区的采矿方法叫充填采矿法。有时还用支架与充填料相配合，以维护采空区。充填采空区的目的，主要是利用所形成的充填体进行地压管理，以控制围岩崩落和地表下沉，并为回采创造安全和便利的条件。有时还用来预防有自燃矿石的内因火灾。按矿块结构和回采工作面推进方向充填采矿法又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。按采用的充填料和输出方式不同，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。 （1）单层充填采矿法。此法适用于缓倾斜薄矿体，在矿块倾斜全长的壁式回采面沿走向方向、一次按矿体全厚回采，随工作面的推进、有计划地用水力或胶结充填采空区， 以控制顶板崩落。 （2）（2）上向水平分层充填采矿法。此法一般将矿块划分为矿房和矿柱，第一步回采矿房，第二步回采矿柱。回采矿房时，自下向上水平分层进行，随着工作面向上推 进，逐层充填采空区，并留出继续上采的工作空间。充填体维护两帮围岩，并作为 上采的工作平台。崩落的矿石落在充填体的表面上，用机械方法将矿石运至溜井中。 矿房采到最上面分层时，进行接顶充填。矿柱则在采完若干矿房或全阶段采空后， 再进行回采。矿房的充填方法，可用干式充填、水力充填或胶结充填。 （3）(3)上向倾斜分层充填采矿法。这种方法与上向水平分层充填法的区别是，用倾斜分层回采，在采场内矿石和充填料的搬动主要靠重力。这种方法只能用干式充填。 （4）(4)下向分层充填采矿法。这种方法适用于开采矿石很不稳固或矿石和围岩均很不稳固，矿石品位很高或价值很高的有色金属或稀有金属矿体。这种采矿方法的实质是 从上往下分层回采和逐层充填，每一分层的回采工作是在上一分层人工假顶的保护
金属与非金属矿山露天开采安全技术 一、我国金属非金属矿山事故伤亡情况 金属非金属矿山种类繁多、分布广、户数多、一般规模较小，开采术落后，装备水平低，技术力量相对薄弱，无证开采、事故频发。 非煤矿山每年死亡人数约2000左右。建材矿山死亡人数最多。 事故发生的原因： 1、违反操作规程和劳动纪律； 2、生产场所环境不良； 3、安全管理水平低； 4、安全设施缺少或有缺陷。 金属非金属矿山安全生产工作存在的主要问题：安全监管力量不足。安全管理工作基础薄弱，安全投入不足，职工教育培训不够或流于形式，技术装备水平普遍低下，开采技术含量低。越界开采。 重效益、重进度、轻安全管理。金属非金属矿山安全生产 相关法律法规《金属非全属矿山安全规程》(GB16423―2006)《尾 矿库安全技术规程》(AQ2006―2005)《爆破 安全规程》（GB6722―2003）《非煤矿矿山建设项目安全设施设计审查与竣工验收办法》《小型露天采石场安全生产暂行规定》金属非全属矿山排土厂安全生产规则（2005―2005）矿山
企业安全管理内容贯彻执行国家有关矿山安全生产工作的方针、政策、法律、法规和标准。设置矿山安全管理机构或配备专职安全管理人员 建立健全以安全生产责任制、安全生产管理制度。加强安全生产 宣传教育和技术培训。矿山建设工程项目必须认真贯彻“三同时”制度。制定和落实安全技术措施计划．确保矿山企业劳动条件不断改善。积极推广现代安全技术手段和管理方法。矿山企业安全管理制度、安全生产责任制、安全生产检查制度、安全生产教育培训制度 “三同时”与安全评价制度险源监控管理、隐患治理制度、职工伤亡事故和职业病统计报告管理制度、安全考评奖惩制度、劳 动防护用品发放与使用制度、特种设备管理制度、现代安全管理技术、安全目标管理、安全检查表、预先危险性分析（PHA）、故障类型及影响分析（FMEA）、鱼刺图分析、事件树 分析（ETA）、事故树分析（FTA）、安全评价。 重大危险源辨识：长期地或临时地生产、加工、搬运、使用或储存危险物质，且危险物质的数量等于或超过临界量的单元。 《重大危险源辨识》(GBl8218―2000)。露天矿山开采安全、露天矿台阶构成要素、山坡露天矿和凹陷露天矿。 台阶：是露天采矿场的基本构成要素之一，是进行独立剥离和采矿作业的单元体。 台阶坡面角：台阶朝向采空区一侧的倾斜面叫台阶坡面，与水 平面的夹角。
地下矿山开采基本的安全要求矿山一般须经过正常的基本建设，达到设计的要求，并通过竣工验收，在安全上做到“三同时”，才投入正常生产。矿山在建设和开 采过程中生产的各个系统，生产作业环境，生产设备和设施以及与 生产相适应的管理组织技术措施，应能满足矿山开采的安全需要， 不能导致人员伤害，发生疾病死亡或造成设备财产破坏和损失。为此，《矿山安全法）及有关法律法规、安全规程对矿山建设和矿山生产安全生产都作了一系列的规定。要求地下矿山必须具备矿山安全 开采的条件，归纳起来地下开采矿山的安全条件主要有以下几条： 1．地下开采矿山的井口和平相及其构筑物的位置，应不受地表塌陷、山洪爆发和雪崩的危害； 2．主要井巷的位置，应布置在稳定的岩层中，避免开凿在含水层和 受断层破坏的岩石中，特别是岩溶发育的地层和流砂中； 3．每个生产矿井，必须有两个独立的能上下人的直达地表的安全出口，各个生产中段（水平）和各个采区、采场必须要有两个能上、下人的安全出口与直达地表的出口相通；
4．选用适应顶板特点的支护形式和器材，井下巷道断面的宽度和高度应满足生产和行人的要求； 5．矿井有完整、合理的通风系统，采用机械通风；新矿井、新水平（区段）、新采区的开采应按设计的要求形成通风系统，井下通风构筑物设施、设备的设置和质量以及通风的风质、风量、风速符合要求； 6．矿井开采的防排水、防尘、供水、供电、照明等系统已形成并安全可靠； 7．提升、运输的安全保护和信号装置、齐全可靠，其设备的选择、安装试运转符合要求； 8．按规定选择机电设备、仪器仪表，其安装和保护装置，在试运转中符合要求并安全可靠。
9．有自燃发火的矿井有防灭火系统，消防器材、材料配置及数量符 合要求； 10．按规定建立矿山救护组织和按规定装备救护工具与器材； 11．对开采中产生的噪音、振动、有毒有害物质的危害，有预防措施； 12．水文、地质及有关图纸等技术资料齐全，有灾害预防和处理计划； 13．安全生产规章制度健全，按要求设置安全机构和配足安全人员，对特殊工种的作业人员进行安全技术培训； 14．采矿方法和开采顺序合理并符合要求，采空区处理和尾矿系统 形成。