發布時間：2023-09-19 17:52:19
序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨特的藝術，我們為您準備了不同風格的5篇鐵礦采礦方法，期待它們能激發您的靈感。
伊吾縣寶山鐵礦是一個建成生產多年的小型磁鐵礦礦山，自建礦以來對礦山范圍內的7個礦體進行了開采，其Fe1號礦體規模最大，為主礦體，采用豎井開拓方式、普通淺孔留礦采礦法進行開采。由于斷層構造，使Fe1號礦體西南段往主礦體下盤錯動18～22m，該段礦體的三～五中段已經基本開采完畢。西南段剩下的一～二中段的礦體是被斷層錯動距離較大的部分，為一相對獨立礦段，現改稱西南礦體，采用斜井開拓方式，作為一個單獨的生產系統，劃分為兩個中段：在提升斜井內以甩車道車場方式連接開拓613m中段（一中段），再往下開拓580m中段（二中段），中段高度為33～40m。
西南礦體受斷層錯動影響，礦體較Fe1礦體變緩，為傾斜中厚礦體。普通淺孔留礦法明顯不適宜開采該礦體。合理的采礦方法的選擇，對礦山的順利生產和獲取經濟效益具有重要意義。
2、地質概況與開采技術條件
西南礦體由1號和3號勘探線及后期加密的+1、―3、+3號勘探線控制，探明礦體側伏于地表3～18米以下，控制礦體長50米，控制礦體斜深140米。礦體產狀：傾向320°，傾角38°-45°，形態為透鏡狀及似層狀，厚度較穩定，且由北東向南西逐漸變薄、變貧，平均厚度8.24-米，平均品位42.69%。
礦體圍巖主要為角巖、蝕變凝灰巖，次有石榴矽卡巖和花崗巖，頂底、板巖石具有致密堅硬和孔隙率、吸水性、抗拉強度小、拉壓強度大的特點，礦巖硬度系數8-12。工程地質條件良好，礦體頂、底板巖石具有較大的強度和較好的穩定性；巖石的體重2.6t/m3，礦巖松散系數為1.6；礦石的體重4.33t/m3，松散系數1.6，礦石一般自然安息角45°；水文地質簡單；環境地質簡單，地表為荒漠戈壁，允許陷落。
3、采礦方法的選擇與應用
3.1合理的采礦方法除應保證作業安全、經濟效益好、工藝簡單，還需滿足寶山鐵礦生產經營的實際需要：
（1）采選規模擴大，Fe1主礦體生產能力已不能滿足礦山的生產需要，西南礦體需盡快投產。
（2）寶山鐵礦為小型礦山，近年來鐵礦市場不景氣，要求西南礦體盡量使用現有的機械、電力及其它輔助設備設施，以減少成本。
3.2根據礦體賦存情況、開采技術條件和礦山具體實際，西南礦體采用分段淺孔留礦法對一中段礦體進行了開采，即將一中段礦體劃分為兩個小分段，結合淺孔留礦法原有的工藝進行回采。
采場沿走向布置，長50米，階段高度40米，分段高度15米，間柱4米，平底結構，漏斗間距6米，分段沿走向布置電耙道，電耙道端部布置溜井出礦。回采時結合普通淺孔留礦法采礦工藝，采出的底板以下廢石盡量單獨放出。
用此采礦方法開采有以下優點：（1）利用礦山原有的電力、壓氣等設備即能滿足生產需要。（2）采準切割量小，投入生產快，使礦山生產順利接續。（3）回采工藝簡單，工人易掌握。（4）人為增加采礦傾角，回采率得到提高。但在開采過程中存在以下問題：（1）上下分段放礦管理難度大，平場、頂板管理難度大。（2）礦體傾角較緩，采寬大于10米，上盤應力過大，工人在較大暴露面下作業，安全性。（3）采廢（巖石）量大，貧化率增加。
3.3針對一中段開采過程中存在的問題，礦山生產技術部決定在二中段尋求更加安全經濟，便于管理的采礦方法。考慮礦山實際情況，經過多方案對比，選擇分段礦房法對二中段礦體進行開采。
采場沿走向布置，走向長度50m；間柱4m，底柱4m.塊段之間不留頂柱。中段高度為33m，結合鑿巖設備（YGZ-90）配TJ-25鉆架，為確保所有孔都控制在20m以內的有效鑿巖長度，礦塊分段高度為11m。
礦體兩端各布置有兩個行人天井與各分段聯系，鑿巖巷道布置在礦體下盤脈外，通過出礦穿與電耙道（運輸巷）聯通；切割天井布置在礦體中間，每個分段由切割橫巷與切割天井聯通。回采自上而下，以切割槽為自由面，后退式回采，孔徑65mm，最小抵抗線w=2m，孔底距1.5m，排距1.2m。回采時上分段超前下分段3-5排眼。一分段只爆破不單獨設電耙道，爆破后礦石靠重力自溜至二分段，經溜井放至中段運輸巷道中。
用此采礦方法開采相對分段淺孔留礦法：（1）作業條件好，安全管理難度較小，人員不在大面積礦體頂板下作業，安全性好。（2）作業集中，勞動生產率高，生產能力大，放礦管理簡單。（3）采廢（巖石）量較小且可回收一中段采場底柱。
3.4兩種采礦方法的技術經濟指標
4、結論
寶山鐵礦西南礦體屬于傾斜中厚礦體，應用上述兩種采礦方法均能充分回收資源、確保回收質量和安全；采用分段淺孔留礦法，由于采準工程量小，較快投入了生產，解決了礦山生產接續的問題，但綜合考慮安全性及生產效率，采用分段礦房法對該礦體進行開采更加合理。上述采礦方法在寶山鐵礦的成功應用為企業獲得了較好的經濟效益，為開采類似礦體積累了一定的經驗，但今后還需加強以下幾方面的工作：
（1）、不斷總結頂板管理經驗，采取科學的輔助觀測手段，保證在分段淺孔留礦法開采的礦房中作業人員的安全。
（2）、加強施工指導和生產管理，提高采掘效率，降低廢石混入率。
（3）、在回采中應加強塊度控制，盡量減少二次爆破。
（4）、進一步加強綜合研究，總結采礦方法在實際應用中的優缺點，不斷探索，努力創新，尋得更加適用于本礦山的采礦方法。
參考文獻：
（1）、《采礦手冊》編輯委員會.采礦手冊（第四卷）.北京：冶金工業出版社，1990.
（2）、《新編礦山采礦設計手冊》編委會.新編礦山采礦設計手冊（礦床開采卷）.徐州：中國礦業大學出版社，2007.
【關鍵詞】采礦新技術，鐵礦開采，采礦技術，開采方法
中圖分類號：TD43文獻標識碼： A
一.關于我國鐵礦礦產資源現狀的分析
我國鐵礦資源豐富，分布范圍較廣，其鐵礦礦床的種類也是很多的，比如接觸交代熱液型礦床、沉積變質型礦床、巖漿型礦床等，這些礦床都具備各自的特點，有著不同的地域分布。沉積變質型鐵礦的分布是比較廣泛的，主要分布在華北區域，鞍山式鐵礦是它的最主要的部分。我國的東部區域分布較多的接觸交代熱液型鐵礦，磁鐵礦是它最重要的組成部分。目前來看，我國鐵礦儲量及其豐富，接觸交代熱液型礦產是分布較為廣泛，數量較多的資源。沉積變質礦的分布次之，至于巖漿性礦產，它的分布范圍較低，屬于貧礦資源。我國礦產總量豐富，但是相關原料是非常缺乏的。
二、新形勢下鐵礦開采工藝的發展現狀及其背景
鐵礦資源是極其寶貴的不可再生資源,資源的丟失是最大的浪費。但是，綜合目前我國的鐵礦情況來看，國有大型鐵礦在生產能力的設計和服務年限的選擇上都有很大不同,與實際開采過程及開采階段之間存在著很大差異。這種狀況主要是由以下原因造成的，第一，生產規模在社會發展和社會需求以及資源量不斷變化的過程中也在發生不斷變化。第二，地質條件在開采的過程中也會發生變化。第三，采礦工藝的不斷改進以及采礦技術的不斷發展。第四，鐵礦資源回收率在技術不斷改進的過程中發生了變化。大多數鐵礦在經過技術改造、采用先進的采礦工藝和采礦技術后,提高了礦井生產能力,縮短了礦井服務年限。
三、鐵礦礦產開采技術的系統剖析
（1）露天開采的模式更加注重采礦系統內部環節的協調運行。它是在敞露條件下，實現對采礦資源的有效開發。其系統環節分為四個部分，主要為穿孔爆破環節、采裝環節、運輸環節以及排土環節。學會運行合理的露天開采方式是很必要的，這需要我們根據具體開采環境而具體實施相應方式。在處理開采面積廣泛、儲量豐富的礦物資源的時候，我們需要進行剝離環節的開展，在此其中，我們要利用陡幫分離的開采方式進行具體施工，并結合分期開采模式，確保分期剝離環節與集中擴幫環節的有效運行。（2）陡幫開采方式是一種應用廣泛的開采技術，這種方式能夠有效促進工程綜合效益的提升。它突破了傳統緩幫開采的局限性，實現對鐵礦石成本的有效控制，有利于降低鐵礦石初級階段的投資成本，有利于采礦工作的質量效率的提升。陡幫開采技術的優勢是非常明顯的，它是一種在露天開采環節中進行成陡剝巖幫的開采模式，幫的跛角的構成因素是影響該技術順利開展的重要原因。
為了實現陡幫開采方式的順利運行，我們需要加深對其技術條件的認識。針對不同的施工環節，結合自身技術設備的優勢，保證陡幫開采模式的順利運行。比如在保證采礦技術設備穩定運行的前提下，進行工作平盤寬度的減小，以確保相應工作環節的穩定運行。在正常生產采礦 環境下，實現對平盤數量的減小。在保證平盤數量穩定的情況下，進行平盤寬度的有效減少。在保證鐵礦礦產模式正常的前提下，進行生產作業線長度的延長，水平推進速度的降低，以有效提高采礦環節的工作效率。（3）地下開采環節的應用對于礦產資源的有效開發是很有必要的，它主要是一種從地下鐵礦礦產中開采礦石的技術。一般來說，它分為四個環節，分別是礦床開拓環節、采準環節、切割環節以及回采環節。鐵礦礦產地下開采方式也是很多的，比如自然支護開采法的應用，通過對礦柱的支撐能力與巖石本身穩固性的有效應用，實現日常地下開采工作的順利進行，對回采過程中的采礦空區進行有效操作。這種開采方式是相對簡單的，有利于日常的機械操作，它的開采成本也是相對較低的。與此同時，這種開發方式不可避免的存在著弊端，比如對大量礦柱的保留，導致鐵礦石的較低的回采率。人工支護采礦方法也是應用比較廣泛的方法，它主要應用于采空區域的日常維護，依靠充填的方式進行具體作業應用，以實現不穩定鐵礦礦產的有效利用。這種采礦法具備高回采率、高適應性、其安全作業性強，也不可避免的導致作業成本的上升，不利于簡化日常的作業工序。
（4）無底柱分段崩落法，也是我們經常運用的一種開采模式，這種技術方法的使用需要符合一定的條件，比如鐵礦石中等以上的穩固性，其地表與圍巖環境可以進行崩落，鐵礦石礦體的急傾斜厚等。這種開采方式也存在一定的弊端，這是在所難免的，每一種開采技術都有它占優勢的一面，也有不完善的一面。為了實現對開采技術的有效使用，我們需要根據礦產的實際情況，進行相應采礦技術的具體應用，以有效促進采礦作業的良好運作。為了促進礦產開采的發展，我們需要明確以下方面，在開采過程中，我們要加強對通道的有效支付，促進該通道的穩定性，有利于整體施工環境的穩定。與此同時，我們也要根據鐵礦的巖層特征，進行相關操作的運行，確保通道環節的穩定發展。
四、新形勢下的鐵礦開采中的采礦技術分析
1.優化開采布置
伴隨著科技的不斷進步，為了適應時代的發展，在鐵礦開采中采用新技術可以提高生產效率節省資源，因此鐵礦開采也在不斷的更新和優化開采技術，進而使得開采水平得到有效提高。通過對現有的采鐵技術和開采布置進行改進和完善，可以提高生產效益，在最大限度上實現開采效益，要加大對開采巷道布置、鐵礦的地質條件以及技術評價體系的專家系統的研究，這樣才能從根本實現他們之間最合理優化的匹配，進而實現在最大程度上獲得開采效益。可以通過這樣的方法來實現：第一，不斷優化開拓部署和巷道布置系統，不斷對采取和工作面的參數進行優化；第二，對集中準備和回采的關鍵核心技術加大研究力度，降低巖巷的掘進率，盡量增多回采的開采量，進而使得毛石的含量在最大程度上減少；第三，盡量對毛石在井下直接處理，這樣在很大程度上可以降低能耗、減少污染并能實現對環境的保護，可以使得生產系統得到優化，同時還為高產高效集中開采提供了保證，因此對該方面應該引起足夠的重視。
2.建立“采礦自動化“系統
目前，國內鐵礦山行業采礦自動化系統的建立已是大勢所趨，礦山通過采礦自動化系統的建立得以實現資源消耗最低、產量最大化、提高工作和生產效率、加強采礦管理等目標，同時通過采礦自動化系統與選礦自動化、辦公自動化、管理自動化等系統的連接，大力提高礦山企業的核心競爭力。
3.優化巷道布置，減少毛石排放的開采技術
現有的鐵礦開采方法的布置需要有新的改變，主要是為了實現采礦效益的最大化，研究開發鐵礦地質條件開采巷道布置及工藝技術評價體系專家系統，保證采礦方法、開采布置等互相適應。推廣毛石充填、嗣后一次充填等采礦方法，毛石不需要運出地面，簡化生產系統，同時實現采掘與充填同步發展，這樣就能大大提高生產效率。重點研究高產高效礦井，開拓部署與巷道布置的系統優化，減化巷道布置，完善采區的工作參數，研究集中開拓，挖掘集中準備、集中回采的關鍵技術，降低采掘比；研究毛石在井下直接處理、作為充填材料的技術，這畢竟是一項減少污染的有效措施，還是減化生產系統的關鍵，能提高鐵礦的集中化生產水平，提高開采效益。
參考文獻：
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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.
關鍵詞： 緩傾斜至傾斜；薄礦體；全面采礦法；回采工藝；采場通風
Key words： low-angle dip to dip；thin ore body；breast stoping；stoping technology；stope ventilation
中圖分類號：TD863 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）09-0147-03
0 引言
礦體是礦物的聚合體，其是地質作用的結果，由于影響礦體形成的因素眾多，最終導致礦體的特征、賦存狀態、賦存環境存在差異。為確保安全開采，需根據礦床的開采技術條件選擇適宜的采礦方法，以便降低采礦成本，提高礦山經濟效益。不同類型、不同開采技術條件的礦體，其適宜的采礦方法也不同。礦巖穩固性較好時采用空場法進行開采，如阿爾登―拓普坎鉛鋅礦[1]、雷家寨銅多金屬礦[2]、謙比西銅礦[3]等；礦巖穩固性差時采用崩落法進行開采，如張家洼鐵礦[4]、銅坑礦[5]、羊耳山鐵礦[6]等；地表不允許塌陷或有需要保護的建筑物時采用充填法進行開采，如司家營鐵礦[7]、李官集鐵礦[8]、會寶嶺鐵礦[9]等；針對深部礦山，開采時還必須對深部巖石的力學特性進行研究，如冬瓜山銅礦開采時需研究深部巖石處于頻繁動態擾動狀態下的動力學特性[10-12]。
綜上所述，礦山開采時，尤其是地下礦山開采時，需要選擇適宜的采礦方法。緩傾斜至傾斜薄礦體開采時，常遇到出礦難度大、采礦方法難以確定、采礦管理難度大等問題，故以某鐵礦的緩傾斜至傾斜薄礦體為研究對象，研究適宜該特征礦體開采的采礦方法。
1 V山地質概況
為研究緩傾斜至傾斜薄礦床的采礦方法，選擇某鐵礦為研究對象，礦區內礦體滿足緩傾斜至傾斜薄礦床的條件。礦山地質是采礦方法選擇確定的前提條件，故對該鐵礦的礦山地質進行簡要介紹。礦區在區域構造上處于劍川-大理歹字型構造南段，褶皺、斷裂、擠壓帶構成了極其復雜的構造組合體，其中斷裂密集，以高角度壓性斷裂為主，張性和壓扭性斷裂次之，構造線總體呈北西向平行展布。礦區出露地層主要有三疊系上統祥云組（T3x）、馬鞍山組（T3m）和三疊系中統云南驛組（T3y）。礦區范圍內構造簡單，為單斜構造，且褶皺不發育。礦化強弱與巖石節理、裂隙發育程度成正相關系，當兩組節理、裂隙發育時，鐵礦呈似層狀和透鏡狀產出。
2 開采技術條件
2.1 礦體特征
該鐵礦床共圈定鐵礦體三個，其編號為V1、V2、V3號礦體，均以氧化礦為主，且呈透鏡狀分布。各礦體的具體特征如下：
①V1號礦體：位于礦區北東部，沿走向長180m，呈“弧”形狀。分布于三疊系上統馬鞍山組（T3m）的灰巖中，以塊狀及蜂窩狀褐鐵礦為主。主要以似層狀及透鏡狀形態產出。礦體呈北東走向，傾向80°～190°，傾角在20°～25°，平均23°，為緩傾斜礦體，且平均厚度為2.09m，為薄礦體。
②V2礦體：位于礦區中部，沿走向長250m，同樣分布于三疊系上統馬鞍山組（T3m）的灰巖中，以塊狀及蜂窩狀褐鐵礦為主。礦體的產出形態主要以似層狀和透鏡狀。礦體呈近南北走向，傾向85°～95°，傾角在35°～40°，平均37°，為傾斜礦體，且平均厚度為2.14m，為薄礦體。
③V3礦體：位于礦區中部，沿走向長50m，也分布于三疊系上統馬鞍山組（T3m）的灰巖中，以塊狀及蜂窩狀褐鐵礦為主。礦體的產出形態仍為似層狀和透鏡狀。礦體呈近南北走向，傾向85°～95°，傾角在32°～38°，平均35°，為傾斜礦體，且平均厚度為2.20m，為薄礦體。
2.2 礦巖穩固性
礦體圍巖及礦體頂底板均為厚層狀灰巖，硬度大，物理力學性質高，巖石的穩固性較好，有利于礦床開采，但在節理、裂隙發育區或采空區地段巖石破碎，穩定性差，可能塌方、冒落。該鐵礦礦體產于三疊系上統馬鞍山組（T3m）灰巖中，礦體上下盤亦主要為灰巖，礦體上下盤圍巖化學成分與該層段巖石化學成分無較大差別。由于礦體上下盤圍巖具有與礦體本身相同的鐵礦化，礦體與圍巖實際上呈過渡的漸變關系。總體來說礦體及圍巖的穩定性較好，礦床工程地質類型可劃為層狀結構堅硬-半堅硬巖類為主的中等類型。
3 緩傾斜至傾斜薄礦體開采存在的問題
以某鐵礦為基地研究緩傾斜至傾斜薄礦體的采礦方法，需以實際工程地質情況及礦體特征為前提進行探討。根據該鐵礦的實際生產經驗，可總結出緩傾斜至傾斜薄礦體開采過程中遇到的主要難題：
①礦體傾角較緩，崩落的礦石無法自行落礦，導致出礦難度大，增加采礦成本。
②由于礦體傾角處于緩傾斜至傾斜范圍內，導致采礦方法的選擇及回采工藝的確定難度大，如選擇多種采礦方法，則會造成礦山生產管理難度大。
③由于該鐵礦床存在多條礦體，對采礦方法的要求較高，造成采礦方法的設計難度大，實際開采過程中，需根據各礦體的具體特征調整采礦方法的結構及參數。
4 采礦方法探討
4.1 采礦方法選擇
不同特征的礦體需選擇相應的采礦方法進行開采，采礦方法的選擇是礦山開采的核心工作，其決定了礦山生產的安全性及經濟效益。礦床地質條件及礦體的開采技術條件是采礦方法選擇的前提，礦體的傾角、厚度，以及礦巖的穩固性等都是采礦方法選擇時必須考慮的因素。同時采礦方法的選擇還必須遵守安全、可靠；結構簡單、技術可行；工藝成熟、管理方便；損失率及貧化率較低；生產能力大，勞動生產率高；采礦成本低、經濟效益好等原則。由于緩傾斜至傾斜薄礦體開采時崩落礦石無法進行自溜放礦，同時作為研究對象的某鐵礦的礦巖穩固性較好，結合該鐵礦礦床實際的開采技術條件、經濟效益及礦山開采安全等，類比國內相似礦山，最終確定采用全面采礦法對緩傾斜至傾斜薄礦體進行回采。針對緩傾斜、傾斜兩種傾角的礦體通過調整回采工作面的布置形式確保安全生產，同時采用電耙輔助運礦的方式來解決礦石出礦難的問題。
4.2 緩傾斜薄礦體采礦方法探討
該鐵礦V1號礦體傾角在20°～25°，平均23°，即傾角小于30°，且礦體厚度為2.09m，同時礦巖穩固性都較好，故采用回采工作面沿礦體傾斜方面布置的方式進行開采。沿巖礦體走向布置礦塊，采場寬度設置為50m，根據礦體賦存標高，中段高度設置為25m，設置礦塊間柱寬2m、頂柱及底柱高2m，采場底部溜礦小井間距設置為12m。具體的采場結構參數詳見圖1。
4.3 傾斜薄礦體采礦方法探討
該鐵礦V2號礦體傾角為35°～40°，平均37°，平均厚度為2.14m；V3號礦體傾角為32°～38°，平均35°，平均厚度為2.20m，即V2、V2號礦體的傾角都大于30°，若回采工作面沿礦體傾斜方面布置，采場出礦的安全性得不到有效保障。結合礦山實際情況，同時借助類似礦山的生產經驗，設置回采工作面沿礦體偽傾斜方向布置，即確保工作面的真實傾角小于30°，圖2中傾角C便是設計回采工作面的真實傾角，經計算為25°，小于30°，滿足要求。
各采場回采工作面沿礦體偽傾斜方向布置，同時沿巖礦體走向布置礦塊，采場寬度同樣設置為50m，根據礦體賦存標高，中段高度同樣設置為25m，設置礦塊間柱寬2m、頂柱及底柱高2m，采場底部溜礦小井間距設置為12m。具體的采場結構參數詳見圖2。
4.4 采場回采及通風
①采準切割：礦塊沿礦體走向布置，同時為減少礦柱礦量和提高回采率，滿足生產能力及裝車運輸量的要求，中段運輸巷道采用脈外布置。首先自中段運輸平巷開掘人行材料通風井和放礦溜井，然后在礦房底部沿礦體底板（下盤）開鑿拉底平巷、接著開鑿采場上山（采場上山通地表或聯通上中段電耙道）。
②采場回采：礦塊回采的順序為后退式回采，同時根據礦體傾角大小，V1礦體的工作面沿礦體傾斜方向布置，V2、V3礦體的工作面沿礦體偽傾斜方向布置，采場內的回采順序為從采場一側向另一側全厚推進。采場內采用YTP26型鑿巖機進行鑿巖，鑿巖孔徑一般為36mm～44mm，孔深1.5m～2m，排距1.5m～2m。鉆孔鉆鑿完成后，采用人工裝藥的方式進行裝藥，采用非電毫秒導爆管起爆方式起爆2#巖石鑿巖進行爆破。爆破后待炮煙散凈，處理采場礦房頂、底板巖層及頂部松、浮石。最后采用2DPJ-22型電耙將崩落的礦石耙運至采場底部的溜礦小井，礦石經溜礦小井放入中段平巷內的0.7m3翻斗式礦車中，運出地表。
③采場通風：V1、V2、V3號礦體開采時的采礦方法都為全面采礦法，區別在于回采工作面布置的形式不同。在主風機形成風流的前提下，每個采場配制一臺JK55-2-N04型局扇輔助通風，便可確保采場的通風安全。新鮮風流經平硐口進入中段運輸巷，經人行通風井、拉底巷道及采場聯絡道進入采場，清洗工作面后，污風排至上中段回風平巷再抽出地表或直接排出地表。具體通風線路見圖3，圖中箭頭表示風流流向。
5 結論
以某鐵礦為研究對象，研究緩傾斜至傾斜薄礦床的采礦方法，針對礦床開采存在的問題，經研究得出如下結論：
①分析了某鐵礦的開采技術條件及礦巖的穩固性，得出礦體滿足緩傾斜至傾斜薄礦體的條件，同時得出礦巖穩固性較好，有利于礦床的開采。
②提出采用全面采礦法進行開采，通過布置回采工作面的形式及采用電耙輔助運礦，有效解決了運礦難及回采工藝難管理的難題。
③探討了適用于緩傾斜及傾斜薄礦體開采的全面采礦法的結構參數，同時分析了采場回采工藝及步驟、通風線路，得出全面采礦法適用于緩傾斜至傾斜薄礦體的開采。
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[10]唐禮忠，王春，程露萍，等.一維靜載及循環沖擊共同作用下矽卡巖力學特性試驗研究[J].中南大學學報：自然科學版，2015，46（10）：3898-3908.
關鍵詞：地下鐵礦；設計；創新
Abstract: since the reform and opening up, design institute and enterprise of market economy since, from the leadership to the design staff gradually transforms the design train of thought, assume many design project, gained very great success, but due to the influence of past planned economy, walk along old road and the old set pattern malady, still very serious. I think it necessary to sum up experience and lesson foundation, meet a challenge, walk along our country underground mine design innovation road.
Key words: underground mine design; innovation;
中圖分類號：P578.4+4文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）
我國地下鐵礦現狀及未來展望
我國十二大鋼鐵集團公司（鞍鋼、首鋼、本鋼、武鋼、包鋼、寶鋼、酒鋼、唐鋼、攀鋼、山東萊鋼、江蘇沙鋼和南京鋼鐵集團），鐵礦石自給量僅占50%左右，其余均靠進口鐵礦石維持。國內鐵礦山建設嚴重滯后，造成鋼鐵工業因過度依靠進口礦，成本增加，整體效益呈逐年下降趨勢。在利用兩種資源政策前提下，不應忽視國內鐵礦資源的合理開發。
我國鐵礦資源量約為631億噸，排名世界前五名，屬鐵礦資源大國。但我國鐵礦資源特點多為貧礦，平均品位TFe25~30%,需選礦加工成鐵精礦方可利用。尚未開發的鐵礦床，尚存在埋藏較深，水文地質條件復雜等特點，大都需采用地下開采。另外，我國各大鋼鐵集團的重點礦山大都為露天開采，處于深凹開采階段，面臨向地下開采過程問題。也就是今后鐵礦山設計項目屬難采的地下開采的礦山，設計單位必須有清醒的認識。
為適應鐵礦山設計市場的新形勢，我們必須強化地下開采設計隊伍的建設，認真研究地下鐵礦設計的新思路、新舉措和新方法，實現思路更新，走創新之路。
轉變設計理念，樹立設計新思路
我院技術骨干，大都在上世紀六十年代至八十年代，參與了我國十大地下鐵礦的設計工作，這些礦山已達產多年，已成為鋼鐵公司的骨干礦山，詳見表1。本世紀初我國自主設計的地下鐵礦列于表2。
眾所周知，鞍山院為承擔酒鋼鏡鐵山和梅山鐵礦設計，從上世紀六十年代至八十年代，從瑞典引進先進的采礦技術和設備，形成自己的設計思路，在國內處于領先地位，在設計中采用如下的先進技術：
大型多繩箕斗豎井提升技術；
增大階段高度，設置主運輸水平；
廣泛采用高效率的無底柱分段崩落法；
采掘設備大型化、無軌化；
多級機站通風；
豎井采用鋼繩罐道。
該設計思路概括為設備大型化、采礦高效化、運輸和提升自動化。
表1 我國自主設計已達產的大型地下鐵礦
進入21世紀，我院承擔的礦山設計任務發生了變化，設計思路也要與時俱進，才能適應市場，維持設計院的生存，必須盡快掌握新技術，才能完成設計任務。我院必須在以下方面，有所作為：
（1）豎井提升要突破舊框框
長期以來，我院習慣在設計中采用單箕斗（帶平衡錘）豎井提升，礦山生產實際證明，采用雙箕斗提升是可行的，兩中段過渡時，上中段通過采區溜井將礦石溜至主運輸水平。同一臺多繩提升機，需采用雙箕斗提升，提升能力將提高30~40%，是增產節能重大舉措。
（2）對混合提升豎井，應重新認識
許多老同志，對混合井反感，而有色系統設計院近年來在設計中廣泛采用混合井。采用混合井的好處是減少開拓井筒數量，地面總圖布置緊湊，井下車場減少井巷工程量。其缺點有二，一是井筒內隔離困難易磨蝕，二是井口入風粉塵超標。目前前者可用防腐材料解決（如玻璃鋼），后者可用密閉解決。我院目前在開拓設計中，開拓豎井數量偏多，造成礦山基建投資偏大，且基建時間拖長。
（3）由于新項目，地質條件復雜，埋藏深，再加上地面尾礦庫選址困難，或因安全、環保要求，往往要求將選廠尾礦就近充進地下采空區，因此，深孔崩礦嗣后充填采礦方法應運而生，解決此問題。
如果我院盡快掌握以上三項關鍵技術，也是對地下鐵礦設計，在新形勢下的創新。
地下充填是礦山解決無廢開采，實現礦山循環經濟的重大舉措
近十年來，隨著國內增產鐵礦石的需要，過去認定埋藏深、水文地質條件復雜的鐵礦床合理開采問題，已呈現在設計院面前。南京鋼鐵集團草樓鐵礦就是一個實例。實踐證明，該礦在200m第四紀內含充水流砂層下，采用高效率深孔崩礦嗣后充填采礦方法在技術上是成功的。為我國大型地下鐵礦開采，采用膠結充填法，走出一條成功之路。現簡述如下：
地面充填站設計是充填工藝設計的核心
草樓鐵礦年產礦石200萬t/a；干選尾礦產率14.12%，粒度-70mm，用于地面建筑工程；用于井下充填的尾礦量135.99t/h（干重），尾礦濃度ρ=11.88%，尾礦密度2.78t/ m³，該尾礦由磁選車間排出，全部用于充填井下采空區。
地面充填站的組成（詳見附圖1）：
地面充填站共設4套充填系統，每套系統由立式砂倉、水泥倉、高濃度攪拌槽以及相關輔助設施組成。
立式砂倉直徑為Φ10m，有效容積1500 m³，砂倉本體采用鋼結構。砂倉頂部設料位計，底部設造漿系統和放砂管路，放砂濃度70%左右，放砂濃度和流量均設儀表檢測，放砂流量由電動調節閥門控制。
每個水泥倉有效容積為170 m³，采用現澆鋼筋混凝土框架結構，其下部漏斗為鋼結構。水泥倉頂部設除塵器、料位計，水泥倉底部設有雙管螺旋給料機一臺，該給料機采用變頻控制，將低標號水泥送至高濃度攪拌槽。
高濃度攪拌槽將充填料攪拌均勻后由充填料管道放至充填鉆孔，充填料經充填鉆孔自溜至井下采空區。充填料管道設流量，濃度檢測儀表以及流量控制。
采礦方法選擇至關重要（見附圖2）
按鐵礦床賦存特點，儲量大、礦體厚、急傾斜，盡量選用高效率高強度采礦方法，草樓鐵礦就選用深孔崩礦嗣后充填采礦方法。而待形成采空區后再行充填，這就區別于有色礦山邊采邊充的低效率高成本采礦方法。
關鍵詞：采礦方法、分段高度、采準工程。
中圖分類號：D922文獻標識碼： A
1、引言
蒙庫鐵礦是八鋼公司主要鐵礦石原料基地，露天轉井下聯合開采，設計露天年產鐵礦石200萬t/a,井下一期年產鐵礦石約150萬t/a。露天聯合井下開采年產鐵礦石300―350萬t/a，目前井下正進行1070m以上掛幫礦體開采，采用無底柱分段崩落法，分段高度為15m。938m水平正進行新水平準備，礦山為了更好提高礦山生產效率，加快一期各分層下降速度，使露天礦閉坑后和井下產能順利銜接，通過優化生產工藝，對于1070m~938m改變分段高度為16m和17m進行了分析。
2、礦山目前采礦方法
礦山目前采用無底柱分段崩落采礦方法。當礦體厚度大于20m時，垂直走向布置進路，小于20m時沿走向布置進路。
1070m以上掛幫礦體為多個條帶型礦體，厚度較小，結合礦體賦存條件，采用沿礦體走向布置進路方式。礦塊構成要素為：每108m劃分一個礦塊，分段高度15m，沿走向布置回采進路，在礦塊中間布置分段穿脈聯絡巷道，其下盤一端與礦體下盤的沿脈分段巷道連接，上盤一端與礦塊入風天井連接。
1070m～938m之間掛幫礦體厚度較大，結合礦體賦存條件，采用垂直礦體走向布置進路方式。礦塊構成要素為：分段高度15m，進路間距18m，每4～5條進路構成一個礦塊，每個礦塊布置一條礦石溜井，每兩個礦塊布置一條巖石溜井，另外，在每個分段礦體下盤脈外8~10m處布置一條脈外聯絡道，把所有進路、溜井和天井連接起來，作為出礦、通風、設備的聯絡通道，采區斜坡道亦與每個分段的脈外聯絡道相通。
3、礦山目前存在的問題
根據目前蒙庫鐵礦的生產情況，露天礦產量加大，而井下礦由于工程建設系統尚未形成，達產相對滯后，至使露天轉井下穩產過渡出現問題。針對現狀，蒙庫鐵礦將938至1070之間分層水平由1070、1058、1043、1028、1013、998、983、968、953、938更改為1070、1054、1038、1022、1006、989、972、955、938。即前四個分層高度改為16m，后四個分層高度改為17m。
4、對改變分段高度的分析
目前世界坑內采礦業發展趨勢是設備大型化、高效化、自動化、結構參數大型化，以提高勞動生產率，并進行加大分段高度和進路間距的生產嘗試，效果明顯。如梅山鐵礦的采場結構參數為15m×20m（分段高×進路間距），程潮鐵礦為17.5m×15m，杏山鐵礦為15m×20m，眼前山鐵礦為18m×20m，弓長嶺井下鐵礦為15m×20m，鏡鐵山鐵礦為15m×18m。
對此蒙庫鐵礦根據本部礦山礦體的賦存條件和生產狀況對分段高度改變分析如下：
1）影響分段高度主要有兩個方面，一是鑿巖設備有效鉆進深度，二是礦體厚度和傾角。在滿足鑿巖設備要求的前提下，加大分段高度，可以減少采準工程量，提高爆破量，充分發揮采礦設備效率。對于蒙庫鐵礦現有DL310-7 鑿巖臺車是可以適當加大分段高度的。
2）加大分段高度，在進路間距不變的前提下，其好處是減少采準工程量，增加一次崩礦量以滿足鏟運機作業效率的要求，并且可降低采礦成本，提高回采率，減小損失貧化，對實現礦山規模有利。根據梅山鐵礦的生產實踐證實，加大無底柱分段高度和進路間距是有利的，15m與10m分段高度相比，可減少采準工程量33%。
據此，從減少采準工程量，降低采礦成本的角度考慮，加大分段高度是可行的，但存在兩個問題：