发布时间：2023-09-20 18:10:37
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的露天开采的采矿方法样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
关键词：露天转地下，挂帮矿。
【分类号】：TF762.3
1引言
我国大中型金属矿山大多建于上世纪50～60年代。经过几十年的开采，目前，80%的铁矿将进入中晚期开采阶段，面临闭坑压力问题。针对矿山发展状况，如何充分利用矿山现有的露天生产系统和设备在露天转地下开采工作完成之前最大限度地回收挂帮矿资源，具有经济效益和社会效益，且挂帮矿体不回收将造成矿产资源的损失。因此挂帮矿体回采是采矿业必须正视解决的问题。
2挂帮矿介绍
2.1挂帮矿体的特征
挂帮矿体是指露天底以上，露天境界内开采矿体在境界外延伸的部分矿体。露天开采的矿山一般均存在挂帮矿体，根据其赋存部位分为端部和上、下盘挂帮矿体3种。根据国内露天转井下开采矿山的设计、施工和生产实践，挂帮矿体具有如下特征：
①挂帮矿体的多样性。由于矿体赋存条件和露天开采境界的不同，使挂帮矿体具有多样性，有的只有端部挂帮矿体，如新疆八一钢铁集团的蒙库和山西香玉铁矿等；海南铁矿只有上盘挂帮矿体；鞍钢眼前山铁矿露天采场两端和上、下盘均有挂帮矿体。
②挂帮矿体矿量不等。不同露天开采的矿山挂帮矿量的多少是不同的：蒙库铁矿2355万t、眼前山铁矿达6332万t、首钢杏山铁矿则只有400万t左右。
③挂帮矿体开采过渡期的差异。挂帮矿体的开采时间，受其赋存状况、开采方案、采矿方法及开采规模所决定，一般3～5年，多则8～10年。通钢上青铁矿为4年、眼前山铁矿则为8年。
④挂帮矿体分层矿量的递增性。露天境界外的挂帮矿体分层矿量一般是从上向下逐段递增，因为挂帮矿体呈阶梯形，从上向下各开采分层的矿体长度是逐渐加大，矿量随之递增，致使各分层的生产能力也在递增。
2.2挂帮矿主要采矿方法介绍
选择适合挂帮矿体赋存和开采技术条件的开采方法，必须考虑：1）采矿强度高，以确保挂帮矿体开采年下降速度；2）选取的采矿方法要适应采矿设备机械化和高效化的要求，确保挂帮矿体开采规模的实现；3）选择的采矿方法要利于提前采准、出矿；4）作业安全。
挂帮矿开采方法根据矿体赋存条件和与其他工程的结合程度等因素的不同，主要分为3类：
①外扩境界露天开采：外扩境界露天开采是根据境界剥采比不大于经济合理剥采比的原则，圈定边帮外扩境界后在现有开采系统基础上进行扩帮开采设计，以采出外扩境界内的挂帮矿。如国内的马钢凹山采场、齐大山铁矿等，国外的乌克兰的克里沃洛格矿、加拿大艾兰铜矿、美国卡斯尔山金矿均采用这种开采方法。外扩境界露天开采方法具有露天开采的优点，生产连续性好，可充分利用原露天采场生产设备及运输系统，一般不影响露天采场正常生产，可充分回收挂帮矿，并且周期短、费用低，经济效益较好。但由于此法是在永久边坡上进行的，在开采过程中需注意边坡稳定和开采安全的问题。
②地下开采： 挂帮矿地下开采是完全采用井下开采的方式对挂帮矿进行开采和运出，通常适用于开采缓倾角、向露采边坡内延伸较大的挂帮矿，或者挂帮矿体邻近处有可利用的地下开采系统。如国内的大冶铁矿的铁门坎矿体，国外的乌克兰奥尔忠尼矿挂帮矿均采用这种开采方式。地下开采方法将挂帮矿视为深埋地下的矿石，在采出其他地下矿石的过程中顺便将其采出，既减少了井巷开拓量，又可避免露天开采的诸多问题，是一种安全易行的方法。但对临近边坡部分的挂帮矿，在开采中要特别注意安全。地下开采一般相对周期较长且费用较高。
③露天和地下联合开采：露天和地下联合开采是利用露天或地下已形成的工程系统，采用地下系统对挂帮矿进行开采，露天系统运出的开采方式；或运用露天开采将挂帮矿采出，用地下运输系统将矿石运出。马钢南山矿业公司凹山采场北帮回采露天境界外的挂帮矿就是采用地下采出露天运出的联合开采方法。露天和地下联合开采综合了前2种开采方法的优点，充分利用现有露天工程，发挥了地采的优点，避免了外扩境界露天开采的边坡稳定和开采安全问题，但因为它需要开拓地下巷道，初期基建时间长，投资大，经济效益较差，并且巷道开挖会引起应力的重新分布，安全问题须特别注意。
3我国矿山挂帮矿开采现状
中国露天开采的铁矿石产量占国内总量的87%～90%。但露天矿随着开采深度的增加，剥采比超过经济极限值，经济效益明显下降。由露天开采转入地下开采的矿山将越来越多，如：南京凤凰山铁矿、江苏冶山铁矿、铜官山铜矿、湖北余华寺铁矿、大广山铁矿、莱芜矿山公司赵庄矿区等。总结和进一步研究、解决露天转地下开采的规律和存在的问题，是采矿业的当务之急。我国在这方面起步较晚，技术还不是很成熟，在由露天矿向地下开采过渡中要解决一系列复杂的问题如：合露天坑盆底的顶柱与缓冲垫层问题；选择理地确定露天开采极限深度；露天转入地下开采期间的产量衔接；最优的开拓系统与地下采矿方法；露天边坡管理与残柱回采；坑内通风与防排水；露天生产与地下开采同时作业的安全问题等。
4挂帮矿开采中需要考虑的问题
（1）边坡的稳定性
边坡挂帮矿采动后，按照区域的不同边坡有可能出现两种情况；一种是矿石强度较好，边坡没有变化。另一种是矿体内部如果存在节理裂隙发育、断层等结构，随着下部矿体的开采导致边坡失稳，可能造成滑坡。
（2）矿体赋存条件复杂
矿体的赋存条件比较复杂，受采矿工艺、施工人员的素质等因素的制约，使采矿技术工作难度增加，造成开采工艺的复杂化。
（3）围岩的稳定性
在掘进、回采过程中，要考虑围岩的稳定性，防止发生冒顶、片帮以及顶板垮冒。对不稳定区域采取支护措施，避免意外事故的发生。
（4）合理地确定露天开采极限深度
由于地下开采资金投入较大，而露天开采的后期矿量减少，剥岩量较大，需找到两者平衡点，来确定合理的露天开采深度。
（5）露天生产与地下开采同时作业的安全问题
若地下、露天同时开采，要考虑露天开采的爆破会对地下的顶板、围岩等产生安全影响。特别要避开地下的采空区，避免发生塌陷事故。
5采取的安全措施
（1）沿脉运输巷道布置在稳定区。受露天开采穿孔爆破的影响，露天坑边坡矿岩存在不同程度的裂隙、碎裂，并随着纵深减小。因此，将沿脉运输巷道布置在稳定区中，使巷道的安全系数增加。
（2）减小巷道断面。在满足人员、设备的进出及采矿工艺要求的前提下，巷道断面按最小设计，提高巷道的稳定性。
（3）加强边坡监测。建立边坡观测系统，对边坡进行观测，对指导坑内开采，指导安全生产都有好处。
（4）增加支护等级。对围岩不稳定巷道，采用锚喷支护等对巷道进行维护，能有效防止顶板浮石冒落及片帮危害。
（5）缩短服务年限。通过加强计划管理，实现强采，缩短矿山服务年限，使矿井、巷道、采空区、围岩等保持相对稳定，保证施工环境安全。
6结论
我国很多大中型金属矿山经过几十年开采，将进入中晚期开采阶段，面临闭坑压力问题。针对这些矿山发展现状，最大限度地回收挂帮矿资源，对延长矿山服务年限、缓解矿山短时间内转产及安排闲置职工的压力等，具有一定的经济效益和社会效益。如何在边坡上对挂帮矿进行合理的开采成为挂帮矿回收开采亟待解决的问题。
参考文献：
[1] 徐长佑著.露天转地下开采.武汉：武汉工业大学出版社，1990：2～6.
[2] 韩波.浅析露天转井下时挂帮矿体开采的技术问题. 矿业工程，2008，2.
关键词：露天；采矿机；工0艺理论；应用
中图分类号： D922 文献标识码： A
目前，国内露天矿开采技术的发展主要表现在以下以下几个方面：大量的使用各种采矿方法、应用回采技术、机械化的程度加快、回采率提高、采场生产能力大大提高、劳动生产率的飞速猛进，损失以及贫化指标的大幅度降低。笔者在下文中主要对露天矿开采技术及发展方向进行分析和介绍。
露天采矿的新工艺技术方法
目前，国内露天采矿的新工艺技术方法主要表现在以下以下几个方面：大量的使用各种采矿方法、应用回采技术、机械化的程度加快、回采率提高、采场生产能力大大提高、劳动生产率的飞速猛进，损失以及贫化指标的大幅度降低。
而崩落采矿法、充填采矿法以及空场采矿法使用的频率则比较高。其中，充填法获得了很大的改进，其使用范围也在不断的扩大，这主要是因为新技术和新工艺的引进，加上新设备的适应。
我国的钛矿开采使用的方法主要是崩落采矿法，而空场采矿法以及充填采矿法则是有色矿山以及黄金矿山使用的主要方法。最近这些年，充填采矿法以及充填工艺技术在金属矿山中的发展越来越迅速，这两项技术也在不断的改进和发展。
空场采矿法，该方法主要有：（1）大直径深孔采矿法。（2）地下金属矿山采矿连续化。
崩落采矿法，该方法包括：无底柱分段崩落法以及自然崩落法。
充填采矿法以及原地溶浸采矿法。原地溶浸采矿法是一种直接从地下提取金属的方法，其技术将采、冶以及选有机的融合到一块。
关于深部开采工艺。矿产资源的开采在不断的加剧，因此表层的资源已经面临枯竭的状况，因此只能向纵深发展。我国在深部开采工艺方面也进行了一系列的探索，已经有许多金属矿山进入深部开采的阶段，也就是说垂直开采的深度大于600米。
2、露天采矿机的工艺系统设计理论与应用研究
目前，我国的许多煤矿已经开始使用露天采矿机。有的煤矿甚至将这种方法作为主要的设备来并进行开采。下面，笔者对露天采矿机的工艺系统设计理论以及应用进行介绍。
2.1露天采矿机的作业方式、特点以及挖掘的方法
关于开采方式。我们可以以推进的方向以及开采的台阶为依据来进行划分，主要有以下几种开采方式，可以在表1中看到。
表1 采矿机的开采方式
2.2露天采矿机的特征
露天采矿机的特征主要有以下几个方面：（1）传统的单斗挖掘机和轮斗的挖掘机的工作能力比较弱，采掘量比较低，而露天采矿机则弥补了这个空白，让挖掘的能力大大提升，因此挖掘设备的队伍得到了充实和壮大。这样，当遇到不同种类的矿石时，也能进行高效的开采。（2）在应用的范围上。露天采矿机可以在石灰石、石膏、铝土、磷以以及其他的中硬矿石中进行开采。（3）作业方式上，使用的是一层一层进行刨采的方法，因此选采性能好，矿石贫化率低。（4）作业简单，这是因为露天采矿机对多项的工序进行了整合。该机器可以对矿物进行采掘后，使用其尾部的胶带机，因此矿物可以直接被运输到卡车上去，有的则被运输懂啊指定的地方。在这个过程中，采集到的矿物不会落到地面上。使用露天采矿机可以让采集过程不间断，而且是随采随破。因此，运营的成本就会降低，经济效益自然就提高了。（5）生产的能力强，因此时间的利用率就会得到提高。
2.3 露天采矿机的采矿方法
一般在露天采矿机中使用到的采矿方法是分层铣削。该方法按照平行逐幅度的方法，当第一层开采完之后会进入到第二层，对煤以及岩体依次进行开采。物料在被开采出后，会被堆积到工作平盘上，之后会进行集中的处理。
3、露天矿开采技术的发展方向
煤炭作为一种重要的能源在经济的发展中发挥着重要的作用。目前，我国的煤炭工业得到了迅速的发展，一些新的技术也被运用在其中，比如：机电一体化技术。各级的煤矿企业领导对机电一体化技术都非常的重视，因此这项技术得到了广泛的应用和推广。机电一体化是一种新的技术，这项技术融各种高科技技术于一体，包括：机械技术、微电子技术、自动控制技术、信息技术以及软件编程技术等。在这些技术的支持下，机电一体化技术得到了迅速的发展。我国在上个世纪80年代组建了机电一体化的科技研究团队，此外该技术也被列入“863”计划项目中。目前，机电一体化正在朝着智能化、数字化、网络化、集成化以及微型化的方向发展。由于该技术，我国煤炭系统的发展面临着巨大的冲击，可以说这项技术深刻的改变了煤炭行业的发展进程。使用机电一体化的产品不仅可以降低能耗，提高煤矿安全生产的系数，也可以将工人的劳动强度大大的降低。此外，工人的作业环境也会得到很大程度的改善。
露天煤矿绿色开采技术。露天煤矿在开采的过程中会遇到许多的环境问题，这些问题 不仅复杂、多变而且敏感。有关数据显示，我国露天开采每年破坏的土地面积约为3.3万亩，而这个速度也在不断的增加之中。到了2020年，露天开采会造成228.9万亩土地的破坏。因此，露天煤矿绿色开采技术是一个重要的趋势，比如：三废处理、复垦造田以及滑坡防治等。使用这些技术可以让矿产资源得到合理的运用。而露天煤矿绿色开采技术体系则包括以下几个方面：采矿和生态重建一体化、露天煤矿边坡研究一起节能减排技术等。
结束语：
笔者露天矿开采技术进行了分析和介绍，在此基础上探讨了开采技术的发展趋势，希望这些分析和见解对大家有一定的借鉴作用。
参考文献：
[1]郭金峰.我国地下矿山采矿方法的进展及发展趋势[J].金属矿山.2012(2)．
[2]甄枫杰,石广洋,肖藏岩.露天采矿机在我国矿山的应用初探[J].现代矿业.2013(7)．
[3]吴爱祥.我国地下金属矿山连续开采技术研究的发展[J].有色矿山.2013(23).
采矿工程教学改革课程建设露天与金属矿山开采中国矿业大学是一所具有百年办学历史、行业特点鲜明的教育部直属重点大学。实施行业精英教育，培养能源工业精英人才，努力打造中国能源工业精英教育教学体系，是百年矿大在新历史时期的办学定位。作为国家级重点学科和国家级特色专业，如何把握研究型本科教育特色，推进本科教育教学研究性内涵建设，培养国家能源工业领军人才，是新形势下采矿工程专业教学改革与建设面临的新挑战。
然而，在我校构建能源工业精英教育教学体系过程中，传统的教学模式、授课内容和教学方法已不能适应新形势的要求。笔者结合《露天与金属矿山开采》课程的特点和多年的教学实践，分析了目前煤炭院校在露天与金属矿山开采课程教学过程中存在的问题，并探讨了该课程教学方法改革的思路。
一、课程特点
《露天与金属矿山开采》是中国矿业大学（北京）采矿工程专业本科一门重要的专业核心课程。通过该课程的学习，使采矿工程专业的学生能够掌握固态矿床露天开采的基本工艺与设计方法，以及金属矿床地下开采的主要方法与参数设计，为今后从事露天矿山、地下金属矿山开采方面的教学、科研、生产等工作奠定必要的理论与技术基础。
《露天与金属矿山开采》课程具有以下特点：
1.课程内容多且杂。该课程涵盖固态矿床露天开采与金属矿床地下开采两部分内容，涉及上述领域的开拓方式、生产工艺、采矿方法和设备选择，主要内容包括露天矿山的矿岩松碎、采装、运输、排岩、开采境界、矿床开拓、矿山生产能力与采掘进度计划、露天矿边坡稳定与控制，以及金属矿床地下开拓方式、回采工艺、采矿方法选择、矿柱回收与空区处理等，知识涵盖面广并且信息量大，课程系统性差，故教学难度大。
2.课程学时较少。《露天与金属矿山开采》综合了矿山地质学、矿山机械、爆破工程、岩土力学等多个学科的理论和知识，还需适时补充有关爆破作用机理、矿山公路铁路线路设计等内容，故课程的综合性和实践性较强。然而，根据我校新版教学大纲（2011版），该课程的授课时间由原来的40学时调整至32学时，学时少而内容多，这给教师的“教”与学生的“学”均增加困难。
二、教学中存在的主要问题
由于《露天与金属矿山开采》这一课程涉及固态矿床露天开采和金属矿床地下开采两部分内容，具有知识点多且杂、与工程实践联系紧密等特点，在课程教学过程中存在教学内容、教学方法、教材选择、实践教学等方面的问题。
1.教学内容与现代采矿工程技术发展之间的不适应
现代采矿工程技术发展日新月异，特别是露天煤矿以吊斗铲为核心的剥离倒堆工艺以及地下深井硬岩矿山大规模安全高效开采理论与技术的飞速发展，对传统的教学内容提出了极大的挑战。传统的教学内容已明显滞后于采矿工程技术发展，不能及时反映矿业领域科技动态与最新发展，直接影响到新一代采矿高级技术人才的培养。
2.学时压缩与知识量增长之间的矛盾
要实现“厚基础、强实践、重研究”的能源工业精英人才培养目标，就需要增加基础课程的教学内容，在总学时不变的情况下，必将减少专业课程的学时。此外，随着科学技术的发展，采矿工程领域中各种新技术、新理论、新方法不断涌现，让学生了解学科前沿动态、扩大视野是本科教育的重要任务之一。然而，根据我校新版教学大纲要求，该课程的课时由原来的40学时调整为32学时，这就形成了课程教学学时少与教学内容宽广之间的矛盾。
3.教学方法和教学手段单一落后
现代教育的教学体系突出教学方法的交互式和教学手段的多样化，而目前许多课程的教学仍然只停留在以传授书本知识为主、以教师讲授为中心的传统教学模式上，教学方法和教学手段单一落后。例如，由于《露天与金属矿山开采》课程的知识体系相对比较零散，往往只注重向学生传授已有的知识而忽略了对学生创新能力的培养。
4.缺少合适的教材
《露天与金属矿山开采》在教材选择上存在以下问题：①课程内容涉及固态矿床露天开采和金属矿山地下开采，横跨两大专业体系，无合适教材可选用；②曾选用教材是根据国家教育部1998年颁布的大采矿专业要求编写的，不能充分满足新版教学大纲的要求；③课程的知识体系相对比较零散，涉及矿山地质学、矿山机械、爆破工程、岩土力学等多个学科的理论和知识，还需适时补充有关爆破作用机理、矿山公路铁路线路设计等内容。
5.实践教学严重不足
科学实验是自然科学最基本的研究手段之一，然而受到教育理念、教学经费、外部环境等因素的影响，我国高校普遍存在试验设备陈旧落后、实验场地严重不足，这使得许多高校学生对实验的认识一般仅停留在书本阶段，缺乏科研工作能力和实际应用能力的训练。此外，采矿工程是一门操作性和实践性很强的专业，而学生却缺乏必要的露天矿山认识实习经历，势必会影响该课程的学习和理解。
三、课程建设与教学改革的思路
《露天与金属矿山开采》课程教学改革的基本思路：以优化教学内容为中心，以丰富教学手段为保证，改革传统教学方法，加强实践教学与创新能力培养。针对当前课程教学中存在的问题，结合笔者所承担的“中国矿业大学（北京）《露天与金属矿山开采》课程建设”项目，谈谈煤炭院校采矿工程专业《露天与金属矿山开采》课程建设与教学改革的思路。
1.修订教学大纲
课程教学大纲是指导教学工作的依据，是课程内容、教学体系建设和改革思想的集中体现。根据我校采矿工程专业教学改革要求和人才培养方案，围绕能源工业精英教育教学体系建设目标，坚持“全面、适用、先进、简明”的优化原则，认真修订《露天与金属矿山开采》课程教学大纲。新版的教学大纲更加适应培养目标和教学计划要求，并能反映采矿学科在煤矿露天开采与金属矿山深部开采等方面的最新研究成果，在总课时减少的情况下，优化选择教学内容，合理组织教学过程，体现教学改革内容的优化整合。
2.优化教学内容
教学内容的调整，应注重将工程素质的要素转化为具体的教学内容和教学活动，强调科研促进教学，形成贴近工程实际的教学内容。在新版课程教学大纲的指导下，对原有露天与金属矿山地下开采的教学内容进行取舍，在合理保留传统内容的基础上，注重课程内容的更新，通过在课堂教学中补充本学科的发展前沿，提高学生的学习兴趣。例如，通过比较煤矿井工开采与金属矿山地下开采在开拓、采准和回采工艺等方面的异同，以加强学生对金属矿山地下开采工艺过程的认识；结合最近的科研成果，介绍大型露天煤矿吊斗铲剥离倒堆开采工艺和轮斗挖掘机-胶带-排土机连续性开采工艺。
3.开展教材建设
一本好教材或讲义是取得出色教学效果的基本保证。《露天与金属矿山开采》课程内容涉及固态矿床露天开采和金属矿山地下开采两部分内容，曾选用的教材是根据国家教育部1998年颁布的大采矿专业要求编写的，不能充分满足我校新版教学大纲的要求。因此，在调整和重新组织教学内容的同时，依托中国矿业大学（北京）教材建设项目，按新的思路组织编写课程配套教材――《金属矿床露天与地下开采》。与现有同类教材相比，该教材是针对煤炭院校本科生采矿教学的特点，适当补充固态矿床露天开采与金属矿床地下开采的相关知识，以及爆破作用机理、矿山公路铁路线路设计等内容，并力求反映近年来矿业领域较为成型的新概念、新成果、新方法。该教材2011年获北京市精品教材。
4.改革教学方法
露天与金属矿山地下开采是一门专业性较强的课程，作为采矿工程专业的专业核心课程，又需要有一定的深度和广度。因此，应根据课程的特点和教学内容的难易程度，改变传统的“一言堂”“灌输式”的课堂教学方法，开展启发式、互动式、引导式、探究式等教学方法的研究，注重培养学生的创新思维和解决实际问题的能力。例如，在讲授露天开采工程设备时，结合我国现代化特大型矿山设备选型实例，适时引入“是什么原因阻碍了国内工程机械制造商不能涉足大型设备领域，什么样的途径可以作为进入大型工程机械领域的突破口”的思考，在争鸣中解决问题，调动学生学习的兴趣和热情，培养学生自主学习的能力。
5.丰富教学手段
在教学过程中，将传统、常规的教学手段与现代教学技术有机结合，使复杂内容简单化、抽象内容形象化、难点内容通俗化，提高课堂教学质量和效果。尤其是适当运用多媒体、网络等现代教学技术，通过图片、文字、声音、动画、视频等多种形式和表现手段，将教学内容生动、形象、直观、清晰地展现在学生面前，以增加课堂教学信息量，更新和拓宽知识面。例如，通过动画演示露天矿山正铲、反铲、吊斗铲等常用设备的作业过程，借助大型矿山企业的影像资料介绍相应的生产工艺等。为了改善教学环境、丰富课程教学资源，还开发了露天与金属矿山开采课程的BB网络平台，在平台上放置各种教学资源，包括多媒体课件、授课录像、教学大纲、教学日历，自学指导等，还有课后自测题、师生讨论区、答疑区、通知等，形成网络“教”与“学”的集成环境。
6.加强实践教学
露天与金属矿山开采是一门实践性非常强的课程。实践教学改革的思路是：把培养学生实验与实践技能放在首要位置，培新学生的创新性思维和动手实践能力。通过鼓励学生参加大学生创新性实验项目或参与教师的科研项目，将露天与金属矿山开采的知识点融入到项目中，增强学生运用科学知识和方法解决实际问题的能力。例如，利用我校充填采矿实验室在仪器设备上的优势，先后组织在校本科生参与“全尾砂固结充填胶凝材料研究”“尾砂胶结充填体自立性能研究”“高地温环境下全尾砂固结胶凝材料研究”等多项大学生创新性实验计划项目，激发学生的创新思维和创新意识，提高了学生的创新实践能力。
四、结语
随着中国矿业大学（北京）能源工业精英教育教学体系建设的实施，传统的露天与金属矿山开采课程的教学模式和教学内容面临新的挑战。作为采矿工程专业的一门专业核心课程，露天与金属矿山开采具有鲜明的行业特色，不能简单照搬其它课程的教学模式和教学方法，应从课程自身特点出发，深入开展课程体系建设和教学改革，才能提高课程的教学质量和教学效果。
参考文献：
[1]王炳文.采矿专业岩土工程课程教学改革探讨[J].广西教育，2011，（4）：45-46.
[2]孙彩敏.土木专业建筑工程测量课程教学改革探讨[J].矿山测量，2009，（2）：90-92.
【关键词】露天转地下；铁矿开采；安全
到目前为止，我国已经共有一百多个大中型露天铁矿，这些大中型的露天铁矿在经过较长时间的开采后，绝大部分已经接近/达到露天开采的最终境界，已经开始进行了部分高陡坡位置的深入开掘，转成地下开采。最近几年，随着资源的减少，露天矿产开采的难度也在不断增加，露天开采转向地下开采的模式是一个必然的趋势。但是，我们知道地下开采的工程非常的复杂，很多因素参杂其中，在技术上也有相当的难度，实际开采中可能会遇见很多技术和安全方面的问题。
1、露天转地下开采的主要特点
露天转入地下开采的铁矿，由于前期的露天开采，在这些矿区已经建立起较为完善的生活和生产设施、水电供应网络、维修厂等工业场所。当要进行地下开采时，一定要注意将这些已经完善的设施项目纳入新的开采计划考量之中，使设施能够为接下来的生产生活提供便利，此外，还要对主要开拓工程的位置进行研究，对露天开采中应用的运输设施进行考量。
进行开采工作从露天转向地下的活动，可能会给元岩层带来一定程度的扰动，使原有的平衡状态被打破，特别是在边坡以及顶柱的位置特别容易发生应力集中造成高低压区的出现。由于这些原因，进行露天转地下的工作，首先要对岩体的应力分布情况做出详细的、科学的考量，以便找到解决地压和岩移的办法，同时制定出采矿的办法，开采的顺序，设置采矿工作的参数。
地上转到地下，不仅仅是位置的一个改变，他的工作量等同于进行一个新的地下矿山开采，需要一个成熟的工艺流程，要有充分的过渡时间，所以，在露天转地下开采前要进行提前计划、基建开拓，以保证矿山生产持续性的问题。
2、露天转地下开采的安全问题
由于露天转地下开采的复杂性，常常可能会带来一些安全危害。要保证生产的安全就必须做到以下几点：对露天开采范围内的地下矿房进行位置的考察，得到相关参数以备不时之需；对地下的顶柱进行稳定性和安全度的研究；对露天采坑内的积水应及时排出，防止采坑积水涌入井下；对于矿区四周的围岩要进行有规律的检测。
由于开采铁矿，矿体较厚大，一般会通过无底柱分段崩落的方式进行。但是没有底柱来进行支撑的采场岩石条件非常复杂，同时处在一个采动应力不断发生变化的环境内，围岩一旦出现破坏或者变形，会表现出显著的动态特征，当然，也与采动应力的分布情况有着直接的联系。
无底柱采场在受到不断变化的主应力和采动应力作用后，会出现一定程度的偏斜载荷，对巷道造成的破坏存在着不平衡性，进一步使荷载性质出现改变。除此之外，荷载种类的改变也会能引起应变能量的大量释放。如果荷载从单轴压应力转换成侧向剪应力，巷道的拱肩部位会产生不同强度的剪切裂缝，也会造成巷道的加速。矿柱上荷载性质的改变，是围岩受力情况复杂化的原因，受力的变化会使巷道收到不同形式的破坏。
围岩应力的分布情况是由巷道位置的端面形状和大小及应力环境等因素决定的，应力随着威严强度的变换而产生改变。一般来说，根据围岩变形的状态以及深度不同，可以划分为四个区域：松动区、破裂区、弹性压、塑性压缩区。
虽然影响围岩应力分布的因素很多很复杂，但是巷道围岩应力的分布研究还是有规律可循的，具体表现为，在进行开采的准备阶段，围岩应力的分布主要受到水平和垂直两个方向应力的支配；在回采进行阶段，在水平切割回采工作的作用下，水平方向上的应力受到影响而被解除，沿着开采方向进行布置的顶板也会由受到两个方向的压缩应力转变为两个方向上的拉伸应力。
如果对矿区地质变化情况进行分析，我们会看到，原来露天开采工作给边坡带来的影响和破坏，直接关系到地下开采活动的进行，所以在地下开采进行前，要对边坡的稳定性进行全面的分析。有地上转入地下，不同于一般的单一开挖，其工作更加复杂，只有对各种影响因素进行综合性的分析，才能对地下开采可能带来的变形进行有效地控制，进一步保证矿山以及周围地区的安全。到目前为止，对于露天和地下开采工作之间的相互联系和作用还没有达成一个统一的认识，但是随着露天转地下开采工作的不断开展，对矿山的开采向着更深、坡角度更大发展，会带来的变形的数值以及范围也会更多的超过我们常见的范畴，所以，要求我们对露天转入地下工作中，对造成边坡地压的所有影响因素做一个深入的了解。
小结
露天转地下开采不同于单一的开采方式，它表现出来更加复杂的问题，既要进行地下作业工程的建设，也要充分的考虑到已经进行的露天开采可能造成的新的影响。在实际的露天开采转地下开采工作中，要对所有的因素进行全面的考察和衡量，保证工程的安全性和有效性。同时应该在实践中，多多总结经验和教训，逐渐形成一个完整的开采计划体系，为未来的露天转地下开采工作作出贡献。
参考文献
《采矿学》是高等学校采矿工程专业的“标志”与“招牌”课程，是培养目标中“具有专业素质与技能、理论知识、实践能力与创新意识”的核心专业课程，也是采矿本科生就业的“看家本领”课程。通过“宽采矿”课程的学习，使学生具备固体矿床（煤矿、金属矿）开采（露天、井工）的基本知识、原理和掌握基本技能，了解学科的现状及发展趋势，具备根据矿床地质条件选择及设计合理的开拓方法、开采方法和开采工艺的能力，为从事矿业工作打下坚实基础。《采矿学》是一门较为抽象又具体的、课程内容多又偏重实践的课程。“宽采矿”课程的明显特点为：（1）课程领域覆盖面广，其涵盖矿床开采、爆破工程、井巷工程等多课程知识。（2）专业性强，可能一个概念、工艺、方法，需要历经很长时间讲授、学习，且初学者不易入门和接受。（3）学科知识交叉性、综合性强，需应用多学科知识综合分析、解决采矿问题。（4）实践性强，采矿理论依托采矿工程实践。（5）时空关系强，在时间上，采掘工序相互依存，周而复始；在空间上，工作场所不断移动，以致形成错综复杂的生产系统。（6）学科发展变化快，设备、技术、采矿方法、工艺和理论不断更新。授课内容多而课时有限，因此，《采矿学》课程特点决定讲授及学习具有相当难度性。
二“、宽采矿”采矿学课程体系面临的挑战
基于新疆矿产资源优势、发展需求以及高等工科教育发展要求，培养高起点、高素质且具有创新能力的采矿专业人才，课程体系建设主要面临四大挑战。1.面向“宽采矿”教材建设的挑战。目前采矿教材内容已落后于新技术的发展，而有关新疆采矿的教材很少，更没有体现出新疆采矿技术的特质内容，如巨厚煤层高效开采（世界上最大的整装煤田———准东煤田单层厚度可达80m，平均厚度为43m）、急倾斜厚煤层安全开采（小红沟煤矿煤层平均65m，倾角83°~87°）；生态环境保护性开采（新疆煤田，金属矿全部处于干旱半干旱地区）；高海拔、严寒地区和严重干旱条件下开采等。2“.宽采矿”课程教学衔接的挑战。我校《采矿学》课程是将资源开采（煤、金属）及开采方式（地下、露天）融合在一起教学，因此面临课程内容“宽”、“精”，教学内容衔接紧密，课程体系系统、科学，并满足宽口径专业人才的学习需求的挑战。3.面向“宽采矿”教学方法的挑战。学生对矿山工程了解甚少，主观的感性认识缺乏而实际工程较为复杂，传统的单向灌输“填鸭式”的教学方法叙述性枯燥，易使学生失去学习兴趣，导致教学效果差。因此，为提高学生学习兴趣，需对教学方法进行革新的挑战。4.先进开采技术与面向“大学生实践创新能力”培养的挑战。近年来，神华、博地和紫金等60多家国内外大型企业集团来疆开发矿产资源，带来了先进的开采技术与装备，技术的消化吸收，以及集成应用与再创新，对大学生的实践与创新能力培养带来了挑战。
三、面向“宽采矿”采矿学课程教学改革与实践
根据自治区对采矿专业人才的需求和学校新的目标定位，以“基础扎实、知识面宽、素质高、能力强”为原则，着力培养专业人才，初步构建了具有新疆特色的“宽采矿”《采矿学》课程体系（见图1），以促进学生知识、能力和素质全面发展。
（一）引入模块化教学，联合备课，强化教学衔接，初步构建“宽采矿”人才培养的课程体系
1.根据教学教改实践，以“宽采矿”为目标，以“宽”“、精”为核心，调整采矿学课程教学内容。将目前矿业类高校多选用杜计平主编的《采矿学》、解世俊主编的《金属矿床地下开采》和高永涛主编的露天采矿学内容综合，保留教材主干部分，避免各章节内容前后之间重复，对教材中专业术语进行取舍、统一，对教材的科学性、衔接性和逻辑性进行调整；及时补充新型采矿技术和方法，如矿床连续开采、阶段充填采矿法等。教学内容进行拓宽、充实和精练，落后和现场应用较少的陈旧知识进行删减和精练，并精简《井巷工程》、《凿岩爆破》、《采掘机械》和《矿井提升与运输》等相应课程的内容。为此，不仅需要补充或更新教材内容，往往还要打乱教材现有结构，梳理讲授内容，重新形成条理清楚、逻辑性强的系统化知识并传授给学生。2.合理分配课时，建立模块化教学方法。原培养计划将《采矿学》分为金属地下开采、煤矿井工开采结合露天开采三门课程讲授，学时分别为84学时、84学时、42学时；新版计划将课程调整为一门课，84学时讲授，为了更好地讲授将课程分为三大模块：煤矿井工开采模块，金属矿床地下开采模块，露天（煤、非煤）矿床开采模块。知识模块顺序及对应的学时。3.联合备课，加强课程衔接。备课是教学的首要环节，对教学质量有很大影响。目前课程教师是从原各类采矿工程方向专业毕业的，本身的知识面能胜任专业模块教育，但相关模块教学能力有一定的局限性，为了适应课程知识面拓宽的需要，按模块联合备课很好地弥补了该方面的不足，拓宽课程教师的知识面。备课的重点是将知识交叉部分综合讲授，减少重复讲授，加强衔接。综合讲授内容主要包括：开拓、回采巷道布置、矿床划分、井底车场及硐室等。根据授课总学时数、教料，将内容重新组合，分模块讲授，从而突出了教学的重点、难点、热点，教学实践表明，取得了很好的教学效果。
（二）引入案例式教学，培养学生自主学习能力、综合运用知识能力和工程意识
课程涉及的内容繁杂、枯燥，易使学生感觉知识空洞，较难深入理解，不易与实际融会贯通，与工程实践脱节等突出问题，将典型工程案例应用到教学中，结合课堂传授与自学指导，能实现课程的理论与实践相结合，培养综合运用知识能力和工程意识。1.课堂上将重难点的内容引入国内外典型开采案例教学。针对本课程强实践特点及课堂教学进展状况，选择有代表性的矿山案例，如赞比亚谦比希铜矿、国内神东大柳塔煤矿、神新五彩湾露天矿、喀拉通克铜镍矿等多个案例为典型教学案例应用到教学中，适时邀请企业矿业工程师对工程案例进行详细讲解。案例教学重点讲授各类开拓方法、金属矿山多种采矿方法综合应用、露天开采转地下开采、急倾斜厚煤层开采等。将课堂教学与实际工程案例紧密结合，增强课程学习的针对性，提高学生分析和解决实际工程问题的能力。2.以疆内典型矿床案例为作业，引导学生提高自主学习能力、综合运用知识能力。作业案例教学在组织和实施过程，首先精心准备新疆典型的煤矿地采矿山（小红沟煤矿）、金属矿山（阿舍勒铜矿）、露天开采矿山（五彩湾露天煤矿区）等多个案例，使学生充分了解案例的内容和要求，分组交流、讨论、启发，调动学习主动性提出完善的开采方案，推荐2名同学参加集体讨论；课堂集体讨论分析中，老师对小组间差异的地方要深入讨论和讲解；老师以总结的形式对小组设计方案进行分析评价，以提升案例式教学效果。两种案例式教学法的应用，突出了学生的主体地位，引导学生主动参与教学活动，是提高学习效率、培养学生工程素养和实践能力的良好途径。3.采用互动教学方法，激发学习兴趣，有助于提高学生的认知能力。互动教学法指在教学过程中充分发挥学生和教师双方的主观能动性，从而形成师生之间相互对话、交流并促进的一种教学方法。在教学实践中，课程采用两种互动式教学模式：（1）以开拓方式为例，学习基本的概念及方法，采用“个人自学—教师讲授—问题驱动—讨论学习”模式。课前，教师针对教学任务、目标，精心备课、准备讲义，讲义分发给学生，让学生有充足时间自学、小组讨论学习内容，教师进行讲授，双方以问题驱动的方式学习、交流，进而深层次把握课程内容的关键所在。（2）学习类似开拓方式时，采用“个人自学—小组讨论—学生主讲—教师点评”模式。老师将开拓方式分成若干知识点，学生分成若干学习小组。老师将有关专题资料发给各个小组，要求各小组利用各种途径查阅相关资料，制作课件，课堂上各小组讲述各自开拓专题，教师根据讲述内容进行补充、点评，进一步完善学生知识体系。依据课程特点采用两种相结合的互动教学方法，有效解决了互动模式单一、互动深度不够的问题。教师由单边互动向多边互动转变，构建多样化的互动形式，并积极引导学生由教材向学科拓展，形成开阔的互动内容；突出了学生的主体地位。4.通过实验课程学习，加深对知识实践性的训练及理解。采矿学是一门实践性很强的课程，为增强学生对知识的理解和掌握，实验课教学是必不可少的环节。我院的实验平台有自治区级“地质与矿业工程实验教学示范中心”、采矿工程模型实验室、多功能数字矿山实验室和采矿工艺实验室，应用虚拟操作软件、多样化的实验方法与手段，使实验教学向“以学生为主体、教师为主导”的教学模式转变。为了切实提高实验教学水平，将教师的科研经验应用到实验教学上，丰富实验内容，活跃实验气氛，提高学生做实验的积极性，锻炼学生科学的思维方式，加强了对知识实践性的训练。5.以“宽采矿”为基础，结合启发式教学，将科技竞赛、创新训练计划项目等作为课程延伸，建立大学生创新精神培养途径。以启发式教学结合老师自身风采来感染、激发学生的创新思维，消化吸收国内外矿业企业先进的开采技术与装备，使“宽采矿”授课极具创新优势，如三大类开采结合创新，可将煤矿的连续开采工艺应用到金属矿开采；露天开采工艺应用到地下采场；充填工艺应用到煤矿的绿色开采中；煤矿的巷道支护技术应用到金属矿山；液压支架应用到金属矿山开采和充填法法应用到煤矿的开采中等。通过课程的学习，以科技竞赛、创新训练计划项目等作为课程延伸，在提升学生的创新能力方面已取得了一些成果，获得与课程直接相关的国家级、校级“大学生创新训练计划项目”1项和4项，及各类学术竞赛获奖18项等。
四、结语
关键词：Surpac软件；矿体建模；品味；露天转地下
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）09-2132-02
随着信息科学技术的迅速发展和全球经济一体化进程的加快，信息技术愈来愈广泛到应用于社会经济的各个领域。对采矿业而言，数字矿山成为必然的趋势[1]。Surpac软件是一套在矿业领域内具有国际领先水平的数字化工程软件，被广泛应用于资源评估、矿山开采设计规划、生产计划管理及矿山闭坑后复垦设计等整个矿山生命期。
1 矿区概况
1.1 矿区地质
矿区大地构造位置处于扬子准地台上扬子台坪鄂中褶断区黄陵断穹北部、圈椅穹窿东翼。根据石墨矿体的赋存层位可分为6个矿体，其中Ⅰ号矿体赋存于崆岭群中岩组下段，其质量好、规模大，为可利用矿体。矿体长1178米，倾向延伸至+1320～+1200米以下尚未尖灭。矿体平均厚度20.47米，其变化系数在6～26%之间。矿体呈似层状产出，顶板主要为白岗岩；底板主要为黑云斜长片麻岩、大理岩、透辉岩。
1.2 矿区开采和设计现状
金昌石墨矿原为山坡露天开采，分为北矿区和南矿区。目前南矿区已开采至+1460米水平，露天开采已经完毕，再向下开采，剥采比将超出经济合理剥采比；北矿区目前正在开采+1470米、+1480米、+1490米台阶。为了企业的持续发展，金昌石墨矿决定启动矿区地下开采工程，由某设计院设计开发矿区南部11A线至15线间深部的石墨资源，生产规模为年产石墨5万吨，采用平硐与斜井联合开拓、单翼对角式通风和分段崩落采矿法采矿。
2 三维矿体模型的构建
2.1 地质数据库的建立
利用本矿原有的纸质档和最新勘探电子档钻孔柱状图提取Surpac需要且能识别的数据，即钻孔表、测斜表、岩性表和样品表，分别记录每个钻孔的开口位置、行进方向、相应位置岩性信息、C品位信息。在Surpac中建立地质数据库，采用导入数据命令方式将整理好的数据导入到相应表中。
2.2 地表模型的建立
以矿山地形图为原始资料，在CAD中提取地形图中等高线真实标高，然后在Surpac中打开，保存为.Str格式文件，将.Str线文件坐标通过文件工具转化为真实的三维坐标，最后利用DTM工具创建DTM，生成地表模型，可清楚的观察到南北采区的开采情况。
2.3 实体模型的建立
采用剖面线法建立矿体实体模型，具体步骤为：提取出矿体边界和对应的坐标网信息，并放置在相应的大地平面坐标中；将含有矿体边界信息的剖面导入到Surpac软件中，并转化为正确的三维坐标并保存为线文件；创建三角网，验证及修正模型[2]，生成的矿体模型见图1。
2.4 块体模型的建立
块体模型将矿床划分为多个单元块组成的离散模型，每个单元块可通过赋属性存储岩性、比重和品味等信息，还可以参与计算储量[3]。采用距离幂次反比法对每个单元块进行品位估值，生成石墨储量报告[4]，可得石墨储量5517223t，而原地质报告用平行断面法估得石墨储量为5174334t，相对误差为6.62%。
采用Surpac软件估算矿体资源量与采用传统平行断面法算的矿体资源量基本吻合，说明矿体资源量的估算是可靠的。利用平行断面法估算出来储量误差的原因可能是：其体积计算采用平行断面法，它针对矿体的形态、剖面与剖面矿体对应情况及面积的差别选择不同的体积计算公式，而距离幂次反比法中体积是矿体三维模型的体积；老地质报告部分剖面由于钻孔深度不够，深部勘探程度不够，在Surpac中对这类剖面进行了微调，使之更接近实际情况；平行断面法中的块段矿石品位是各勘探工程矿石的平均品位，误差较大，距离幂次反比法则是利用已知邻近值的距离指数幂次成反比的关系来推估矿块的品味值，更为准确。
3 地下开采优化设计
3.1 开拓系统
目前南矿区已开采至+1460米水平，矿体向下延伸至+1310米水平；北矿区露天开采最低标高为+1320米，矿体向下延伸至+1200米以下，地下采矿可采范围为+1200米至+1320米水平。原设计只有南矿区的地下开采工程，采用平硐与盲斜井联合开拓，考虑到每个矿体都进行单套系统开采实际上是不经济也不合理的，应优先考虑南北矿区共用一对矿井生产。
根据矿区范围的地形地貌、露天开采现状、现有工业广场等因素，本次设计采用竖井开拓，在北区设竖井主井，南北采区用平巷连接，南区选用平硐通风。主井位于北区西北翼，井口标高1344米，附近有公路通向选矿厂，竖井在+1310米、+1250米、+1200米通过石门及阶段运输平巷与矿体相连，北区西南翼设行人及通风天井[5]。北区+1310米平巷与南区+1310米平巷连接，南区西北+1450米水平设平硐回风，两翼设行人通风天井，开拓系统布置见图2。
3.2 采矿方法
矿体上部为露天采坑，地表允许崩落，矿体稳固性差，不可采用空场类采矿法，考虑矿体赋存条件以及矿山开采现状，采用沿走向分段崩落采矿法。
3.3 提升与运输系统
采场回采的矿石由ZYQ-14型装运机运至矿石溜井，通过矿石溜井由放矿闸门把矿石装入矿车（MUF0.7-600型翻斗车），ZK7-6/250架线式电机车牵引矿石列车经脉巷、脉外运输大巷至主井井底车场重车储车线。电机车从车场空车储车线牵引空车脉巷中的矿车按原路返回穿脉。人员由主井人车上下，到各中段，步行至采场。材料与设备由主井提放至工作水平，然后均由电机车牵引至采场附近。
4 结束语
应用Surpac软件建立了矿体三维矿体模型，形象地展现了矿体的赋存状态，并对储量进行了校核，提高了矿山储量信息的准确性，有利于资源的合理利用。在三维模型的基础上，对矿山进行了优化设计，方案更加合理可靠，经济效益显著。Surpac软件在金昌石墨矿的成功应用，对于推进数字化矿山建设具有重要借鉴意义[6]。
参考文献：
[1] 吴立新. 数字矿山技术[M].长沙：中南大学出版社，2009.
[2] 魏开林，杨鸿，袁勇，等.Surpac软件在三山岛金矿的应用[S].金属矿山，2011（1）：357-359.
[3] 罗周全，刘晓明，苏家红，等. 基于Surpac的矿床三维模型构建[J].金属矿山，2006（4）：33-36+72.
[4] 赵春波，赵桂香，孙云东. Surpac软件在乌努格吐山铜钼矿建模的应用[J].黄金，2010（2）：34-36.
【关键词】采矿工程；开采；方法；发展
0 引言
根据我国目前矿产开采工业的现状，对于矿产开采工程，一方面要更新矿产开采技术和模式，使更多先进、安全、环保的矿产开采方法与技术得到更好的推广与运用，创新采矿工程模式，提高矿产开采企业的开采能力与能源利用率。另一方面，要将节约的原则贯彻到矿产开采的过程中去，避免在矿产开采过程中的资源浪费现象。此外，要重视在矿产开采过程中的安全问题，将采矿过程中的安全问题放在首位，以对人民群众高度负责任的态度做好采矿安全工作。
1 我国现阶段常用的采矿技术
1.1 穿爆技术
我国露天矿目前主要采用潜钻和牙轮钻钻凿炮孔进行爆破。应用挤压爆破、微差爆破、孔内微差爆破、大爆区微差爆破等技术，解决了难爆矿岩的破碎块度问题和爆破减振问题。
1.2 高台阶采矿
随着露天开采设备大型化，国外一些矿山研究并采用高台阶开采工艺。我国对高台阶开采技术的研究起步较晚，采用高台阶开采的露天矿不多，台阶高度最大也只有14～15m。近几年来我国大型露天铁矿装备水平有了很大提高，采用10m3以上的大型挖掘设备逐渐增多，为高台阶开采新工艺的实施提供了有利的技术保证。
1.3 间断-连续开采
这种采矿工艺是在工作面用电铲装载矿石， 经汽车运输和破碎机破碎后，用胶带运输机将矿石运出采场。这种工艺有利于发挥汽车和胶带机的优点， 适合于深凹露天矿开采。
1.4 露天转地下开采和露天-地下联合开采技术
随着一批露天矿开采结束，相继转人地下开采或露天-地下联合开采， 露天转地下开采或露天-地下联合开采技术已落后于生产实际。露天转地下开采技术研究牵涉多方面的技术问题，尤其是存在露天转地下开采的过渡问题、隔离层的开采问题和露天转地下开采或露天-地下联合开采的岩石力学问题。在未来几年， 露天转地下开采技术将获得突破。
1.5 无废开采技术
所谓无废害采矿，就是最大限度地减少废料的产出、排放，提高资源综合利用率，减轻或杜绝矿产资源开发的负面影响的工艺技术。采矿无废料工艺技术在前苏联、德国、加拿大、美国等国家均得以应用。例如前苏联亚美尼亚黄金生产联合公司在井下硐室中建设选矿站，原矿直接运到井下选矿站的矿仓贮存候选，选矿厂的尾矿经脱水和借助化学材料混合后直接用管道输送到采空区充填，一步骤矿房的充填体为胶结充填，二步骤矿房的充填料不固结。节约了大量的矿石运输费用和尾矿返回到井下采空区的充填费用，净化了地表的环境。
2 选择采矿方法需考虑的主要因素
2.1 采矿技术条件
环境条件：如地表是否允许塌陷，若允许可以选择崩落法，若不允许可以选择空场法或充填采矿方法；技术设备和材料供应情况：开采技术设备条件和材料供应情况必然直接制约采矿方法的各个过程，影响采矿工艺过程的实施和采矿设计优化目标的实现，因此开采设计中必须根据实际的技术装备条件和材料供应情况做出合理可行的开采设计方案；技术管理水平条件：现有的技术管理水平对能否达到采矿方法所规定目标关系极大。如对于中小型矿山、地方矿山应力求采用技术简单、管理方便的采矿方法。
2.2 充填体含水率
充填体的主要成份是粗骨料，其含水率、级配等指标的变化，对充填体质量的影响也是非常明显的，根据多年观测，雨季粗骨料的含水率为10%～14%，其它季节粗骨料的含水率为7%～8%。通过研究发现，充填体的水份主要来自以下几个方面：骨料自身的含水、制浆前为保证搅拌罐液位加入的水、为达到制浆浓度的水、砂石井井壁渗水、耙道顶板涌水。选择采矿方法时， 需要及时调整料场和电铲的吃料深浅， 将制浆多余的水通过加管路阀放出；对砂石井井壁的涌水要通过注浆封闭、衬井、开凿环行绕道泻水几种方式解决；耙道的水集中的通过接水盒接，不集中的分别进行堵和硫。总体来讲，要将含水率控制在5%～7%，以保证充填料的和易性，降低水泥单耗，保证充填体质量。
2.3 矿体的外在环境条件
矿体外在环境条件主要是指矿体与周围围岩的接触情况、围岩的稳定性状态以及埋藏深度。矿体埋藏深度与矿体赋存条件的关系很大，一般情况下，随着埋藏深度的增加，矿体和围岩会变得越来越破碎， 稳定性越来越差。加上深部地应力增加，温度升高，通风和工作面条件的恶化，这些都对深部开采设计的地压控制、通风降温等方面提出特殊要求。
2.4 整体指标的优化
指标优化主要体现在以下5个方面：1）矿块生产能力大大提高， 基本上满足供矿要求；2）生产工艺比较简单；3）采场通风条件好；4）出矿人员不需进入采场，作业安全可靠；5）矿石损失贫化比较小。
3 国内采矿技术的发展趋势
3.1 高效集约化采矿技术的开发
煤矿开采的最大特点是地下作业，在采矿技术的实际应用中，涉及到较多的项目、内容与环节。随着各种新型采矿机械与设备的应用，开发高效集约化采矿技术已经成为必然发展趋势，这样不但可以减少人力作业，而且提高了生产的效率与安全性。开采方法的改进。在采矿技术的发展中，煤炭开采方法的合理、科学选择是极为重要的。在煤矿开采中，应以安全、经济、高回采率作为开采方法改进的基本原则，根据不同煤层的地质条件与周边环境，采取最为适宜的开采方法，这对于提高采矿技术的应用效果具有重要的意义。
3.2 环保型采矿技术的开发。
在煤炭行业创造巨大经济效益的同时，也带了较大的环境污染与生态破坏问题，所以，在今后的采矿技术研究中，必须注重环保性采矿技术的开发，利用现有的技术经验，结合国内环境保护相关的法律、法规，对于现阶段使用的采矿技术进行有效的改进。
3.3 发展数字化、智能化矿山
我们不得不承认信息技术为采矿工艺技术带来的革命性的突破，其在采矿工程设计、生产调度、系统监控及灾害预报等方面的应用潜力还有待深度的挖掘，得到长足发展。数字化矿山是对于整个矿山整体的数字化再现和认识，以矿山各个应用技术软件为工具，以高效、自动化的数据采集系统为手段，最终实现高度信息化、自动化、高效率，以至实现无人采矿和智能采矿。矿山高速信息网络系统提供了采矿现场的各个工序的实际采集数据并实施监控，使各种采矿工序融为一体，对于各工作环境可以做出灵敏的反应，并实现可靠和准确的智能化实时管理。这是一项涉及许多技术领域和组织生产部门的复杂而庞大的工程。虽然这项工程还有点遥远，但那是只要我们肯实践、肯钻研，抓住机遇，迎难而上，就可以有步骤、有计划地实现数字化矿山的开采和建设，从而使得我国的采矿产业发展成为一条真正的可持续发展道路，采矿信息技术也将是国内外金属矿山的共同发展方向。
4 结语
通过对我国采矿工业的研究与探讨，有利于激发我国采矿技术的研发和提高，从而使我国采矿技术名列世界采矿技术前沿，从而推动我国采矿产业的发展，以适应国民经济高速发展的需要。
【参考文献】
关键字：内蒙古东部 油页岩 开发
内蒙古东部地区油页岩资源经过统计，资源储量共计3991.61亿吨，折页岩油227.97亿吨。其中矿区探明、查明资源储量2.69亿吨，折页岩油0.15亿吨。预测资源储量3991.61亿吨，折页岩油116.3亿吨。内蒙古东部地区油页岩资源开发条件优越，潜力巨大。
一、分布集中，便于整装规划、开发
本区油页岩主要分布于通辽市的开鲁坳陷及其周边中生代卫星湖泊内。具有分布集中、规模巨大、“品质”良好的特征，适于规模开发。
1. 具调查，开鲁坳陷预测资源储量3995亿吨以上，包括了全部亿吨以上预测区和杨树沟油页岩的探明资源储量。整体看开鲁坳陷预测资源量相当于吉林省农安地区的三倍，超出全国首轮油页岩资源评估对整个松辽盆地估算的资源储量。
2. 油页岩层系集中。全部形成于中生代的晚白垩世温暖潮湿的湖泛期浅―深湖相环境中。总厚度大，一般超过30m，厚处可达70m。
3. 油页岩干酪根为腐泥、腐殖腐泥型，为浮游蓝藻生物，少有陆相生物成因类型，属优质油页岩。且含油率分布稳定，一般均在5~6%之间。
4. 埋藏较浅，小于500米者近半，便于露天或井工开采，同时也适宜考虑原位开发。同时，开鲁坳陷地处平原，断裂不发育，盆地构造形态相对完整，是地下干馏提取页岩油的有利场所。
二、外部开发条件优越
1. 自然、地理
通辽市海拔一般仅300~400m，地势相对平坦，便于野外作业；区内气候属半干旱大陆性气候，年平均气温5～6℃。降水量350～400ml，占蒸发量1/3。无霜期达160天。气候对矿山开采影响小。
2. 交通、运输及通讯
通辽市是内蒙古东部地区的一个交通枢纽。铁路有集通线、京通线、同霍线、通海线等铁路，是多条铁路的交汇地。公路四通八达，有通往北京、呼和浩特、海拉尔及东北三省的航空，交通十分方便。开鲁坳陷坐落于开鲁县范围内，其南部延至奈曼旗。距通辽市仅几十km。交通十分方便，外部运输条件颇为良好。
3. 供水、供电
通辽电厂是东北电网的主力骨干电厂，供电充足。开鲁坳陷内有西辽河、新开河及南部牦牛河等河流，能充分保障大型矿业生产基地用水。
4. 区域经济与社会环境
通辽市土地肥沃，以农牧业为主，是自治区主要产粮地区，也是人们所称“黄牛之乡”，全国良种细毛羊繁育基地和生猪主要产区。全市森林覆盖率大于13%，是全国最大木本油料及冠果生产基地。区内有霍林河煤田是全国著名的五大露天煤矿，此外有硅砂及小规模金属矿产地。但总的来讲，通辽市是内蒙古全区矿产资源比较匮乏的一个城市。奈曼旗杨树沟油页岩矿区是该市目前可供规模化开发的唯一矿区。
三、矿产开发利用技术条件评价
1. 开发技术条件
（1）水文地质工程地质条件分析
开鲁坳陷及其周边地区油页岩层位大部分赋存于当地侵蚀基准面和地下水之下。评价区内仅有三条河流，坳陷内无大的构造破碎带。地下水主要补给为大气降水，矿坑水主要来自区域地下径流，矿坑涌水量不大，水文地质条件为简单-中等类型。但，由于开鲁坳陷汇水面积较大，地区内通常有一定厚度流砂层，属透水层。对坳陷中部，今后工作中应加强水文观测，以便准确取得数据，为开发利用提供水文地质方面依据。
矿区油页岩层系地层属于较软-中等坚硬。浅部存在氧化带及风化层，同时油页岩由于自身物质成分特点决定其内物质易风化挥发。露天开采时边坡失稳现象会有发生；地下开采时，矿坑顶板易下沉、塌陷、滑落于底板鼓胀等不良工程现象，对矿床开采影响较大，应充分留足水体保护矿柱，加强支护，选择适当边坡角，限制废石、废弃物堆放高度。
（2）开采技术条件
开鲁坳陷及其周边中生代卫星湖油页岩评价区，油页岩资源规模巨大，坳陷内各部位均有分布，埋藏由近地表至1000m以下。适于做露天开采，井工生产和原位开发。一般露天开采适宜于在坳陷边缘、隆起区及斜坡区。坳陷区内则一般较深。本地区油页岩层位包括嫩江组和青山口组两个，间隔较大。所以在选择开采方法时应该注意结合实际情况确定。有时几种采矿方法，分阶段、时期使用也不失为一种适当的选择。
在露天开采时，要选择适宜矿床本身特点的边坡角，据杨树沟矿区长期观测：本地区安息角大致35～38°，自然堆积、大小混杂高度可达2～5m，比较稳定。
本地区油页岩系主要岩石为页岩，含油页岩、砂质页岩、钙质页岩及粉砂岩。风化带以下新鲜岩石试验结果，抗压强度251-391kg/cm2，内摩擦角66°-75°。实验结果见表7-7。
据此确定开鲁坳陷露天稳定边坡角大致为：松散层：黄土、红土类为35°，风化页岩为30°，页岩、含油页岩35°，油页岩为40°。对于处在坳陷中心部分，由于现有资料不足，应补充资料，以后根据实际情况予以确定。
油页岩开采的主要问题：一是由于预测区主要位于开采地区，是内蒙古重要农区，开采时动迁人员较大，成本较高；二是由于油页岩极易风化，从而影响油页岩质量，应采取合适的工艺，加以解决；三是浅表层油页岩由于氧化、风化作用，油页岩质量与物化性质与新鲜岩石差距大，应注意解决其后利用及开采中可能出现的问题。
2. 加工技术条件与方向
油页岩的利用，特别是对露采和井工开采的矿区，应考虑用组和工艺把采矿、页岩干馏、发电、建材、稀有元素提取等单独的生产过程组合成前后连续、密切相关、互为补充的组和工艺，最大限度地利用矿物的热能和组成特性，最经济地生产热、电、页岩产品、建材、金属材料及化工产品。最后的灰渣也可以作为路基材充填和改良土壤用。油页岩是多灰分矿产，开发油页岩一定要走综合利用之路，尽可能做到物尽其用，减少污染，变废为宝。也只有这样，才能保证油页岩的开发取得最大的经济效益。
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