文山麻栗坡紫金钨业集团有限公司
摘要：随着时代的发展，我国的矿产资源开采力度不断加大，在实际开采过程中，相关企业新开发的矿山往往都属于厚大矿体，其厚度往往在15-40m之间，其开采难度较大，需要相关企业创造性的对技术、管理手段进行革新。本文通过对相关文献进行查阅，以实际采矿中的地质条件为例，对当前厚大矿体开采过程中存在的问题进行分析，结合常见的厚大矿体采矿技术方案进行了阐述。希望本文能够在一定程度上为我国厚大矿体的开采提供理论参考。
关键词：厚大矿体；采矿方法；空场嗣后
前言：
当前，我国大多数矿山都已经到达了开采末期，其开采效率、矿产质量无法与刚开采时相比，在这种情况下，寻找新矿山进行矿产开采就成为了众多矿产公司当前的主要任务。在实践中，新开发的矿山通常属于倾斜式厚大矿体，其开采难度较高，一旦采用了错误的开采方式，不但矿产开发任务无法顺利完成，甚至可能会出现地表塌陷现象，进而造成重大人身伤亡事故与财产损失。对于这类矿体，当前国内的主要开采方式为上向水平分层充填采矿法、高阶段空场嗣后充填采矿法等，在实践中，针对不同矿山的地质特点，应该采取不同种类的采矿方法。
一、厚大矿体地质概况
本文所参考矿体被命名为D矿，D矿的地理位置处在平坦地形下部，标准高度为50m，地面存在一定的水平倾角。根据相关人员实地勘探所得到的数据显示，该矿包含II号和III号矿体，资源储量丰富，是标准的厚大型矿体。此外该矿山的倾角幅度将近90度，属于典型的急倾斜矿体。
二、开采过程中存在的主要问题
近年来，由于厚大矿体的开采愈发常见，国内外众多公司与机构都已经陆续开展了厚大矿体开采理论与实践的研究工作，根据大多数实验所得出的结论可以得知，当前，我国在进行厚大矿体开采过程中主要存在以下几种问题：（1）操作人员安全保障不到位。大多数厚大矿体都是新矿山，通常需要动用大批量的炸药进行爆破作业，尤其是在运用空场类采矿法进行开采的过程时，往往需要在大面积暴露的顶板下进行开凿与爆破作业，现场作业环境非常恶劣，比较容易出现人员安全事故。（2）结构参数难以控制。在实际施工过程中，采场跨度与顶底柱尺寸的大小比较难以控制，施工人员往往无法得到准确的数值，矿体厚大会给测量人员参数的测量过程带来较大的困难，非常容易导致误差的生成。在实际操作中，应对这些问题的处理方式通常是扩大顶底柱与间柱的厚度，通过这种方式能够保障施工过程中的安全性，但又会造成一部分矿产资源的损失。因此，为这种矿体寻找一种科学合理的开采技术已经成为了当今亟待采矿界专家学者们解决的重要课题。
当前，在施工中常见的厚大矿体采矿技术主要有以下几种，本文将其中的典型方式一一列举出来并逐一分析其中优劣。
三、常见的厚大矿体采矿技术方案
（一）上向水平分层充填采矿法
上向水平分层充填采矿法属于常见的一种厚大矿体采矿技术，在实践中主要具备以下优势：（1）分层回采、分层充填。该技术特点能够充分适应矿体不同部位的地质结构，其矿产资源的采集数量较为科学，不容易出现过量采集危害矿体结构的情况，也能够保障矿产资源能够被充分开发。（2）该技术有利于选别回踩，损失贫化小[1]。
此外，该技术主要存在以下缺点：（1）流程复杂。分层充填采矿法需要相关人员在进行每一层的作业时都要采取不同的工艺进行施工，每层的开采与充填往往需要消耗大量的时间。（2）该技术具备一定的复杂性，因此需要相关单位具备较为优异的管理水平与矿产开采设备，一旦矿产开采公司在这两点上没有明显优势，那么矿产开发的效率会明显降低。（3）利用该技术进行矿产开采作业时，需要在顶部进行加固，其安全性存在一定隐患。
（二）阶段空场嗣后充填采矿法
阶段空场嗣后充填采矿法是在矿产所在部位直接进行大规模爆破，其具备以下几点优势：（1）由于该技术应用爆破手段直接进行作业，因此其生产效率与出矿速度都较高，回采和充填工作可以分别进行，有利于企业经济效益的实现。（2）该技术的工艺非常简单，对于企业的素质没有过高的要求[2]。
此外，该技术主要存在以下缺点：（1）其开采过程中矿石工业储量与品质降低的幅度要大于上向水平分层充填采矿法。（2）该技术需要使用大批量的炸药，需要对其当量进行明确计算，一旦含量出现了问题，很有可能失去预期效果，甚至会造成重大人身伤亡事故。
（三）分段空场嗣后充填采矿法
分段空场嗣后充填采矿法是在巷道中进行岩体开凿与爆破的一种开采技术，其具备以下几点优势：（1）该技术能够保障全部破坏性开采手段都在巷道中进行，采用大型机械将矿产资源运出，能够充分保障施工人员的安全。（2）该技术对矿产进行了分段处理，与上向水平分层充填采矿法有些类似，能够在一定程度上适应不同框体的地质结构[3]。
此外，该技术主要存在以下缺点：（1）该技术的施工过程过于复杂，对施工单位的技术要求较高。（2）该技术的工程量相当大、其施工时间也明显超过以上两种施工技术。（3）该技术的平底结构出矿效率不高，且容易损失大量矿产资源。
（四）预控顶上向分层采矿法
预控顶上向分层采矿法是从上向水平分层充填采矿法发展过来的，其眼里是通过预先切顶、进行支护作业等方式自上而下对矿产进行双层回采，在实践中，该技术具备以下优势：（1）岩体开凿、爆破等作业均在巷道内进行，其安全性较好。（2）该技术是对矿体运用双层回采的方式进行分层作业，在实践中具备一定的灵活性，能够针对矿体形态进行适当变动[4]。
此外，该技术存在以下缺点：（1）该技术的技术较为复杂，需要施工单位具备较高的技术水平。（2）该技术的总体工程量偏大，具体作业周期较长。（3）该技术需要运用长锚索预支护施工技术，对现场管理水平的要求较高。（4）造价昂贵，施工成本高，不利于企业经济利益的实现。
四、具体采矿方案的选择
根据以上施工技术的对比，结合本文中厚大矿体的实际情况，相关单位可以做出如下具体采矿方案的选择。
通过对该矿实际地质条件进行勘察，结合相关开采技术可知，为了最大程度避免对农田的破坏，相关单位如果想要实现大规模开采，就必须具备较高的技术水平。其次，该框体处于破碎风化带，渗水现象明显，矿体结构稳定性差，从这一角度看，初步考虑可以使用空场法或者崩落法对该处矿产进行开采。
如果运用空场法，在实际操作中并不能够持续对空区进行支撑，在开采过程中很容易出现地下水大量涌入的情况，进而影响施工安全。如果运用崩落法，则混合水土必然会流入矿坑中，损伤矿石品质。因此，这两种方式无法应用于该处矿产的开采。
综合考虑之下，阶段性空场嗣后充填采矿法能够适应该矿产的水文、地质情况，在实践中能够极大提升矿石开采的效率，相关单位只需要重点注意所开采的矿石质量与炸药含量即可。
结论：
纵观全文，当前，我国在矿产资源开发的过程中经常会面对厚大矿体的开采问题，针对这种情况，相关单位应该仔细勘察所开采矿产的实际地质特点与水文环境等重要因素，分析当前各个开采技术的优劣，准确选用上向水平分层充填采矿法、阶段空场嗣后充填采矿法、分段空场嗣后充填采矿法、预控顶上向分层采矿法或其他采矿方法，进而提升矿产开采的稳定性。
参考文献：
[1]冀伟杰，申丽丽，沃杭帅. 破碎厚大矿体采矿方法试验研究[J]. 信息周刊，2020，000（008）：P.1-1.
[2]朱时东. 厚大矿体分层开采法在某萤石矿的应用研究[J]. 科学与信息化，2019（9）：198-198.
[3]刘再涛. 分段凿岩阶段出矿连续采矿法在缓倾斜极厚大矿体中的应用[J]. 黄金，2020，041（001）：41-43，50.
[4]陈尚波，刘波. 某铁矿缓倾斜厚大矿体采矿技术研究[J]. 金属矿山，2019，No.516（06）：77-81.