【摘 要】 采矿人员在高海拔地区的矿井下工作，经常会面临缺氧及其它恶劣气候的负担。本文根据井下气候评定原则提出了中厚倾斜采矿在技术和组织方面的改善措施。并阐述了中厚倾斜采矿主要的开采方法和技术关键，并分析了高海拔地区中厚倾斜采矿的技术发展趋势，为矿山开采丰富了更多的理论依据。
【关键词】 中级工程师论文,高海拔采矿,中厚倾斜采矿,开采技术关键
高海拔地区矿井气候条件恶劣，作业工人将承受缺氧、强紫外线辐射的困难。并且这种气候具有连续性，伤害性大的特点。在一定程度上，不仅伤害了工人的身体，对机器设备的功率、寿命和可靠性也造成了很大影响。而目前国内好多高海拔地区矿山开采设计及生产中对这一特殊气候条件考虑不足，导致生产成本大幅度增加，严重影响了生产效益。这种现象在一些经济价值不高、开采难度较大的中厚倾斜矿体的开采中表现尤为突出。因此，探讨高海拔地区中厚倾斜矿体开采方案是十分必要的。
1 高海拔地区采矿安全问题
1.1 高原气候条件的影响
高海拔地区采矿都会面临高寒、缺氧、气温昼夜变化大等气候特点，这给采矿带来了极大的困难。一般情况下，高原地区平均海拔都达到了3000m以上，并属于高山寒冷性气候，一年中霜冻期一般都在 4～6个月，特殊的在6个月以上。同时，空气中氧气的含量均低于正常的21%，无法达到正常人体呼吸所习惯的比例，给作业工人带来很大的呼吸困难。同时，这种高原气候不仅影响作业工人的身体状况，也严重降低了机器的工作效率。据调查显示，青海某机械所的机器在矿区进行工作时，其功率会低于正常值的39%，增大了工作难度，加大了开采成本。因此，在高海拔地区进行采矿时，应首先考虑到气候因素的影响，及时的采取相对应的措施来将损失降低到最小[1]。
1.2 井下气候评定及改善措施
由分析可知，恶劣的气候条件会对作业工人及开采机器产生不可恢复的影响，因此对井下气候的评定也为日后安全高效的开采工作打下扎实的基础。此种评定是通过具体化的数值将气候的估算值计算出来，再结合运动强度换算成一定的物理量。在测定中，需要涉及到气候负担和使用负担，并根据实际条件对其设定一定的等级。目前，我国对气候负担并没有设定统一的评定标准，也难以对其开采的安全性有数字化的评定。但是，对于特定的气候条件建立设备、人员的运行效率档案是可以做到的。通过数据分析，做到合理配备，有助于高海拔地区中厚倾斜安全高效采矿的进行。
一般来说，高海拔地区采矿设计时应该采用机械化程度较高的开采工艺。高原气候对内燃设备的机械降效比较大，而且尾气排放对巷道通风要求比较高，所以设计时应首先考虑电动设备。另外，对于采用管道运输的，还得考虑防冻，以便生产正常运行。
2 中厚倾斜高效采矿方法
2.1 采矿技术关键
安全高效采矿能够顺利进行，离不开很多关键的采矿技术，如落矿工艺、矿石搬运以及采矿方法选择等。落矿工艺分为浅孔落矿和深孔落矿。在浅孔落矿时，需要进行分层回采，但会面临采矿效率较低，爆破工艺复杂，工作安全性低等困难。在深孔落矿时，采矿中大块的矿石出产量较多，也在一定程度影响了矿石的质量。采出了矿石之后，就会涉及到矿石的搬运工作。对于倾角小于40°的矿体，采用重力搬运法是不适合的，需要爆力搬运或水力的搬运加以辅助。对于采矿方法，国内采用较多的有底盘漏斗房柱法或底盘漏斗分段矿房法，这两种方法都在一定程度上增加了开采过程的安全性，但也增大了采切工程量。近年来有些矿山采用向上、向下同时打扇形孔的落矿方式，减少了部分采切工程量，取得了较好的效益(如图1所示)。
目前，国外大多采用充填式的方法来进行此类矿藏开采。这一种开采方法难度较大，掌握起来会面临很多困难，同时生产效率也不高。因此，在开采前期，需要根据各种矿山的实际地理条件，进行开采方案的筛选，综合其他因素，得到较好的方案进行高效安全的开采。
2.2 常规采矿方法分析
对于中厚倾斜矿开采方法大致可以分为房柱法、底盘漏斗采矿法和机械化分层充填法。针对中厚矿体的开采，房柱法应用较多，并仍可进行具体分类。其中较新颖的方法有预切顶中深孔房柱法和浅孔落矿胶结矿柱房柱法。预切顶中深孔房柱法采用脉内采准，浅孔超前切顶，扇形中深孔落矿，同时需要划分盘区开采。在爆破方面需要采用装药器装药，进行各排微差爆破。预切顶的方法安全性较高，对不同矿体顶板形态的适应性较好。其存在的缺点是分采难度大。而浅孔落矿胶结矿柱房柱法采用连续开采。回采顺序是先采矿柱，矿柱采空区胶结充填后，再回采矿房，矿房采空区用尾砂充填。近年来，尽管对各种房柱法存在的缺点进行了相应的改进。但在一些硬件设备使用中依旧比较落后，影响了开采的效率。
在铜矿和铁矿的开采中，底盘漏斗采矿法在我国应用较多。一般来说，面对矿石价不高的矿体多采用底盘漏斗采矿的方法，其特点为盘区开采。每个盘区内布置2到3个矿房和一条连续隔离矿柱。应用此种方法采用分段微差爆破落矿，且回采顺序是沿倾斜由上而下后退式推进，矿房内的盘区同步推进。对于顶板管理多采用崩落上盘围岩的方法，这种作业方式允许出矿人员不再进入采场，工作进程相对安全。另外，由于几个采场可以同时作业，也在一定程度上提高了采矿的效率，减少了采矿成本。近年来，随着出矿设备的不断改进，底盘漏斗采矿法的应用也在逐渐减少，代之而起的是平底结构，减少了劈漏工作量，更有利于大块的处理。对于开采价值高的矿藏可以采用机械化分层填充法。而最近充填法也逐渐跨入了世界高效采矿的行列[2]。
3 采矿技术的未来趋势
通过对国际上对开采缓倾斜中厚矿体实际经验以及国内的发展情况来看，其发展方向实具有共性的，在采矿的方式和工艺方面，倾向于使用更高效率的方式并保持一定的回收率从而增加矿石的开采量，在其期间，高效率的采掘装备是不可缺少的，采矿高技术装备体系对于采矿业的发展是至关重要的，其框架体系还需要科学系统的管理方法辅助来加以实现，从而独立的形成一个高效率、高产量的矿山生产体系，其最优化的实现不仅需要内在体系的相互紧密衔接，综合系统的最优控制也在整体矿产体系中产生较高的实际效益，从而大幅度提升整体矿山生产系统的生产水平，提高采矿企业的经济效益。在一些西方国家，高效能采矿装备的研制一直是采矿行业发展的核心竞争力，花费大量时间和精力用在采矿设备的机械加工工艺研究和机械系统结构自由度简化，并通过优秀的动力系统及减震系统来保证设备的高效运转，在整体体系构建上主要通过采切工艺与机械化辅助作业相配合，以保证作业流程顺利安全的实施，并提高了采矿效率从而提高了企业的经济效益。坐落于美国白松铜矿的矿山生产体系在采矿、掘矿、碎矿的过程中同时注重运输设备的配套更新，使矿山开采系统的生产效率提高了五分之一。在我国，也有一些值得推广的系统创新关键，一些优秀企业十分重视对矿山开采高效率设备的引进、开发和实际应用，并注重在实践中积累经验，不断完善采矿设备，构建创新采矿体系，在实际应用过程中，需要注意我国矿产资源分布的地理位置和自然环境，从实际出发，以科技创新为动力，保证设备质量，加速研制过程，推动技术攻关，结合国际成功经验发展具有中国特色的矿山开采系统。
4 结语
在高海拔地区高寒缺氧的环境下，开采矿产资源面临很大困难，采取一定井下气候评定为中厚倾斜矿体开采奠定重要的基础。针对此种难采的矿体，通过实践与探索，具体矿体具体分析，选取最适宜的开采方法，能够高效安全的进行开采，从而对今后的开采方案选取提供更多参考的价值。
参考文献：
[1]曹帅，宋卫东，朱先洪，戚伟.高海拔地区急倾斜薄矿体采矿方法优选[J].金属矿山，2013(02).
[2]李冬萍，任风玉.不稳固矿岩条件下倾斜中厚矿体的高效采矿方法研究[J].中国矿业，2012(08).
