巴朕杰

新疆有色金屬工業(yè)（集團(tuán)）全鑫建設(shè)有限公司 新疆烏魯木齊 830013

作為國家一種重要的礦產(chǎn)資源，銅鎳礦在工業(yè)應(yīng)用上的作用非常重要，因此，必須要將銅鎳礦資源開采重視起來，然而，隨著開采工作的進(jìn)一步深入，現(xiàn)存銅鎳礦資源越來越少，為保障后世子孫對于銅鎳礦資源的利用需求，當(dāng)下就迫切需要通過不斷優(yōu)化銅鎳礦采礦方法，確保礦產(chǎn)資源的最大化利用率。學(xué)者周禮[1]根據(jù)黃山南銅鎳礦礦山開采技術(shù)條件，通過相關(guān)開采技術(shù)比較，初步選擇了大直徑深孔階段空場膠結(jié)充填采礦法，實(shí)踐證明這一選擇非常合理。李海峰[2]以金川銅鎳礦為研究對象，通過對礦區(qū)礦床地質(zhì)、水文地質(zhì)條件的分析，確定了適合該銅鎳礦礦產(chǎn)資源開采的技術(shù)方法，充填采礦法，受到企業(yè)的一致肯定。筆者通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)，先介紹了常用銅鎳礦地下采礦方法，并對這些方法的應(yīng)用情況進(jìn)行了分析，希望能為同類礦山企業(yè)提供幫助。

1 常用銅鎳礦地下采礦方法介紹

1.1 空場開采法

所謂空場開采法就是在銅鎳礦開采作業(yè)中，開采人員運(yùn)用一定的技術(shù)措施對采空區(qū)進(jìn)行一定量的留存，但在留存時(shí)，必須保證采空區(qū)保持空場狀態(tài)，以便后續(xù)進(jìn)行回采。在使用該方法時(shí)，首先要綜合分析礦壁情況，并找準(zhǔn)核心，然后再運(yùn)用科學(xué)的方法回采，最通用的開采工藝技術(shù)有房柱開采法、階段開采法和全面開采法三種。

1.2 崩落開采法

崩落開采法就是在銅鎳礦開采過程中利用礦區(qū)圍巖崩落的方式進(jìn)行，這一開采方法不僅能最大限度地保障開采人員的人身安全，還能夠合理地控制低壓。在應(yīng)用崩落開采法采掘銅鎳礦產(chǎn)資源時(shí)，首先要了解該開采方法的技術(shù)特點(diǎn)。崩落開采法所涉足內(nèi)容較多，因此，分段崩落是最為合理的方式。在崩落過程中，不僅僅只局限于礦產(chǎn)資源的崩落，還要對礦區(qū)周圍的圍巖進(jìn)行崩落，同時(shí)，還必須對采空區(qū)進(jìn)行充填，以免隨著崩落范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大，造成采空區(qū)頂板冒落。在對采空區(qū)進(jìn)行填充時(shí)，必須要結(jié)合實(shí)際進(jìn)行整體控制，否則會(huì)導(dǎo)致銅鎳礦地下開采安全事故的出現(xiàn)，因此，在崩落、填充過程中一定要做到謹(jǐn)小慎微，畢竟安全大于一切。

1.3 填充采礦法

填充采礦法一般應(yīng)用在恐采取回采過程中。隨著銅鎳礦回采工作的不斷深入，采空區(qū)范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，為實(shí)現(xiàn)開采工作的順利進(jìn)行，有必要使用填充料進(jìn)行采空區(qū)的填充。在填充采空區(qū)時(shí)，首先需要使用填充料、礦柱和人工加固體系進(jìn)行加固，確保采礦區(qū)的穩(wěn)定性，以防止采空區(qū)的塌陷[3]。與此同時(shí)，還要對價(jià)值較高的銅鎳礦區(qū)進(jìn)行開采，否則就會(huì)造成礦產(chǎn)資源的巨大浪費(fèi)。

2 銅鎳礦采礦方法選擇原則

結(jié)合銅鎳礦體賦存特點(diǎn)、開采技術(shù)條件，及國內(nèi)外同類型礦體開采現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，總結(jié)出銅鎳礦采礦方法選擇時(shí)必須要遵循以下5項(xiàng)原則。

（1）所選擇的采礦方法必須要具備良好的開采條件，同時(shí)還要具備較高的安全性，保障開采人員及開采設(shè)備的安全。

（2）所選擇的采礦方法在具體應(yīng)用中能夠?qū)崿F(xiàn)保護(hù)性開采，即在不破壞周邊低品位礦體基礎(chǔ)上順利采掘。

（3）所選擇的采礦方法符合可持續(xù)發(fā)展理念，即能夠在保障出礦品味的基礎(chǔ)上延長礦山服務(wù)年限，避免出現(xiàn)采礦損失貧化現(xiàn)象。

（4）所選擇的采礦方法在應(yīng)對礦巖穩(wěn)固性、礦體產(chǎn)狀變化等情況時(shí)具有較強(qiáng)的適應(yīng)性。

（5）所選擇的采礦方法生產(chǎn)能力必須足夠大，一般能夠滿足60萬t/a的生產(chǎn)規(guī)模即可，生產(chǎn)能力小于此規(guī)模的方法即可摒棄。

3 銅鎳礦采礦方法優(yōu)化及應(yīng)用

盡管我國銅鎳礦礦體數(shù)量較多，但很多礦體的整體位較低。通常情況下，我們會(huì)選擇Ni邊界品位≥0.4%的礦體進(jìn)行開采，對于Ni邊界品位＜0.4%的低品位礦體進(jìn)行保護(hù)，實(shí)現(xiàn)低品位礦體的開采工程和技術(shù)條件不被破壞。

崩落采礦法可實(shí)現(xiàn)礦石回采與上盤圍巖崩落工作同時(shí)進(jìn)行，但這一方法會(huì)對周邊低品位礦體開采技術(shù)條件帶來巨大破壞，對于整個(gè)礦產(chǎn)資源來說，無疑是一種浪費(fèi)，造成大量礦產(chǎn)資源無法被回收利用。另外，崩落采礦法本身所賦予的采礦損失貧化指標(biāo)就很難被控制在理想狀態(tài)之中。例如，我們黃山南銅鎳礦開采作業(yè)中就運(yùn)用的是此種方法，統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明這種方法所造成采礦損失率和礦石貧化率達(dá)到了20%-40%。再者，崩落采礦法僅適用于單中段生產(chǎn)中，是無法滿足60萬t/a生產(chǎn)能力的。

運(yùn)用空場采礦法進(jìn)行銅鎳礦礦產(chǎn)采掘時(shí)，所面臨的最大技術(shù)難題是礦柱回收和空區(qū)處理。一般的，在回收礦柱時(shí)，常運(yùn)用空場崩落方式進(jìn)行回采，很容易造成采礦損失貧化增大，但是，如果將采空區(qū)進(jìn)行封閉，又會(huì)對礦區(qū)穩(wěn)定性帶來不利影響，無法保障礦區(qū)的安全；若選擇將采空區(qū)進(jìn)行崩落，不僅會(huì)耗費(fèi)大量的資金，還會(huì)對周邊低品位礦體及后續(xù)開采條件造成破壞。例如，獲各琦銅礦、四川鑫源礦業(yè)公司等在礦山初期都采用空場采礦法，都出現(xiàn)了不同程度的采礦損失貧化大、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)差、礦柱回收難度大等問題。

在銅鎳礦采空區(qū)回采過程中，充填采礦法是被認(rèn)為是最有效的一種方法，因?yàn)檫@一方法不僅具備較高安全性，還能實(shí)現(xiàn)采礦損失貧化的有效控制，最大限度低實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源回收，延長服務(wù)年限。隨著開采作業(yè)的進(jìn)一步深入，為保障采空區(qū)上覆巖層不會(huì)出現(xiàn)垮塌現(xiàn)象，必須要及時(shí)處理采空區(qū)，對低品位礦體開采技術(shù)條件進(jìn)行有效的保護(hù)，可通過“保護(hù)性”開采方法的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)多中段同時(shí)生產(chǎn)，確保礦山出產(chǎn)能力。通過上述比較可知，除噸礦完全成本外，較空場采礦法與崩落采礦法，充填采礦法具有非常明顯的應(yīng)用優(yōu)勢。

4 結(jié)語

隨著銅鎳礦地下開采的機(jī)械化程度及開采技術(shù)水平的進(jìn)一步提高，銅鎳礦礦山綜合開采能力、生產(chǎn)效率都有了極大的提高，銅鎳礦損失率及貧化率也得到了很好的控制。