露天转地下开采的现状及关键技术探讨

193管理及其他M anagement and other大型露天矿山的水文地质特征及开采技术条件探讨黄光辉（中国建筑材料工业地质勘查中心福建总队，福建 福州 350001）摘 要：我国经济之所以能够健康快速的发展，采矿业做出了很大的贡献。

在我国矿产资源分布中，大中型露天矿山比较多，分布广，占了一定的比重。

但是我国很多大型露天矿山构造独特，水文地质特征复杂多变，为安全有效的开采矿产资源增加了不小的难度。

本文主要对我国大型露天矿山进行水文地质特征分析，并以此为基础探讨其开采技术条件，倡导绿色、高效、安全的开采工艺。

关键词：大型露天矿山；水文地质特征；开采技术条件中图分类号：P641.4 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2020）20-0193-2收稿日期：2020-10作者简介：黄光辉，男，生于1987年，汉族，江西铜鼓人，本科，水文工程师，研究方向：水文地质。

随着各行各业的不断发展，近年来各种资源的消耗量，尤其是矿产资源的消耗量呈现直线式上升状态，使资源的供给出现了一些问题。

如何高效持续的为各行业提供充足的资源，确保其稳定发展成了当前亟待解决的问题。

在矿产资源开采中，露天开采占得比重最大。

随着矿产资源需求量的增加，露天矿山开采的深度不断增加，边坡高度不断加大，稳定性越来越差，再加之复杂多变的地质构造，使得开采技术条件越来越差。

这不仅影响资源开采效率，而且还容易引发安全事故，造成人员伤亡和资源浪费。

本文针对这些问题进行了详细分析，希望能够对露天矿山资源的开采有所帮助。

1 大型露天矿山的开采现状及开采中存在的问题1.1 开采现状随着各行业对矿产资源的需求量不断增加，很多地表矿产资源的储量快速减少，甚至出现了枯竭现象，已经无法满足资源供给。

因此，越来越多的矿山开采方式渐渐地由露天向地下转化。

现阶段，由露天转向地下开采的大型露天矿山已经占了绝大多数的比重。

目前大型露天矿山的开采方式主要分为三种：露天开采、露天与地下联合开采和地下开采，其中地下开采已经成为主要方式。

露天采矿技术的发展及前景摘要：现阶段，随着社会的发展，我国的采矿工程的发展也有了很大的提高。

矿产资源的开发利用是推动我国经济发展的因素之一，也是满足社会基本需求的基础。

随着资源的过渡开发利用，原来的露天开采场地逐渐进入深凹开采阶段，不仅使得作业环境进一步恶化，还对开采技术等提出了更高的要求。

基于此，本文总结了当前阶段我国露天开采技术发展现状，并对今后的前景作出了简要的分析。

关键词：露天采矿技术；发展；前景引言在我国的社会发展中，对于能源的使用逐渐的提高。

能源的开采问题也成为社会关注的重点问题。

其中最重要的就是采矿施工中采矿技术与采矿设备的使用。

在我国的矿产开采中大部分的工作环境比较恶劣，在露天的环境中进行，因此，更需要先进的采矿技术与采矿设备的支持。

社会经济的发展对于环境问题与高新技术都提高了重视，在露天采矿中加强对技术与设备的智能化与生态化更加的重要，这对我国矿产资源行业也具有重要的影响。

本文主要针对我国目前的露天采矿技术与采矿设备进行了相应的分析，并对其日后的发展方面提出了相应的见解。

1对我国露天采矿技术的目前状况进行研究1.1防排水技术这种技术通过布置截水沟、防洪堤或河流改道等办法拦截或疏导矿区采矿以外的汇水和径流水，并运用对应的防排水举措不但可以使汛期正常生产得到保障，还有效防止地表水流进采区内，引起不必要的麻烦。

1.2爆破技术在矿山开采过程中包括许多程序，爆破作业是其中一项，爆破技术运用的范围很广，在挤压、微差爆破等工序中都包含爆破技术，运用这种技术使我们之前遇到的难爆岩石破碎状况及爆破减震情况等得到合理解决。

对于现在来讲，人们不断扩大了新型爆破材料及设备的认知度及运用范围，从而促进了爆破精确度进一步提高，进而使爆破质量不断提高，保证了爆破安全。

1.3陡帮开采技术在我国，现在有很多大型露天采矿进入深凹开采时期，这种改变使工作环境变得更加恶劣，并且由于开采条件及装置等原因的影响，从而使开采效率不断下降。

露天矿山排土场生态污染现状及修复技术研究目录一、露天矿山排土场概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21.露天矿山排土场定义与功能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22.露天矿山排土场发展历程及现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3二、露天矿山排土场生态污染现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51.污染类型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5（1）水土流失污染．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 （2）土地退化污染．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8 （3）地下水污染．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 （4）大气污染．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．102.污染程度分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11（1）不同地区污染程度差异．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12 （2）不同时段污染程度变化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13三、露天矿山排土场生态污染成因分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．151.矿山开采活动影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．162.排土场设计与管理问题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．173.自然环境因素作用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18四、露天矿山排土场生态修复技术研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．191.修复原则与思路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．202.修复技术分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21（1）物理修复技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22（2）化学修复技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23（3）生物修复技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24（4）生态工程修复技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．253.修复技术应用实例分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27五、露天矿山排土场生态修复技术实施策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．281.加强排土场设计规划．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．292.完善排土场管理制度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．303.推广先进的修复技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．324.加强监测与评估工作．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33六、结论与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34一、露天矿山排土场概述露天矿山排土场作为露天矿山生产的重要组成部分，其生态环境影响不容忽视。

37矿山建筑Mine building露天转地下矿山对于充填采矿技术的应用孙延统（承德龙兴矿业工程设计有限责任公司，河北 承德 067000）摘 要：在当前采矿方法中，充填法采矿是最主要的采矿方法。

石人沟铁矿进行在露天转地开采时，为了更好的节约占地面积，降低固废排放量，保障地表不塌陷，达到安全高效的绿色开采。

采用新型的充填胶凝材料，在石人沟铁矿进行应用，便能在一定程度上减小充填采矿成本，降低选厂尾砂排放量，从而缩短尾矿库的占用耕地，在一定程度上降低废料的产出与排放，达到无废开采的目的。

关键词：充填采矿；露天转地下；新型胶结材料；无废开采中图分类号：TD861.1 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2019）02-0037-2收稿日期：2019-02作者简介：孙延统，男，生于1981年，汉族，河北省承德市人，本科，采矿工程师中级，研究方向：金属非金属露天或地下采矿工程在地下实施开采，经常用到的方法便是充填采矿法，此方面，在我国得到广泛运用。

采矿法是采用的向前推进工作面，用一些混凝土、尾砂等物品当做充填材料，来进行充填的一种采矿。

对于需要填满的空间，需要合理掌握采场地压，防止围岩发生形变，需合理控制地表的沉降区域，杜绝出现地表塌陷与不均匀等问题，使得农田与建筑遭到破坏。

为了有效保护矿区环境，需从根源控制地质灾害，合理进行资源开发。

1 充填采矿技术研究的重要性1.1 尾矿库的安全与环保问题即便矿山可以征下尾矿用地，但是在尾矿库的四周不可有人居住，以免随着尾矿的增高，导致尾矿库发生溃坝等安全问题，严重影响环境，安全监督管理部门和政府需要增加对企业的管理力度，由于采矿工艺一般是地下和露天相连接的，在地下开采会受到大气降水的影响，容易发生涌水与泥石流等方面的危险，因此，需要积极采取应对方法[1]。

在此情况下，采用充填法进行开采，可以有效隔绝一些大气降水融入到井下，缩小一些地下涌水向外排的问题，这样一方面节约了矿山排水费用，另外可有效预防发生破坏环境的问题。

露天转地下开采下矿山边坡稳定性难点解析摘要：目前,我国露天开采的矿山普遍面临一个共同的问题,即随着露天开采的延深,剥离费用会不断增加,所形成的高陡边坡将给矿山安全带来严重威胁，从而造成采矿成本不断增加,从安全和经济方面考虑,这些矿山需从目前的露天开采转为最终的地下开采。

矿山由露天转地下开采后，边坡及坑底周围岩体与地下开采组成一个复合动态变化体系，其变形和力学行为极为复杂，局部呈现出典型的非线性特征。

关键词：露天转地下；采动响应；动态演化特征；力学分析模型；形态方程引言：“十二五”末期以来，我国露天矿主产区的露天矿山均进入深凹露天开采阶段，部分矿区甚至已经转入地下开采阶段。

特别是重要经济区、生态功能区、重点流域的连续层状矿床，呈缓倾斜、薄至中厚、软夹层的赋存状态。

由于其成矿年代久远、历经多次地质构造与浅部露天采矿作业扰动，局部呈现典型的松散体特征，矿体顶板与围岩节理、裂隙发育，属于典型的不稳定岩体类型。

其矿山由露天转入地下开采后，矿体上盘附近还矗立有露天开采形成的层状高陡岩质边坡，该类型露天边坡的存在对地下开采工程产生重要影响。

因此，现阶段需通过现场调研、相似材料模拟试验、数值模拟试验和理论研究，对复杂地质赋存条件下矿床露天转房柱法地下开采后，地下开采与边坡耦合作用下体响应的演化特征及其动态效应进行系统深入研究，以揭示露天层状高陡岩质边坡与地下采场围岩及其上覆岩体的非线性变形机制与动态失稳机理。

相关成果对我国复杂地质赋存条件下矿山露天转地下后地压管理与控制及露天边坡的安全维护具有重要的学术意义和实际应用价值。

1.露天转地下开采的特点自上世纪50年代以来，全世界现已建有有色金属、钢铁、煤炭、黄金、化工等各类露天矿山1500余座。

按矿山当前生产能力计算，露天开采在各类非能源固态矿床开发中所占的比重约为：有色金属矿50%，铁矿87%，化工原料矿71%，建材矿山近100%。

经过几十年持续高强度的开采，绝大多数露天矿山已经进入深凹露天开采阶段，大部分矿山正在或者已经转入地下开采。

铁矿露天转地下开采的安全问题探讨【摘要】随着铁矿资源的不断开采，很多露天铁矿面临着剥采比过大，成本增加的问题，开始逐步由露天转为地下开采。

由于露天转地下开采的特殊性，开采的安全问题需给以更多的重视。

本文阐述了露天转地下开采的特点，在特点的基础上对开采中需要注意的安全问题进行了论述。

【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体位移的办法，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。

我国金属矿山露天采矿技术进展及发展趋势章林【摘要】The technical progress of open pit mining in metal mines since the founding of the people's Republic of China are introduced and compared with the advanced level at abroad.It is concluded that such techniques as open-pit steep mining, and high bench mining,wearing explosive technology have been developed rapidly and have a certain technical advantage.They basically follow the international trend,and some of them even approached the international leading level.The open pit trans-portation system,large-scale equipment and automation have been closed to the international advanced level.Meanwhile,there still exists a large gap in the digital mine,mining monitoring means and modern management,and so on.It is proposed that within a period of time in the future,the opencast mining technology trends to thecontinuous,concentrated mining process and the equipment are large-scale and intelligent.The extremely deep open-pit mining,wasteless mining technology,digital mine are intended to be explored.%介绍了建国以来，我国金属矿山露天采矿技术取得的进展，并与国外先进水平进行了比较，得出我国在露天矿陡帮开采、高台阶开采、穿爆技术方面发展迅速并具有一定的技术优势，基本是跟随国际研究趋势，甚至部分技术达到了国际领先。

露天转地下开采的平稳过渡方案与技术措施路增祥;孟凡明;蔡美峰【摘要】Based on the relativities of the time and the space,the schemes of transition of mining from open-pit to underground were compartmentalized to project of transition with boundary pillar, transition in full-area and in subarea. The advantages and the shortages of the three schemes were expatiated simply. The stable transition project was brought forward with the case study of transition from open-pit to underground mining in Mengjia Iron Mine. Also,the technical measures of this project were discussed from the allocation of production of opencast,the design and construction of underground mine aspects. The authors are looking forward to giving certain guidance on mines being on the point of transition from open-pit to underground mining in our country.%从时间和空间的相关性方面,将露天转地下开采的过渡方案划分为留境界矿柱过渡方案、境界内全区过渡方案和境界内分区过渡方案三种,简要阐述了各方案的优缺点.以孟家铁矿工程为例,提出了该矿露天转地下开采的平稳过渡方案,并从露天开采的生产布局、地下工程设计与建设等方面,探讨了实现该矿露天转地下开采平稳过渡的技术措施,以期对我国即将实施露天转地下开采的矿山有所指导.【期刊名称】《中国矿业》【年(卷),期】2012(021)011【总页数】4页(P91-94)【关键词】露天转地下开采;过渡期;平稳过渡;方案;关键技术【作者】路增祥;孟凡明;蔡美峰【作者单位】北京科技大学土木与环境工程学院,北京100812;抚顺罕王傲牛矿业股份有限公司,辽宁抚顺113001;抚顺罕王傲牛矿业股份有限公司,辽宁抚顺113001;北京科技大学土木与环境工程学院,北京100812【正文语种】中文【中图分类】TD803随着对矿产资源需求的增加和开采强度的不断加大，浅部资源日益减少，目前我国许多矿山都相继进入或即将进入由露天开采转入地下开采的状态。

一、前言金属矿是重要的战略和生活资源，研究相应的工程开采技术，对人类的发展有直接推动作用。

不管是日常生活中看到的铁金属，还是比较贵重的稀有金属等等，都需要进行金属矿山的开采。

同时由于机器的产生和信息技术的发展，让人们从很多大的劳累活解放出来。

金属矿山露天采矿技术也进行着技术的不断发展。

二、金属矿山露天采矿的现状和存在的问题总体来说，采矿技术是在突飞猛进的发展，但是矿产资源开采过程比较复杂，相应的开采企业还存在比较多的问题。

施工资质与许多现象相关，机械设备水平普遍较差。

一般缺乏企业管理方法，安全生产主体责任落实不到位。

同时采矿人员的流动性很大，大多数工人是就近或偏远贫困地区的农民工，安全与职业卫生防护意识不强。

合同管理很困难，在实现合同开采的入库、日常考核、结算、合同变更、合同退出等细节上无法进行管控。

最后在开采工作过程中严重超负荷，生产超负荷成了一种普遍现象，造成了人员、设备、作业点多等许多不安全因素。

三、金属矿山常见的露天采矿技术（一）对露天矿陡坡进行铁路运输的技术陡边坡开采技术初期剥落量相对较小，基础设施工程量也相对较小。

可以采用小于30‰缓边坡铁路运输和缓工作面开采方法，开发一种大型深凹露天边坡铁路运输系统，有效解决陡坡铁路爬行，缺少机车牵引供电、网络安全等技术难题，提高了大深凹露天矿边坡铁路运输水平。

（二）露天矿的安全高效开采技术露天矿山的安全、高效开采技术采用的方法结合现代三维数值模拟和三维极限平衡分析，用科学方法进行露天矿边坡设计深度和空洞。

开发基于GPS定位的实时自动生产调度系统和管理平台，实现了生产过程中人员和设备的定位、跟踪和调度。

开发陡倾露天矿剥离防洪动态优化技术，基于动态经济评价和剥离集料均衡生产规模因子的优化技术，特大型露天矿开采贫化损失控制下的适应性技术等技术。

（三）矿场无公害爆破技术矿山无公害爆破技术针对矿山爆破产生的爆破噪音、爆破震动和爆破弹射三大公害，开发新型高效气体吸收器，确定合理的静态爆破装药结构和液压装药结构，实现了采矿爆破无污染，大大降低了粉尘和爆破震动，减少环境污染。

露天转地下采矿方法的研究近些年，随着经济的快速发展，对于各种金属矿山的过渡开采，已经造成了我国国内现有的资源逐渐的枯竭，尤其浅层资源已经没有了可以开采的地方。

我们对金属矿业的开采已经逐步转向地下开采时期，但是如何度过这个过度时期，对于我们选择的开采方式是非常严峻的考验。

由露天转向地下开采是将露天开采和地下开采两种方式结合到一起的一种综合型的开采技术，不论对于人员开采的技术，还是对于开采设备的要求，都是一个考验。

在本文的研究中，主要是以石人沟为案例，来研究由露天转向地下开采的方法，根据现有的采矿方法及原理，选择比较合理的开采方案，既要保证金属矿业资源的可持续开采，同时还要保证开采的安全性。

标签：露天开采地下开采方法研究近些年，随着经济的快速发展，对于各种金属矿山的过渡开采，已经造成了我国国内现有的资源逐渐的枯竭，尤其浅层资源已经没有了可以开采的地方。

我们对金属矿业的开采已经逐步转向地下开采时期，但是如何度过这个过度时期，对于我们选择的开采方式是非常严峻的考验。

由露天转向地下开采是将露天开采和地下开采两种方式结合到一起的一种综合型的开采技术，不论对于人员开采的技术，还是对于开采设备的要求，都是一个考验。

在本文的研究中，主要是以石人沟为案例，来研究由露天转向地下开采的方法，根据现有的采矿方法及原理，利用层次分析和模糊数学模型结合的方法，进行综合性评价比较，选择比较合理的开采方案，既要保证金属矿业资源的可持续开采，同时还要保证开采的安全性。

1综合评价方法由以往的数据显示，露天转地下的开采方法要考虑到多种因素、指标、目标及层次，这是一个综合性的过程，也是一个比较复杂的工程，如果地质资料出现误差或者其他的指标具有不确定性，那么对于开采的过程会带来很多的安全隐患。

目前有很多的系统中都有数学的应用，在本次研究中主要以石人沟为例，来研究露天转地下开采方式。

本次研究所选择的方法为层次分析和模糊数学模型结合，应用到开采方法中，建立相关的综合评价模型，客观的对各因素进行层次分析，然后利用模糊数学理论进行综合型的评价，最终选择合适的开采方法。