論金屬礦床地下開采采礦方法稱謂孫豁然東北大學2009年11月19日11.采礦方法稱謂分類存在的問題采礦方法是金屬礦床地下開采的主要技術問題之一。它反映了一個礦山的礦床賦存條件和工藝水平與裝備水平。為了學習、研究和學術交流之便，人們先后進行了繁多的采礦方法分類，其中比較有影響的是按礦石與圍巖穩(wěn)固性的差別及對采場地壓管理方法逐漸復雜的次序進行分類，力圖通過采礦方法的稱謂就能略知礦體的賦存條件、裝備水平以及經(jīng)濟技術指標，諸如采場生產能力、采準比、臺效、貧化率、損失率、單耗等。2至20世紀七十年代，以回采過程中地壓管理手段為劃分依據(jù)，進行地下采礦方法分類已經(jīng)形成了人們的共識，即三大類采礦方法：空場采礦法、崩落采礦法和充填采礦法。具體反映在《金屬礦床地下開采》、《采礦學》和《采礦手冊》及《采礦設計手冊》地下開采部分，其中《金屬礦床地下開采》、《采礦學》、《采礦手冊》和《采礦設計手冊》的采礦方法分類如表1—表4所示。3表1《金屬礦床地下開采》采礦方法分類

（謝世俊主編，冶金工業(yè)出版社07年1月版）類別組別典型采礦方法空場采礦法全面采礦法全面采礦法房柱采礦法房柱采礦法淺孔留礦法淺孔留礦法分段礦房法分段采礦法階段礦房法水平深孔落礦階段礦房法垂直深孔落礦階段礦房法崩落采礦法有底柱崩落采礦法水平深孔落礦分段崩落法垂直深孔落礦分段崩落法階段崩落法無底柱分段崩落法無底柱分段崩落法壁式崩落法長壁式崩落法短壁式崩落法分層崩落法分層崩落法充填采礦法干式充填采礦法干式充填采礦法水力充填采礦法上向分層水力充填采礦法下向分層水力充填采礦法壁式水力充填采礦法膠結充填膠結充填采礦法4類別組別典型采礦方法空場采礦法全面采礦法全面采礦法房柱采礦法房柱采礦法留礦采礦法淺孔留礦法分段礦房法分段采礦法階段礦房法水平深孔落礦階段礦房法垂直深孔落礦階段礦房法垂直深孔球狀藥包落礦階段礦房法崩落采礦法單層崩落采礦法長壁式崩落法短壁式崩落法進路式崩落采礦法分層崩落法分層崩落法分段崩落法無底柱分段崩落法水平深孔落礦分段崩落法階段崩落法階段自然崩落法階段強制崩落法充填采礦法單層充填采礦法壁式水力充填采礦法分層充填采礦法上向水力分層充填采礦法下向分層水力充填采礦法上向傾斜分層充填采礦法分采充填采礦法分采充填采礦法支架充填采礦法方框支架充填采礦法表2《采礦學》采礦方法分類

王青施維祥主編冶金工業(yè)出版社5類別組別典型方案空場采礦法全面采礦法留不規(guī)則礦柱全面采礦法留規(guī)則礦柱全面采礦法房柱采礦法留連續(xù)礦柱房柱采礦法留間隔礦柱房柱采礦法留礦采礦法淺孔留礦采礦法分段礦房采礦法分段礦房采礦法階段礦房采礦法水平深孔階段礦房采礦法垂直深孔階段礦房采礦法充填采礦法垂直分層充填采礦法單層(水力、膠結)充填采礦法上向分層充填采礦法上向水平分層充填采礦法上向傾斜分層充填采礦法上向進路充填采礦法上向進路充填采礦法下向分層(進路)充填采礦法下向分層(進路)充填采礦法方框支架充填采礦法方框支架充填采礦法削壁充填采礦法削壁充填采礦法崩落采礦法單層崩落采礦法長臂式單層崩落采礦法短臂式單層崩落采礦法進路式單層崩落采礦法表3《采礦手冊》采礦方法分類6表4《采礦設計手冊》采礦方法分類按地壓管理分采礦方法類別采礦方法分組采礦方法名稱采礦方法主要分類自然支撐法空場法分層(單層)空場法全面采礦法(1)普通全面法(2)留礦全面法房柱采礦法(1)淺孔落礦房柱法(2)中深孔落礦房柱法留礦采礦法(1)極薄礦脈留礦法(2)淺孔落礦留礦法分段空場法分段采礦法(1)有底柱分段采礦法(2)連續(xù)退采分段采礦法爆力運礦采礦法階段空場法階段礦房法(1)水平深孔階段礦房法(2)垂直深孔階段礦房法崩落法崩落法分層(單層)崩落法壁式崩落法(1)長臂崩落法(2)短臂崩落法(3)進路崩落法分層崩落法(1)進路回采分層崩落法(2)長工作面回采分層崩落法分段崩落法無底柱分段崩落法(1)典型方案(2)高端壁無底柱分段崩落法有底柱分段崩落法7由此采礦方法稱謂的分類已經(jīng)日臻完善，但是對比不同版本的分類方法之后就會發(fā)現(xiàn)，目前的采礦方法稱謂的分類還存在諸多問題。81）稱謂劃分存在隨意性由表1－4表可見采礦方法的組別均是按照回采地壓管理方法分類的，但是表1－3表的組別和采礦方法分類的稱謂劃分卻很混亂，存在隨意性。比如表1－3表中空場采礦法的“分段礦房法”、“留礦采礦法（階段出礦）”和“階段礦房法”是以出礦方式來劃分的，而其余采礦方法的劃分依據(jù)卻是房柱的形式，沒有統(tǒng)一的劃分依據(jù)。9在崩落采礦方法的分類稱謂中，表2－表4均采用諸如“分層”、“分段”、“階段”的字樣以示劃分，其依據(jù)是運輸水平，而表1中的崩落采礦法的分類卻沒有采用類似的方法；充填采礦法的劃分也存在類似的問題，表1按照充填物的形態(tài)劃分，表2和表3的劃分依據(jù)比較混亂，表4則純粹按照出礦運輸水平進行分組。102)組別與典型方案重復其中表1—表3中“組別”與“典型方案”的稱謂劃分依據(jù)不夠明顯，因此在很大程度上重名。而表4采礦方法稱謂增加了以回采高度為依據(jù)進行了分類，可以說有了進一步的完善，但增加了“采礦方法名稱”列和“采礦方法主要分類”列的稱謂，這將易使人不知是“名稱”下包含“分類”還是“分類”下包括“名稱”。同時，該表依然存在著此兩列稱謂重名或空缺的問題。113)有些稱謂過時特別是在上述經(jīng)典著作中稱謂也有不盡合理之處，如在表1—表4中均有“垂直深孔落礦階段礦房法”的稱謂，該稱謂欠妥。在VCR法出現(xiàn)之前，此法的稱謂還是可以的，因為當時還沒有大規(guī)模效率高的垂直深孔鉆機，盡管炮孔非90度左右，但因鉆孔排位是垂直工作面，還不會引起人們的誤會。而產生了VCR法之后，該稱謂就有了兩義性，因其深孔是扇形布置并不是所有鉆孔均為垂直，相比之下，改為“深孔垂直落礦階段礦房法”更為合理。再如現(xiàn)有的采用暫留礦石作為工作平臺的全面采礦法，有人稱謂“全面留礦法”，就不如叫做“留礦全面法”更直觀、合理。124）稱謂錯誤其中以充填法最為突出。眾所周知，充填法的特點是除充填體能支撐本采場上下盤外，主要還能形成工作底板或頂板。而嗣后充填是處理采空區(qū)的方法，因此把它們混在一起稱謂為某某嗣后充填法會造成概念上的錯誤。13隨著采礦科學技術的進步，采礦科學技術工作者在研究采礦方法稱謂的過程中，不斷出現(xiàn)新的稱謂。排除極個別人為實現(xiàn)某種目的故弄玄虛，提出了新奇的、非常規(guī)的采礦方法稱謂外，往往希望通過采礦方法稱謂來面面俱到地反映采礦方法特點，因此造成采礦方法稱謂越來越長，重點不夠突出，難以明了直觀了解所應用的采礦方法的實質，特別是在進行礦山環(huán)保、安全和土地復墾評審等工作時，稱謂的不當會給行業(yè)專家和其它行業(yè)專家造成理解上的困難，進而導致判斷的錯誤。因此研究采礦方法的稱謂，以利于人們研究與使用上的方便，提出稱謂中應該遵循的原則和標準化的稱謂具有重要的實用價值。5)稱謂越來越長142.采礦方法稱謂劃分的原則采礦方法稱謂應在盡可能全面反映采礦方法自身的結構特點，如出礦方式、回采順序等，開采對象的賦存條件，如傾角、厚度和圍巖物理力學性質，礦山裝備技術條件和回收水平，貧損指標等技術內容的同時，其稱謂要便于行業(yè)內部的學習、講授、學術交流和行業(yè)之間的銜接，如參與安全評價、環(huán)境評價、土地復墾及資源開發(fā)利用方案的編寫和審查等。15目前的采礦方法分類稱謂的混亂在安全評價、環(huán)境評價和土地復墾過程中曾多次遇到各種問題，均需要花費較多時間來理解，特別是與其它領域交流時，遇到許多分歧和誤解，不利于交流，難以說服相關領域的專家。一些很好的資源開發(fā)項目很難通過，因此遲遲得不到開發(fā)實施，造成不必要損失。16研究采礦方法稱謂的目的是將形式多樣、結構各異的采礦方法進行科學化稱謂，稱謂分類應該反映采礦過程最重要的特征，清晰明了。采礦方法稱謂是在采礦方法分類的基礎上進行的，它要嚴格地受采礦方法分類的約束，似乎不必引起人們的關注。但目前采礦方法稱謂中五花八門，讓人眼花繚亂，給后續(xù)工作帶來不必要的麻煩。17眾所周知以回采地壓管理作為采礦方法分類原則，由于它僅僅反映了主要矛盾的主要方面，不能全面地反映采礦生產的更多特征。因此，采礦方法的具體特征要通過類下分組，組下列出回采方案來加以補充。合理的稱謂分類方法，首先要能夠反映同類采礦方法的共同特征，其次輔以采礦方法的結構特點、回采工藝說明等。其稱謂劃分應遵守以下基本原則：181）大聚類原則依然采用類別、組別和典型方案稱謂三個層次。盡管以下尚可有更多的分類層次，比如說上向水平分層充填法可細分為上向水平分層膠結充填法、上向水平分層尾砂充填法等。如再增加一列就會有組別一、組別二等層次，而且有的組別過少，或重名或空白，難以統(tǒng)一，根據(jù)大聚類原則，不再細分。2）回采高度原則回采高度原則，即按照回采高度命名不同的采礦方法。在按照回采高度劃分采礦方法時，一般劃分為三種：分層、分段和階段。此處不再有單層的提法，因單層是分層的特例，只有一層罷了。在基本遵從上述原則的基礎上，適當采用以下原則進行補充：19采場結構和落礦方式原則采場結構參數(shù)要根據(jù)礦體賦存條件、礦巖物理力學性質和機械裝備水平等因素來確定，因此采場結構參數(shù)千變萬化，很難不分輕重的地、面面俱到地反映出來，而多是以底部結構或頂部控制方法來說明，如平底、底盤漏斗等。此外，為突出其特點也可把落礦方式加以補充稱謂，如水平、垂直落礦等。機械裝備原則采場回采主要是破、裝、運、支等環(huán)節(jié)，為體現(xiàn)采礦方法的先進性應把上述環(huán)節(jié)中的機械化水平在采礦方法稱謂中反映出來。由于裝運過程的機械裝備往往通過底部結構原則能反映出來，故一般可在采礦方法稱謂中把穿孔裝備的成果體現(xiàn)出來，如深孔、中深孔等。203.采礦方法稱謂的標準化按照以上分類原則將目前金屬礦床地下開采使用較多的采礦方法稱謂于表5。

212223241）幾點說明a.采礦方法稱謂要做到包羅萬象，嚴格按照規(guī)則去劃分，做到嚴格的界限清楚是很難完成的。由于金屬礦山的賦存條件與開采技術的復雜性不可避免地出現(xiàn)一些交叉。特別是礦業(yè)經(jīng)過了一個漫長的發(fā)展過程，其裝備水平、技術是逐步發(fā)展起來的，因此人們長時間習慣的稱謂還是要保留的，如空場法的分組組別中基本上沒有把分層的稱謂體現(xiàn)出來如全面法、房柱法等，不必要稱為分層房柱法，分層全面法等。b.按分類原則，盡管淺孔留礦法的2/3礦量是由底部結構放出的，且其底部結構一般布置在階段水平上，但根據(jù)上述劃分原則及第次關系，故將其歸于分層組別里。25c.原充填法中分段、階段充填法等普遍存在著嗣后充填的提法。如上所述，嗣后充填的本意是空場法處理采空區(qū)的方法，其特點是在空區(qū)形成一段時間后為克服原采空區(qū)的應力集中，而采取的處理空區(qū)的手段。而目前階段充填法、高階段大直徑深孔崩礦充填法等的充填體雖不能支撐回采采場的上下盤并形成回采采場的工作底板或頂板，但其能為相鄰回采采場的上下盤起到一定支撐作用并形成人工間柱，為二步回采創(chuàng)造條件，故稱為階段充填法、高階段大直徑深孔崩礦充填法等。26而嗣后充填是專指采空區(qū)處理的方法，在采礦方法中缺少時間的概念，故在采礦方法稱謂中不再有嗣后的提法。此外，目前階段充填法、高階段大直徑深孔崩礦充填法等已根據(jù)充填法的需要來確定礦房、礦柱規(guī)格，并連續(xù)回采，統(tǒng)稱為分一二步回采。而不再像標準的空場法的礦房、礦柱的尺寸差別那么大了。272）采礦方法稱謂標準表的特點a.生產經(jīng)濟技術指標相近采礦方法的稱謂主要是指采礦方法適用的機械裝備水平、礦石的貧化率和損失率等。科學合理的采礦方法的稱謂應該能夠反映出采礦方法的主要生產經(jīng)濟技術指標。三大類采礦方法的同組別生產經(jīng)濟技術指標相近，人們能夠方便地根據(jù)不同的經(jīng)濟預算選擇不同的采礦方法。特別在目前的經(jīng)濟技術裝備條件下，人們不再可能將淺孔留礦法應用于厚大礦體。28b.安全生產條件相近礦體的生產安全條件主要是指礦體和圍巖的穩(wěn)固性、解理、裂隙等物理力學性質，三大類采礦方法的同組別生產安全條件相近，人們能夠方便地根據(jù)不同的生產安全條件選擇不同的采礦方法。294.結語綜上所述和表5可知，在以采場地壓管理手段為依據(jù)將地下采礦方法分為三大類的前提下，再按回采高度進行分類，輔以采礦結構和落礦方式來稱謂采礦方法具有以下顯著的特點：1）采礦方法稱謂分類中除隱含了使用三大類采礦方法的礦體總體的賦存條件外（如地表礦體的穩(wěn)固性等），還體現(xiàn)了礦體的傾角厚度等賦存條件，如分層的要么是厚度不大，要么即是傾角較小。2）按其生產經(jīng)濟技術指標來講分層的生產能力要比分段的生產能力小，分段的生產能力要比階段的生產能力小。分層的機械裝備水平要比分段低，分段的機械裝備水平要比階段低。3）開采條件采用分層的開采條件要比分段的差，分段的要比階段的差。30隨著高新技術和裝備水平的不斷發(fā)展，以及開采對象的復雜化，新的采礦方法稱謂可能不斷地增加新的內涵。但在學術交流和現(xiàn)場考察中不斷地聽到一些技術人員特別是比較有影響的技術人員把回采過程和后期處理