第 一 題

「Longwall Mining（長壁採礦法）」指一種具備高產能與高自動化特性的坑內採礦工法，主要應用於開採大面積、走向連續且水平或平緩傾斜的層狀礦床（尤以煤礦最為常見）。 特徵包含：(1) 工作面（Face）極寬，長度通常達 100 至 300 公尺以上；(2) 高度機械化整合，結合雙滾筒採礦機（Shearer）或刨煤機切削礦體、鎧裝槽式輸送機（AFC）橫向運出礦石，以及自走式液壓支架（Powered Roof Supports）提供工作面人員與設備的頂盤安全防護；(3) 採計畫性崩落管理，隨著工作面不斷向前推進，後方採空區（Goaf）的頂盤會被允許有計畫地崩落，以有效釋放地應力。 實務應用與經濟評估上，本工法具備礦石採收率極高（可達 80%~90% 以上）、規模經濟生產成本低及工作面安全性佳之優勢；但缺點為初期設備資本投入極大，且對地質變異（如斷層、褶皺）適應力甚差。此外，因後方頂盤大規模崩落，極易引發地表沉陷（Subsidence），在礦場設計時必須納入嚴格的環境衝擊評估與地表構造物保護對策。

「連續採礦機（Continuous Miner）」指一種整合岩體切割與裝載功能於一體的重型坑內採礦機具，無需經過傳統的鑽孔與爆破程序即可進行開採。 其特徵包含： (1) 連續切削：前端配備帶有碳化鎢截齒的旋轉滾筒（截割頭），藉由旋轉直接剝削煤層或軟岩。

「地表下陷（Subsidence）」指因坑內採礦將地下礦體採出後，形成廣大的採空區（Goaf），導致上覆岩層失去支撐而產生應力重新分佈、破壞、彎曲及移動，最終傳遞至地表造成地面發生垂直下沉與水平變形的物理現象。 特徵與影響包含：(1) 形成下陷槽（Subsidence Trough），影響範圍通常大於實際開採面積，其邊界範圍由抽伸角（Angle of draw）界定；(2) 產生地表拉張或壓縮應變，易對上方建築物、道路基礎、水體及自然生態造成傾斜、龜裂等結構性破壞。 實務應用與礦場設計為：為兼顧經濟效益與環境保護，採礦技師須於開採前進行下陷預測（如經驗公式法或數值模擬），並透過保留保安礦柱（Barrier pillars）、限制開採寬厚比、採用充填採礦法（Backfill mining），或協調開採推進速度等工程手段，將地表沉陷量控制在安全法規與環評容許的標準之內。

「Rock Quality Designation（RQD，岩石品質指標）」指在岩體鑽探取樣過程中，長度大於或等於 10 公分之完整岩心長度總和，佔該段總鑽進長度的百分比。 特徵與物理意義包含：(1) 計算公式為 RQD = (Σ長度≥10cm之完整岩心 / 總鑽進長度) × 100%；(2) 數值介於 0% 至 100% 之間，數值越高代表岩盤越完整、品質越佳，數值越低則表示岩體節理、裂隙發達且破碎。 實務應用為作為評估礦區岩盤穩定性的初步量化指標，廣泛應用於現代岩體分類系統（如 RMR、Q-system）的基本參數，並據此進行坑道支撐設計、露天礦邊坡穩定分析及評估採礦工法的安全性。

「Cutoff Grade」（邊際品位或臨界品位）是指在特定的經濟與技術條件下，礦體開採收益剛好能抵銷開採、處理、冶煉及管理等總成本的最低品位標準，藉此區分具經濟價值的「礦石」與無經濟價值的「廢石」。特徵包含：(1) 為一動態參數，會隨市場金屬價格波動、開採與選礦成本增減、以及冶煉回收率等技術條件而改變。(2) 可依作業階段細分為礦場邊際品位（決定礦體是否開採）與選廠邊際品位（決定採出物料是否送交選礦廠處理）。實務應用為礦山評估與設計的核心，用於估算具經濟價值之可採礦量（Ore Reserves）、劃定露天最終邊坡或坑內開採邊界、擬定最適開採計畫與配礦策略，並作為追求礦場生命週期淨現值（NPV）最大化的關鍵設計基準。