井下采礦技術(shù)與井下采礦的發(fā)展趨勢(shì)探討

張軍峰

摘要：井下采礦技術(shù)是保證煤礦得到有效開(kāi)采的重要技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)的實(shí)施具備一定的危險(xiǎn)性，井下采礦技術(shù)的流程較為復(fù)雜，本文深入的分析了復(fù)雜情況下井下采礦的具體技術(shù)，以及井下采礦技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：井下采礦；技術(shù)；未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

煤礦開(kāi)采是保證我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)和居民供暖的重要資源，因此對(duì)煤礦開(kāi)采技術(shù)展開(kāi)深入探討的意義重大。井下煤礦開(kāi)采技術(shù)方案的制定需要先結(jié)合礦井的實(shí)際情況進(jìn)行分析，根據(jù)礦井的特點(diǎn)制定煤礦采礦技術(shù)實(shí)施方案。

1現(xiàn)階段常用井下煤礦采礦技術(shù)的相關(guān)分析

1.1井下煤礦采礦自然崩落法的技術(shù)分析

自然崩落法的原理為，尋找容易產(chǎn)生自然崩落的煤礦材料，運(yùn)用煤礦自身的裂縫特點(diǎn)，對(duì)煤礦施加一定的壓力，使礦石可以自然崩落，首先，對(duì)煤礦下方預(yù)留一定的承重面積，保證煤礦可以自然下落到適合控制的方位，要根據(jù)井下礦產(chǎn)的實(shí)際情況配置相關(guān)的巷道，并且盡可能深的進(jìn)行自由面的設(shè)置，避免崩落的煤礦同礦井其它結(jié)構(gòu)形成沖擊。要分析煤礦內(nèi)部的受力狀態(tài)，以便煤礦能夠根據(jù)施工人員的設(shè)計(jì)方案實(shí)施崩落，保證礦產(chǎn)的正常開(kāi)采，要充分利用礦產(chǎn)重力的作用，使煤礦可以在失去平衡的狀態(tài)下滑落，并完成收集。要分析崩落的煤礦的狀態(tài)，盡可能使煤礦的大小和形態(tài)便于施工人員管理。

1.2煤礦開(kāi)采無(wú)底柱分段崩落法的技術(shù)分析

要根據(jù)煤礦的具體結(jié)構(gòu)對(duì)采礦參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，根據(jù)參數(shù)的變化情況對(duì)礦井的形態(tài)進(jìn)行控制，參數(shù)在100或100以上時(shí)，礦井的形態(tài)要控制在10m×10m，參數(shù)在112-198之間時(shí)，礦井形態(tài)要控制在12m×10m，參數(shù)的設(shè)置要對(duì)礦井的變化做出調(diào)整，當(dāng)?shù)V井的形態(tài)為16m×15m時(shí)，參數(shù)要控制在198以下，當(dāng)結(jié)構(gòu)參數(shù)在55以上時(shí)，礦井至少要保持在15m×15m，以確保采礦的正常進(jìn)行，我國(guó)于2013年開(kāi)始的無(wú)底柱采礦試驗(yàn)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，礦井參數(shù)的設(shè)置分為198、321和134三個(gè)層次為最好，要把礦井的結(jié)構(gòu)設(shè)置為15m×20m，當(dāng)?shù)V井結(jié)構(gòu)在278m以上時(shí)，不宜采用15m×20m的參數(shù)設(shè)置方案，要將礦井的中心部位進(jìn)行深度的加強(qiáng)，避免影響到對(duì)巖石的控制和藥品的填充，我國(guó)現(xiàn)有的采礦設(shè)施能夠?qū)γ旱V礦藏較為豐富的區(qū)域?qū)嵤┐笠?guī)模開(kāi)采，具體操作流程較為相似，操作技能比較容易學(xué)習(xí)，要根據(jù)礦產(chǎn)的一次性下落質(zhì)量分析礦產(chǎn)的消耗情況，并且計(jì)算收集質(zhì)量，以便科學(xué)的選取采礦設(shè)施配件，提高一次性采礦效率，要將采礦參數(shù)下調(diào)20％-25％，以便節(jié)約采礦所帶來(lái)的資金成本。

1.3井下煤礦采礦技術(shù)空?qǐng)龇ǖ募夹g(shù)分析

空?qǐng)龇ū容^適合大型礦區(qū)的開(kāi)采，重型和厚度較大的礦產(chǎn)適合利用這一方案進(jìn)行，每一段的間隔要控制在10m以上，并且將鉆孔深度控制在礦石整體厚度的68％，以便藥物可以順利控制礦產(chǎn)資源的形態(tài)，促進(jìn)空?qǐng)龇▽?shí)施效率的提高。要將煤礦的采集率保持在71％以上，并且選取外部環(huán)境較為穩(wěn)定的區(qū)域?qū)嵤┛請(qǐng)龇?，將礦產(chǎn)貧化率控制在20％以上，必須在實(shí)施空?qǐng)龇ㄖ皩?duì)礦石的穩(wěn)固程度進(jìn)行考察，并且在保障煤礦穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上實(shí)施空?qǐng)龇?，保證空?qǐng)龇▽?shí)施的順利?？?qǐng)龇ǖ膶?shí)施必須將核心設(shè)備控制在50m以上，每一段的高度控制在10m以上，空?qǐng)龅暮诵拿娣e要保證在1500㎡，底部的礦柱結(jié)構(gòu)要控制在1100㎡，礦柱結(jié)構(gòu)的傾斜角必須保證在10°以上，并且安置于厚度在50m以上的礦石當(dāng)中，分段流程結(jié)束之后，要對(duì)礦井采礦部位進(jìn)行科學(xué)的回填，回填工序必須保證在14m以上的位置執(zhí)行，如果礦井所處的環(huán)境特殊，要將參數(shù)適當(dāng)調(diào)整至18，確?；靥罟ば虻男?。

2井下煤礦采礦的發(fā)展趨勢(shì)

2.1井下采礦自然崩落法的發(fā)展趨勢(shì)

自然崩落法井下采礦技術(shù)在西方國(guó)家有著漫長(zhǎng)的使用歷史，早在一百多年前，美國(guó)率先使用自然崩落法進(jìn)行煤礦開(kāi)采，并獲得了理想的效果。我國(guó)在新中國(guó)成立初期引進(jìn)了煤礦開(kāi)采的自然崩落法，目前，自然崩落法已經(jīng)廣泛適用于我國(guó)各類(lèi)煤礦的開(kāi)發(fā)當(dāng)中，我國(guó)四川地區(qū)進(jìn)行的自然崩落法開(kāi)采實(shí)驗(yàn)，并且結(jié)合南美地區(qū)的煤礦開(kāi)采進(jìn)行了研究，當(dāng)前，該地區(qū)利用自然崩落法進(jìn)行煤礦開(kāi)采的年產(chǎn)量已經(jīng)突破3500萬(wàn)噸[1]。由此可見(jiàn)，自然崩落法的經(jīng)濟(jì)效益較高，具有良好的發(fā)展空間

2.2無(wú)底柱分段崩落法的發(fā)展趨勢(shì)

無(wú)底柱分段崩落法在建國(guó)初期運(yùn)用到我國(guó)煤礦開(kāi)采當(dāng)中，這一方法與許多傳統(tǒng)煤礦采礦方法有諸多相似之處，并且具有高效率，高科技含量的特點(diǎn)。無(wú)底柱分段崩落法的運(yùn)行設(shè)備比較簡(jiǎn)單，能夠充分保障施工人員的安全。這一方法最初由歐洲國(guó)家發(fā)明，并且經(jīng)由瑞典傳進(jìn)中國(guó)，這項(xiàng)技術(shù)在開(kāi)采金屬礦產(chǎn)等方面具有很好的應(yīng)用性[2]，在礦產(chǎn)含量較多和煤礦體積較大的礦井中使用無(wú)底柱分段崩落法非常科學(xué)，必須保證被開(kāi)采的煤礦不會(huì)損害其它井下物質(zhì)，避免造成經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)。施工人員要對(duì)礦井的不同巷道進(jìn)行分類(lèi)，并且有步驟的對(duì)已經(jīng)崩落的煤礦進(jìn)行收集，收集工作要自上而下的進(jìn)行。當(dāng)已經(jīng)崩落的煤礦資源完成采集之后，巖石將會(huì)替代原有的煤礦成為礦井底部的成分，要確保礦井的底部不存在底柱結(jié)構(gòu)。并且對(duì)煤礦的疏松程度進(jìn)行考察，確保煤礦能夠順利降落至采集區(qū)域，要避免礦產(chǎn)滑落過(guò)程中的損耗，尤其是避免礦井煤礦采礦效率的主要因素是礦產(chǎn)滑落過(guò)程中的損失。

2.3井下采礦技術(shù)空?qǐng)龇òl(fā)展趨勢(shì)

礦井的空?qǐng)霾傻V法是運(yùn)用較為普遍的采礦法，該方法從傳統(tǒng)采礦技藝中傳承而來(lái)，VCR法是較為常見(jiàn)的方法，該方法在我國(guó)多地區(qū)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，并取得了理想的效果，要根據(jù)礦井的特點(diǎn)選擇空?qǐng)龇ǖ膶?shí)施方案，分析空?qǐng)龅木唧w面積，并且對(duì)空?qǐng)龅那懈畈圻M(jìn)行管理，切割槽要作為礦井的補(bǔ)償區(qū)域，該區(qū)域要配合礦場(chǎng)的相關(guān)施工配料安置，并且保證煤礦滑落的連續(xù)性，空?qǐng)龇ǖ膶?shí)施必須以崩落煤礦的運(yùn)輸效率為參考因素，以便及時(shí)調(diào)整各類(lèi)參數(shù)，提高煤礦開(kāi)采效率。要調(diào)高空?qǐng)雒旱V循環(huán)開(kāi)采效率，保證煤礦運(yùn)輸?shù)倪B續(xù)性。

3結(jié)束語(yǔ)

煤礦資源是保證我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)和民工供暖的重要能源，提高煤礦開(kāi)采效率對(duì)促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)和民生事業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要，深入的分析井下煤礦采礦技術(shù)以及該技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)提高我國(guó)煤礦采礦技術(shù)的水平，具有十分重要的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]侯樹(shù)秋.淺談井下采礦技術(shù)及井下采礦的發(fā)展趨勢(shì)[J].黑龍江科技信息,2013(18).

[2]何勇.談井下采礦技術(shù)及井下采礦的發(fā)展趨勢(shì)[J].黑龍江科技信息,2013(27).endprint