井下采礦技術(shù)和井下采礦的發(fā)展趨勢

張傳朋

摘 要： 近年來，隨著我國對礦產(chǎn)資源需求量的不斷增加，我國的礦產(chǎn)資源開采行業(yè)也得到了迅猛發(fā)展，在井下采礦作業(yè)中應(yīng)用的井下采礦技術(shù)越來越多，井下采礦作業(yè)的效率、質(zhì)量也越來越高。

關(guān)鍵詞： 井下采礦技術(shù);井下采礦;發(fā)展趨勢

【中圖分類號】TD803 ? ? 【文獻標(biāo)識碼】A ? ? 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.33.239

引言：目前我國礦產(chǎn)企業(yè)在開采資源方面有較好的發(fā)展空間，可以依靠很多種井下開采技術(shù)進行礦產(chǎn)資源的開采，有效推動我國經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，提高人們的日常生活水平，因此想要礦產(chǎn)企業(yè)為我國社會發(fā)展做更多的貢獻，礦產(chǎn)企業(yè)需要完善自己的礦產(chǎn)資源開采能力，不斷引進先進的井下開采技術(shù)，利用這些高新技術(shù)提高礦產(chǎn)資源的開采率，進而占據(jù)更大的礦產(chǎn)市場，給礦產(chǎn)企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟效益。

1 我國井下采礦技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

一方面，我國井下采礦技術(shù)持續(xù)發(fā)展，勘探精度、勘探深度等不斷改進，巷道掘進安全性、穩(wěn)定性也在不斷提高，精細化勘探、開采以三維地震技術(shù)、數(shù)字化勘探技術(shù)為核心，復(fù)雜礦區(qū)的大型礦井設(shè)計有堅實的技術(shù)保障。比如，我國自主研發(fā)的半煤巖巷掘進機，配合巷道錨桿支護、錨索支護新技術(shù)，對煤礦開采機械化以及裝備支持有重要促進作用，我國礦井建設(shè)以及采礦工作開展，在技術(shù)支持下表現(xiàn)出良好的發(fā)展態(tài)勢。同時，在配套裝備的支持下，以及井下瓦斯防治技術(shù)持續(xù)發(fā)展的背景下，采礦安全可得到有效保障，地面抽采、本煤層抽采、臨近煤塵抽采等瓦斯抽采技術(shù)在“先抽后采、監(jiān)測監(jiān)控、以風(fēng)定產(chǎn)”的作業(yè)方針下進行了廣泛的應(yīng)用。由此可見，我國井下采礦技術(shù)表現(xiàn)出安全、效益并重的發(fā)展態(tài)勢。另一方面，新技術(shù)對煤礦開采發(fā)展起到了重要的促進作用，比如礦壓控制技術(shù)、井巷可視化布置、沖擊地壓防治、瓦斯治理、熱害治理、深井通風(fēng)等技術(shù)保持著穩(wěn)定發(fā)展的態(tài)勢。以“三下開采技術(shù)為例”，該技術(shù)方法以礦區(qū)地表沉降、上覆巖層運動實際情況為基礎(chǔ)，采用模擬計算，揭示地層的變化規(guī)律以及地表的變化規(guī)律，以滿足礦井開發(fā)參數(shù)優(yōu)化以及開采系統(tǒng)優(yōu)化需求，并為采空區(qū)填充技術(shù)應(yīng)用提供基礎(chǔ)支撐。

2 井下采礦技術(shù)和井下采礦的發(fā)展趨勢

2.1 緩傾斜技術(shù)

開采緩傾斜礦體時，一般選用房柱法、分段空場法、分段崩落法等。對于走向復(fù)雜的礦層，這種技術(shù)更能提高開采效率。開采時要針對不同的井下情況，根據(jù)礦層傾斜度不同，采取科學(xué)的方案。在井下開采前要對礦體結(jié)構(gòu)有初步了解，在開采時要分段，一般分為礦段、盤區(qū)兩部分，最后再進行井下開采。開采時要確定重點開采段位，采用側(cè)向崩礦法等開采，要結(jié)合具體情況進行改進，以使開采過程更加安全，填充技術(shù)在井下技術(shù)中也非常重要。常規(guī)的井下填充技術(shù)有尾砂膠結(jié)和碎石法等，但隨著井下采礦技術(shù)的創(chuàng)新，這些填充技術(shù)已無法滿足發(fā)展需要。高尾砂是我國井下填充技術(shù)的發(fā)展方向，這種方法成本比較低，也有效保護生態(tài)環(huán)境，應(yīng)用效果比較好，得到越來越多的推廣。

2.2 井下深部開采技術(shù)

隨著我國對各種礦產(chǎn)資源需求量的不斷增加，我國對各種礦產(chǎn)資源的開采力度也變得越來越大，礦產(chǎn)資源的儲量在飛速減少。為了開采到更多的礦產(chǎn)資源，就需要在井下采礦作業(yè)的過程中大力應(yīng)用井下深部開采技術(shù)。通過應(yīng)用井下深部開采技術(shù)，可以滿足現(xiàn)階段我國礦產(chǎn)資源開采行業(yè)的需求，推動井下采礦作業(yè)的高效率、高質(zhì)量開展，促進我國礦產(chǎn)資源開采行業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展。和西方發(fā)達國家相比，我國的井下深部開采技術(shù)起步較晚，在研究、應(yīng)用等方面仍然處于比較淺顯的層次，并且井下深部開采技術(shù)對工作人員的操作和各種設(shè)備有著極高的要求，在實際應(yīng)用的過程中面臨著許多的困難。一旦應(yīng)用不當(dāng)，很容易引發(fā)礦井的爆炸或礦震事故。未來礦產(chǎn)資源開采企業(yè)需要加大對井下深部開采技術(shù)研發(fā)的資金投入，對井下深部開采技術(shù)進行深入研究，不斷提高對井下深部開采技術(shù)的應(yīng)用水平，最終推動企業(yè)經(jīng)濟效益的提高，推動我國礦產(chǎn)資源開采行業(yè)的發(fā)展。

2.3 智能化、綠色化

井下采礦技術(shù)有很多不同的特征，最主要的是要有智能化和綠色化，也就是在進行礦產(chǎn)資源的開采過程中，運用相關(guān)的采礦技術(shù)方法需要往智能化和綠色化這兩個方面發(fā)展，特別是要利用現(xiàn)代化的高新技術(shù)進行礦產(chǎn)資源的開采，如計算機技術(shù)、GPS定位技術(shù)等先進技術(shù)，依靠這些高科技的手段可以更好的更細致的管理礦產(chǎn)資源的開采，這樣可以在第一時間處理和解決開采礦產(chǎn)資源過程中遇到的各種問題，保證礦產(chǎn)開采工作人員的自身安全，提高礦產(chǎn)資源的開采效率。綠色化是在未來礦產(chǎn)資源開采過程中要重視保護環(huán)境，高效率的開采礦產(chǎn)資源，減少礦產(chǎn)資源的浪費，不能只是一味的大量開采礦產(chǎn)資源而不注意礦區(qū)周邊生態(tài)環(huán)境的保護，防止產(chǎn)生大量的資源浪費，在以后的井下開采礦產(chǎn)資源的過程中要時刻注意保護采礦工作人員的人身安全，不要隨意破壞礦區(qū)周邊的環(huán)境，要保證礦產(chǎn)資源的有效開采，實現(xiàn)綠色化的采礦方式。

2.4 采礦設(shè)備發(fā)展方向

隨著開采業(yè)的快速發(fā)展，采礦產(chǎn)業(yè)也不斷壯大，傳統(tǒng)的采礦設(shè)備已法滿足開采需求。在未來的井下開采時，大型采礦設(shè)備得到廣泛應(yīng)用，同時地下采礦體系也更加完善。在井下采礦時，如果采取常規(guī)采礦技術(shù)，會常遇到穿孔爆破問題，難以解決，還需要使用大量人力、財力。通過使用大型爆破設(shè)備，能在很短時間內(nèi)完成爆破，爆破效率提升很快。在鉆井作業(yè)時，采用大型設(shè)備，可以全面提升開采率，避免鉆井位置出現(xiàn)較大偏移。這些大型設(shè)備性能優(yōu)良，且可以高效安全運轉(zhuǎn)，實現(xiàn)采礦自動化，提高開采效率，推動采礦行業(yè)持續(xù)發(fā)展。

結(jié)語：由于井下采礦作業(yè)的危險性極高，因此礦產(chǎn)資源開采企業(yè)必須對井下采礦技術(shù)進行不斷完善，不斷提高對各種井下采礦技術(shù)的應(yīng)用水平，確保井下采礦作業(yè)能夠安全、高效開展。礦產(chǎn)資源開采企業(yè)需要加大對井下深部開采技術(shù)、井下充填技術(shù)、井下支護技術(shù)等的研究力度，不斷提高對這些技術(shù)的應(yīng)用水平，確保井下采礦作業(yè)的高效率、高質(zhì)量完成，最終推動企業(yè)發(fā)展，推動我國社會、經(jīng)濟發(fā)展。

參考文獻

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