井下采礦技術(shù)及井下采礦的發(fā)展趨勢分析

文皓亮

（金川集團(tuán)有限公司二礦區(qū)，甘肅 金昌 737100）

從整體上看，在井下采礦技術(shù)實施的過程中，所面臨的環(huán)境是非常嚴(yán)峻的，因此相關(guān)技術(shù)人員需要結(jié)合采礦技術(shù)特點以及今后的發(fā)展趨勢，以提升井下采礦技術(shù)水平以及效率為主來開展日常的工作，并且還要加強(qiáng)對新設(shè)備和新技術(shù)的有效利用，以提升實際生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益為主來充分發(fā)揮井下采礦技術(shù)的優(yōu)勢，并且相關(guān)企業(yè)還需要認(rèn)識到改進(jìn)和創(chuàng)新井下采礦技術(shù)的作用，從而使得井下采礦技術(shù)的科學(xué)性能夠得到有效提高。

1 井下采礦技術(shù)特點

1.1 種類較多

在井下采礦的過程中，一些采礦技術(shù)的種類呈現(xiàn)出多樣性的特征，井下采礦技術(shù)主要是為了保證礦產(chǎn)資源能夠得到有效的開發(fā)，推動礦產(chǎn)資源的可持續(xù)性發(fā)展，因此需要滿足礦產(chǎn)資源當(dāng)前的應(yīng)用要求和標(biāo)準(zhǔn)。在近幾年來我國加強(qiáng)了對井下采礦技術(shù)的有效研究，并且還融入了國外先進(jìn)的井下采礦技術(shù)來起到補(bǔ)充和優(yōu)化的效果，從中可以看出我國當(dāng)前的井下采礦技術(shù)逐漸朝著多樣性的方向而不斷的發(fā)展，在不同的礦產(chǎn)開采過程中相對應(yīng)的采礦技術(shù)以及使用方法都存在著較大的差異性[1]。比如在進(jìn)行長臂開采技術(shù)實施的過程中，被廣泛地用于井下采礦中，但是有一定的缺點，就是對于金屬礦的開采效果并不是那么的好，因此在進(jìn)行井下采礦時，一些技術(shù)人員結(jié)合我國當(dāng)前井下采礦技術(shù)的發(fā)展特點，融入了其他的井下采礦技術(shù)來起到綜合性的工作效果，可以靈活的應(yīng)對在實際采礦過程中所存在的問題以及困擾，有效提高了實際生產(chǎn)的效率，也在一定程度上減少了安全事故發(fā)生的幾率。

1.2 工藝復(fù)雜

由于井下采礦的環(huán)境具有復(fù)雜性和多樣性的特征，因此為了保證實際采礦工作的有序進(jìn)行，一些采礦工藝在運用過程中的環(huán)節(jié)是非常復(fù)雜的，并且各個環(huán)節(jié)之間還要進(jìn)行有效的連接，這樣一來才可以保證實際生產(chǎn)工作的有序進(jìn)行。在不同礦產(chǎn)開采的過程中，采礦技術(shù)和應(yīng)用方式具有較大的差異性，比如一些井下采礦屬于露天開采礦，在實際開采的過程中所出現(xiàn)的影響因素比較多，需要相關(guān)技術(shù)人員更多地兼顧井下采礦環(huán)境以及周邊的氣候條件，這樣一來才可以保證實際采礦工作的有序進(jìn)行[2]。井下采礦的安全性和生產(chǎn)效率與自然環(huán)境有著較為廣泛的聯(lián)系，因此在進(jìn)行井下采礦技術(shù)實施的過程中，需要加強(qiáng)對實際施工工藝的有效研究以及了解，結(jié)合不同環(huán)節(jié)的特點以及主要的注意事項來制定相對應(yīng)的技術(shù)方案，從而保證整個開采過程能更加的順利以及安全。另外在井下開采的過程中，還會受到地形的影響使得整個開采空間過于狹窄，嚴(yán)重影響了最終工作效率的提高，所以在實際井下采礦之前，需要相關(guān)技術(shù)人員運用一些勘測技術(shù)來了解這一地區(qū)地形地勢的特征，做好充分的準(zhǔn)備工作，以提升現(xiàn)場的生產(chǎn)安全系數(shù)為主來選擇正確的采礦技術(shù)，并且還要加強(qiáng)對整個井下采礦的有效管理以及認(rèn)識，及時的發(fā)現(xiàn)在實際檢查采礦過程中很有可能存在的問題以及很有可能出現(xiàn)的困擾，以實際情況入手不斷地提高井下采礦的安全性。從中可以看出在井下采礦技術(shù)實施的過程中所涉及到的工作是非常繁瑣而復(fù)雜的，但是這些工作也是必須要做的，如果并沒有加強(qiáng)對這些準(zhǔn)備工作的重視程度，不僅會影響后續(xù)開展工作的進(jìn)行，還會影響現(xiàn)場作業(yè)人員的生命安全，所以在實際工作過程需要加強(qiáng)對準(zhǔn)備工作的重視程度，從而合理的實施井下采礦技術(shù)。

1.3 更新過快

井下采礦技術(shù)的實施是非常重要的，并且我國也加強(qiáng)了對井下采礦技術(shù)的研發(fā)力度，我國井下采礦技術(shù)的更新速度是非?？斓模硗庖恍┢髽I(yè)為了在當(dāng)前激烈的市場競爭中贏得一席之地，結(jié)合了井下開采技術(shù)的特點以及功能，加強(qiáng)資金和設(shè)備的投入力度，并且還要融入新型的技術(shù)和與之匹配的專業(yè)性人才，從而使得這些井下開采技術(shù)能夠在實際中發(fā)揮其應(yīng)有的價值以及效果[3]。一些企業(yè)紛紛認(rèn)識到了井下開采技術(shù)的功能以及優(yōu)勢，也適當(dāng)?shù)慕梃b了國外在井下開采技術(shù)實施過程中的一些經(jīng)驗，從而使得實際井下開采的工作效率和經(jīng)濟(jì)效率能夠得到有效提升，推動企業(yè)在當(dāng)前時代下的穩(wěn)定性發(fā)展。

2 井下采礦技術(shù)及井下采礦的發(fā)展趨勢分析

2.1 無人工作面開采技術(shù)

在井下采礦技術(shù)發(fā)展的過程中，無人工作面開采技術(shù)得到了有效的推廣和應(yīng)用，這主要是由于隨著我國當(dāng)前科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，自動化技術(shù)在各行各業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，在無人工作面開采技術(shù)實施的過程中，主要是利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)創(chuàng)造三維采礦的現(xiàn)實環(huán)境，模擬相關(guān)設(shè)備工藝的運行情況，操作人員可以在系統(tǒng)中進(jìn)行人機(jī)交互，并且打破了時間和空間的限制，可以模擬任何區(qū)域的實際工作現(xiàn)狀以及工作成果。在系統(tǒng)應(yīng)用過程中還可以進(jìn)行信息的輸入以及輸出多方位的處理各種信息，并且也可以控制物體的運動狀態(tài)，模擬自然性的規(guī)律，根據(jù)空間狀態(tài)的特征來開展日常的工作，在無人工作面開展技術(shù)實施的過程中，可以將現(xiàn)實開采情況，構(gòu)建成比較逼真的三維環(huán)境，之后，再通過計算機(jī)技術(shù)來顯示整個采礦作業(yè)的具體情況。相關(guān)工作人員只需要在計算機(jī)中就可以獲得有關(guān)生產(chǎn)系統(tǒng)運行狀況的平面圖或者立體圖，并且這一系統(tǒng)也可以進(jìn)行動態(tài)化的監(jiān)督以及管理及時的發(fā)現(xiàn)在井下開采過程中存在的問題以及在各項技術(shù)實施過程中所存在的偏差。在實際動態(tài)圖展示的過程中，可以包含有關(guān)設(shè)備間的距離以及產(chǎn)量等方面的信息，也可以對不同型號設(shè)備和開采工藝進(jìn)行生產(chǎn)過程和生產(chǎn)系統(tǒng)的有效模擬以及研究，從而達(dá)到優(yōu)化和評價生產(chǎn)系統(tǒng)的效果。在當(dāng)前時代下無人工作面開采技術(shù)在實際工作中所產(chǎn)生的優(yōu)勢是非常明顯的，并且也屬于當(dāng)前比較先進(jìn)的開采技術(shù)，是未來井下開采的發(fā)展趨勢。

2.2 下深部開采技術(shù)發(fā)展

隨著我國當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，井下采礦已經(jīng)成為推動我國能源持續(xù)性發(fā)展的重要影響因素，并且在各行各業(yè)中都有一定的影響作用，在當(dāng)前時代下，井下深部開采技術(shù)的實施有著豐富的發(fā)展前景以及發(fā)展趨勢，在我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中，對于礦產(chǎn)的需求也在不斷的增加。但是由于我國礦產(chǎn)儲量有一定的局限性，所以一些企業(yè)逐漸朝著深層次的方向而進(jìn)行開采了井下深部開采技術(shù)，可以多方位的滿足我國在當(dāng)前市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程對于礦產(chǎn)資源的需求以及要求，從而推動我國礦產(chǎn)事業(yè)的穩(wěn)定性發(fā)展。但是由于井下深部開采技術(shù)在我國發(fā)展時間和應(yīng)用時間是比較短的，所以在時間運用過程中還存在諸多的問題需要解決，在技術(shù)完善方面存在著一定的欠缺，所以需要加強(qiáng)對井下深度開采技術(shù)的研究力度，結(jié)合我國當(dāng)前現(xiàn)階段的發(fā)展方向以及發(fā)展現(xiàn)狀，不斷的推動井下開采技術(shù)的穩(wěn)定前進(jìn)。我國的井下深部開采技術(shù)還處于初步發(fā)展階段，再加上相對應(yīng)的專業(yè)人才數(shù)量存在著較多的局限性，這給實際的井下深部開采工作帶來諸多困擾以及難題，從中可以看出，我國井下深部開采技術(shù)在實施效果和發(fā)展過程方面存在的問題是比較多的，所以我國的相關(guān)部門需要加強(qiáng)對這一問題的重視程度，加強(qiáng)對井下采礦技術(shù)的有效分析以及了解。另外在井下深部開采技術(shù)實施的過程中，由于井下的生產(chǎn)環(huán)境是非常復(fù)雜的，再加上整個生產(chǎn)空間非常的狹窄，在后續(xù)生產(chǎn)過程中很有可能出現(xiàn)一些復(fù)雜性而突發(fā)性的特點，比如在開采過程中很容易出現(xiàn)地壓沖擊，甚至是較大的爆炸等災(zāi)害，因此需要在發(fā)展井下深部礦井開采中結(jié)合新的采礦技術(shù)，不斷的提高井下深部采礦技術(shù)的實施效果。

其次隨著我國當(dāng)前開采技術(shù)的不斷發(fā)展，深部井下開采現(xiàn)象越來越普遍，甚至是一些深部的井下開采已經(jīng)達(dá)到了1 千米左右，對于深礦井技術(shù)實施來說，相比于一般的采礦技術(shù)要求是非常嚴(yán)格的。在開采過程中并沒有統(tǒng)一性的技術(shù)方法，為了使這個開采工作能夠具備安全性的特征，需要充分性的考慮有關(guān)地質(zhì)結(jié)構(gòu)方面的差異，并且還要控制好礦井自身所產(chǎn)生的壓強(qiáng)以及對其他地壓所產(chǎn)生的沖擊，另外還需要對這一地區(qū)的通風(fēng)條件進(jìn)行科學(xué)的合理性的計算，在進(jìn)行深礦井內(nèi)部風(fēng)量分析的過程中，需要以風(fēng)量的相關(guān)信息為主降低內(nèi)部的溫度，并且在實際生產(chǎn)過程中還需要多方位的控制和防止出現(xiàn)瓦斯爆炸等事故的發(fā)生。其次在進(jìn)行深礦井開采技術(shù)實施的過程中，還需要適當(dāng)?shù)脑黾语L(fēng)量，必要時要在開采過程中在煤層上注入適當(dāng)?shù)乃?，從而對其?nèi)部解放層進(jìn)行適度的采掘，根據(jù)瓦斯原有的基本特征，合理的控制現(xiàn)場的安全系數(shù)。在深礦井開采技術(shù)實施的過程中，雖然在一些技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)方面還沒有進(jìn)行統(tǒng)一性的規(guī)范以及管理，但是隨著我國加強(qiáng)對深礦井開采技術(shù)的研究，一些技術(shù)人員也開發(fā)出了有關(guān)研究地質(zhì)結(jié)構(gòu)和原理方面的工作模式，能夠為后續(xù)深礦井開采技術(shù)的有效發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)和信息的支撐，從而使得深礦井資源能夠得到開發(fā)以及利用，推動我國各行各業(yè)的穩(wěn)定性發(fā)展。

2.3 采礦技術(shù)綠色化發(fā)展

從整體上看在井下采礦技術(shù)實施的過程中，所產(chǎn)生的能源消耗是比較多的，再加上如果相關(guān)技術(shù)人員并沒有加強(qiáng)對能源消耗工作重視程度的話，那么會對我國自然環(huán)境產(chǎn)生一定的破壞，也會增加能源的消耗量。隨著我國當(dāng)前社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，綠色環(huán)保理念在各行各業(yè)中得到了廣泛的滲透以及融合，在井下采礦進(jìn)入實施的過程中，也融入了綠色發(fā)展理念，打造出了一種新型的工作模式以及技術(shù)應(yīng)用水平，在井下開采時更加注重是環(huán)保效益的有效提升，在保證環(huán)保效率同時提升了開采的效率，這樣一來不僅可以提升實際工作效果以及工作質(zhì)量，還有助于最大程度保護(hù)現(xiàn)場工作人員的生命安全。在當(dāng)前時代下，一些技術(shù)人員加強(qiáng)了對綠色檢查開展技術(shù)的研究力度，充分的挖掘了井下開采技術(shù)在環(huán)保方面的潛能以及優(yōu)勢，有效的滿足了實際工作需求以及工作要求。在采礦技術(shù)綠色化發(fā)展的過程中有助于提升井下環(huán)境的穩(wěn)定性，也可以保證整個開采過程能夠具備連續(xù)性的特征。首先在應(yīng)用的過程中可以通過能源的優(yōu)化性配置，防止出現(xiàn)坍塌的問題，避免出現(xiàn)人員傷亡和礦產(chǎn)資源流失的問題，另外在進(jìn)行廢棄物處理的過程中，減少了對周邊環(huán)境的污染力度，這項環(huán)保效益較高的開采技術(shù)應(yīng)當(dāng)被人們所重視。在未來發(fā)展過程中需要以減少井下開采所帶來的環(huán)境污染為主來開展日常的工作，從而推動我國井下采礦技術(shù)的不斷發(fā)展以及更新。在井下采礦技術(shù)綠色化發(fā)展的過程中，還需要融入先進(jìn)的設(shè)備以及技術(shù)，實現(xiàn)機(jī)械操作的智能化發(fā)展，從而減少在人力資源方面的浪費量，相關(guān)技術(shù)人員需要加強(qiáng)對這一問題的重視程度，結(jié)合我國當(dāng)前井下采礦技術(shù)的實施現(xiàn)狀，提出有效的發(fā)展方案，從而為后續(xù)工作奠定堅實的基礎(chǔ)，提升資源的利用率。

3 結(jié)語

為了使礦產(chǎn)資源能夠得到有效的開發(fā)以及利用，井下采礦機(jī)構(gòu)的實施是非常重要的，在實際工作過程中，需要根據(jù)井下采礦的特點，科學(xué)的選擇正確的采礦技術(shù)，從而使得煤礦生產(chǎn)能力能夠得到有效的提高。另外還需要加強(qiáng)對井下采礦技術(shù)的研究以及擴(kuò)展，以促進(jìn)井下采礦技術(shù)的革新以及綠色化發(fā)展為主的日常工作開展，從而防止在開采時對我國周邊環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞，提升整個井下開采工作的效益。