井下采礦技術(shù)及井下采礦的發(fā)展趨勢探究

程佳

摘要：近年來，我國對礦產(chǎn)資源的需求不斷增加，采礦技術(shù)也越來越先進(jìn)。由于過去煤礦開采技術(shù)的不完善，礦產(chǎn)資源浪費(fèi)現(xiàn)象時有發(fā)生。為此，人們需要不斷改進(jìn)采礦工程中的采礦工藝，在提高煤礦開發(fā)水平的同時，達(dá)到節(jié)約資源的目的。如果采礦工藝與技術(shù)缺乏科學(xué)性和有效性，將無法使礦產(chǎn)開發(fā)具備高效性，并且對煤礦的可持續(xù)發(fā)展也會產(chǎn)生不利影響。因此，在采礦工程開始實施之前，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)煤礦的實際情況，科學(xué)合理的選用采礦工藝技術(shù)，并在開采過程中嚴(yán)格遵照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)操作，從而達(dá)到提升礦產(chǎn)開采量的目的。本文首先分析了采礦技術(shù)，其次探討了井下采礦的發(fā)展趨勢，以供參考。

關(guān)鍵詞：井下采礦技術(shù);充填采礦技術(shù);緩傾斜技術(shù)

引言

井下采礦技術(shù)受技術(shù)人員、水文地質(zhì)構(gòu)造、設(shè)備條件等方面的限制，很難實現(xiàn)技術(shù)的突破和水平的提升。為了擺脫這種情況，采礦企業(yè)應(yīng)不斷改進(jìn)和創(chuàng)新井下采礦技術(shù)，有效開發(fā)和使用各種新設(shè)備新機(jī)器，進(jìn)而借助井下采礦技術(shù)挖掘更多煤炭，提高產(chǎn)量，以滿足資源需求，提升煤炭資源利用率和工作效率，實現(xiàn)煤礦企業(yè)的可持續(xù)生態(tài)發(fā)展。

1井下采礦技術(shù)

1.1深井開采技術(shù)

深井開采技術(shù)的應(yīng)用較為普遍，其可以加深開采深度，增加采煤總量。在具體應(yīng)用時，應(yīng)注意以下2點(diǎn)：a）準(zhǔn)確計算各煤層垂直距離、各巖層間的承受力數(shù)值，使卸壓機(jī)正常工作;b）利用HEMS技術(shù)系統(tǒng)控制深井開采溫度平衡，實現(xiàn)降溫?fù)Q熱功能。

1.2陡幫開采技術(shù)

陡幫開采技術(shù)是主要用于解決礦山作業(yè)環(huán)境逐漸惡化、采掘設(shè)備技術(shù)落伍陳舊及礦場采掘效率逐漸下降問題的輔助技術(shù)手段。陡幫開采技術(shù)的應(yīng)用能減少基建工程量，進(jìn)而滿足短期內(nèi)的礦場建設(shè)要求，同時也能有效縮短最終的邊坡暴露時間。

1.3硬頂開采工藝技術(shù)

由于實際應(yīng)用效果較好，許多煤炭企業(yè)在煤礦開采過程中均會應(yīng)用硬頂開采技術(shù)。隨著該技術(shù)應(yīng)用程度的不斷加深，煤礦開采的區(qū)域性得到了大幅度的提升。硬頂開采技術(shù)的主要表現(xiàn)形式有兩種，其一是硬頂煤開采技術(shù);其二是硬頂板開采技術(shù)。由于煤礦的開采環(huán)境各不相同，在應(yīng)用硬頂開采技術(shù)時，相關(guān)人員需要以實際情況為基礎(chǔ)，確定具體的技術(shù)應(yīng)用形式。在應(yīng)用硬頂煤開采技術(shù)時，相關(guān)人員還需要綜合利用另外兩種采礦技術(shù)，其一是頂煤深孔爆破技術(shù);其二是高壓注水壓裂技術(shù)。需要注意的是，如果忽視冒放性問題，將極易引發(fā)安全事故。因此，在該技術(shù)的實際應(yīng)用過程中，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)全面分析可能出現(xiàn)的問題，要在保證安全的基礎(chǔ)上適當(dāng)進(jìn)行技術(shù)選擇。硬頂板開采技術(shù)以控制為主，通過計算得出相關(guān)數(shù)據(jù)，而后對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，判斷操作是否規(guī)范。為保證安全，需要對煤層低壓和埋深進(jìn)行詳細(xì)分析。通過分析相關(guān)案例可以發(fā)現(xiàn)，如果將該技術(shù)與步距垮落技術(shù)結(jié)合應(yīng)用，將能夠有效防止生產(chǎn)效率降低，并對生產(chǎn)安全提供有力保障。

1.4緩傾斜技術(shù)

緩傾斜技術(shù)是針對緩傾斜復(fù)雜礦體而提出的，使用時應(yīng)注意以下2點(diǎn)：a） 開采之前初步了解礦體結(jié)構(gòu)、地質(zhì)構(gòu)造和傾斜度數(shù)，在開采方案中將礦區(qū)細(xì)劃為礦段、盤區(qū)兩段;b） 找準(zhǔn)重點(diǎn)開采段位，主要開采活動要集中在礦段位置，采用的方法要適合實際條件，可以綜合利用平行深孔、側(cè)向崩礦等方法。

2井下采礦的發(fā)展趨勢

2.1采礦技術(shù)綠色環(huán)?；l(fā)展

建設(shè)資源節(jié)約型、生態(tài)環(huán)保型的采礦模式及工藝技術(shù)，可緩解中國資源緊張的局面，促進(jìn)煤礦企業(yè)積極轉(zhuǎn)型，向綠色方向發(fā)展，提升開采和環(huán)保效率;可以保證采礦流程的持續(xù)性，采礦環(huán)境的穩(wěn)定性和安全性。當(dāng)下技術(shù)人員加大了對綠色開采技術(shù)的開發(fā)力度，充分發(fā)揮井下開采技術(shù)在綠色環(huán)保方面的潛能以及優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在以下2個方面：a）注重對井下的能源配置進(jìn)行優(yōu)化，及時更新技術(shù)和設(shè)備，實現(xiàn)采礦自動化、機(jī)械化發(fā)展的同時，規(guī)避掉存在的安全隱患;b）采礦企業(yè)應(yīng)具備環(huán)保意識，兼顧經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益，減少對周圍環(huán)境的破壞。

2.2廣泛使用GPS

隨著科技的發(fā)展，GPS的準(zhǔn)確性得到了很大提升。采用了一種更為精密的GPS之后，采礦的準(zhǔn)確度可控制到1m以內(nèi)。因此，現(xiàn)代石灰石露天采礦在地面開挖作業(yè)中逐漸引入GPS，利用其來探測各種露天采礦物體及采礦設(shè)備。

2.3采煤機(jī)智能化技術(shù)

利用采煤機(jī)切割煤巖是煤炭開采過程中的重要環(huán)節(jié)，并且該環(huán)節(jié)直接決定著煤炭開采效率。采煤機(jī)智能化技術(shù)即通過在采煤機(jī)中加裝智能感知系統(tǒng)，使采煤機(jī)能夠自主切割煤巖，進(jìn)而實現(xiàn)無人操控。采煤機(jī)智能化技術(shù)主要具備六大功能，其一是姿態(tài)感知;其二是視頻監(jiān)控;其三是交互通信;其四是記憶截割;其五是自動定位;其六是煤巖識別。

2.4采礦設(shè)備大型化

井下采礦需要大型化的設(shè)備機(jī)器作為支撐輔助，傳統(tǒng)的機(jī)器設(shè)備配合常規(guī)技術(shù)經(jīng)常會出現(xiàn)穿孔爆破問題，浪費(fèi)各種成本資源的同時也不能適應(yīng)井下采礦的發(fā)展。先進(jìn)且大型化的設(shè)備可以短時間內(nèi)完成爆破，也能避免鉆井位置偏移，既能體現(xiàn)這些設(shè)備性能優(yōu)良、高效運(yùn)轉(zhuǎn)，又能實現(xiàn)采礦自動化。

2.5注重科技攻關(guān)

一些在露天采礦技術(shù)領(lǐng)域取得了巨大成就的發(fā)達(dá)國家，露天采礦技術(shù)設(shè)計與制造、生產(chǎn)、技術(shù)科研等各個領(lǐng)域己建立起完整的技術(shù)體系，促使現(xiàn)代化露天采礦技術(shù)體系朝著高效、便捷、優(yōu)越且技術(shù)資金投入相對較少的方向不斷發(fā)展。俄羅斯?；退箞D茲露天采礦區(qū)迅速形成和發(fā)展的主要推動力就是其在采礦技術(shù)開發(fā)之前已對該礦區(qū)進(jìn)行了很多年的科學(xué)研究和技術(shù)攻關(guān)工作。要使中國石灰石露天采礦技術(shù)達(dá)到先進(jìn)水平，需要在石灰石露天采礦技術(shù)的科學(xué)研究攻關(guān)方面加倍努力。

結(jié)語

綜上所述，井下煤礦采礦工程對我國煤礦資源的開采來說有著十分重要的意義，此項工程本身對技術(shù)的要求就比較高，一旦在技術(shù)上出現(xiàn)失誤，必定會引發(fā)嚴(yán)重的安全隱患。所以，應(yīng)在實際施工的時候做好安全管理工作，將安全管控的重點(diǎn)放在巷道開拓施工、采礦施工等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，并針對每一環(huán)節(jié)的具體情況采取切實有效的安全防控舉措。

參考文獻(xiàn)：

[1]侯樹秋.淺談井下采礦技術(shù)及井下采礦的發(fā)展趨勢[J].黑龍江科技信息，2013（18）：129.

[2]耿建偉.井下采礦技術(shù)及井下采礦的發(fā)展趨勢探析[J].科技傳播，2014，6（4）：72.

[3]田維軍.井下采礦技術(shù)和井下采礦的發(fā)展趨勢分析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2016（18）：1053.