井下采礦技術和井下采礦的發展形勢論述

饒 迪

（貴州永風礦山科技服務有限公司，貴州 遵義 564599）

1 井下采礦技術特點分析

與露天采礦相比，井下采礦環境復雜，存在較多不可控因素，采礦難度大，對技術要求高，同時采礦安全系數與采礦效率也較低。在進行井下采礦作業時，為保障人員、設備與礦產資源安全，需對井下采礦技術進行深層次開發，以期實現完善性、安全性較高的井下采礦技術，保障井下采礦作業安全順利進行。同時，井下采礦技術更新速度快，尤其是在社會經濟持續進步，科學技術全面革新的背景下，礦產行業所在市場環境競爭壓力增大，為提升礦采開采質量，降低采礦施工對生態環境與社會造成的負面影響，產企業必須不斷更新、優化采礦技術，引進現代高科技技術，提升井下采礦技術水平[1]。此外，井下環境不同，所適用的采礦技術也有所不同，因此與露天采礦作業相比，井下采礦技術種類更多，在實際采礦作業中，采礦人員可結合具體的環境特點與作業要求合理選擇相應采礦技術，保障井下采礦質量與效率。

現階段，我國應用最多的井下采礦技術主要有以下幾項：一是放頂煤技術。在井下采礦作業中，放頂煤技術有一定的適用范圍，在傾斜角較小的環境中合理應用放頂煤技術，可在一定程度上增強作業面的穩定性，保障采礦安全與礦產資源質量[2]。與其他采礦技術相比，放頂煤技術操作相對簡單易行，且具有成本低、效率高等特點。二是炮采技術。炮采技術在經過一段時間的發展后已相對成熟，符合井下采礦的各項工作，但該項技術所受影響因素較多，因此目前只能用在走向單一的長壁采礦作業面中。三是傾斜分層采礦技術。傾斜分層采礦技術十分適用于采掘背景復雜的井下采礦作業，利用該技術可與井下圍巖形成一個支護結構，有效防止工作面坍塌，確保人員設備安全[3]。現階段，傾斜分層采礦技術應用的較為廣泛。

2 井下采礦技術應用

（1）井下填充技術。在井下采礦作業中，井下填充技術是重要內容，尤其是近年來，井下填充技術更是在井下礦產開采作業中得到了重要應用。目前，井下填充技術主要包括干式填充、碎石水泥漿膠結等技術[4]。但是隨著市場環境的不斷發展，這些技術也有了一定的落后性，在具體的礦產開采作業中，應加大對現代材料的整合應用，以此優化井下采礦技術環境，保障人員、設備與礦產資源安全。

（2）深井開采技術。合理應用深井開采技術，可有效促進礦產開采深度增加，提高礦產開采量。結合以往經驗發現，與露天采礦作業相比，井下采礦需要面臨壓力、溫度、濕度等各項條件的復雜變化，不可控因素較多，開采難度也更大。為有效克服各項外在條件限制，消除環境對礦產開采過程、開采結果的影響，礦產開采人員可將HEMS技術合理應用于深井開采作業中，以此保障人員設備安全，提高礦產開采質量與開采效率。所謂的HEMS技術指的是一種降溫換熱系統，該系統可有效控制深井開采中的熱害，在實際開采過程中，利用該系統提取礦井涌水中的冷量，并促進冷量與礦產開采面上的高溫空氣進行熱量交換，從而達到深井降溫的目的，為礦產開采作業創造出一個有利的溫度條件。在該系統中，水體是主要的循環介質，在此介質的循環作用下，工作面的溫度可降低5度左右，即工作面溫度被控制在29度左右，同時濕度也有所降低，這對礦產開采作業來說是至關重要的[5]。

（3）三下技術。在實際應用過程中，施工人員需根據深井巖層、深井土質等實際環境特點，設計制定完善的礦采開采方案，同時針對深井巖層中存在的空缺，利用填補法將其填平，防止在開采過程中出現塌陷事故。另外，為保障工程安全，需組織礦產開采人員對深井巖層表面進行加固與重建，以保證井上建筑物的安全性與穩定性。另外，在進行井下采礦作業時，地下水、巖層結構等都會影響采礦作業的安全性，因此在進行礦產開采時需對開采作業面一定范圍內的水體進行處理，避免的開采過程中造成水體流失問題。

（4）井下支護技術。就礦產資源井下開采作業而言，支護工程是不可少的。因為井下環境復雜、不可控因素多，同時巖層結構穩定性較低，所以施工人員需合理應用井下支護技術保障礦產開采的安全性。而為保障技術應用效果，在應用井下支護技術時，施工人員首先需通過全面的地質勘查，掌握開采區域及周邊環境的水文地質情況，在此基礎上合理選擇支護技術開展井下支護施工。在井下礦產開采作業中，常用的井下支護技術為錨桿桁架，該項技術中包含了兩個漲殼式錨桿與鋼桿，安全性較高且適用范圍較廣。

3 井下采礦的發展形勢分析

在社會建設與經濟發展中，礦產資源扮演著重要角色，尤其是在社會各行業快速發展的今天，社會對礦產資源的需求量空前增加，因此，采礦行業仍舊有一個廣闊的發展前景。那么，在經濟發展、技術進步，行業結構優化的未來，井下采礦發展形勢如何呢？具體分析如下。首先，需求帶動市場、市場帶動企業發展，在礦產資源需求量日益增加的背景下，各礦產開采企業架必定會不斷革新開采技術、引進先進的、大型化的開采設備以促進礦產開采量的增加。因此可以斷言，未來，井下采礦將向著大型化革新。而井下采礦的大型化主要表現在采礦設備方面。在新的發展背景下，采礦企業需保證鉆井機械設備滿足規模化需求，促使鑿巖機性能質量提升，從而促進井下采礦效率與質量提升。其次，井下采礦將向著信息化方向發展。在新的發展背景下，信息技術將被廣泛運用于井下采礦作業中，如就井下的激光側位處理而言，若在這該項工作中合理引進計算機自動化控制技術，則可實現對車廂粘接物的自動化處理，使車輛可以保持持續裝卸，提高礦產開采效率。另外，井下采礦將朝著智能化方向發展。隨著信息技術的迅猛發展，礦井的自動化技術、定位技術也得到了整合發展，并且礦井采礦調度系統、數據通訊技術也得到了大力應用，使井下采礦效果得到了極大的增強。在未來，衛星導航、地下通訊等技術也將在井下采礦作業中得到有效應用，這些先進技術的應用將促使井下采礦的智能化水平提高，促使井下采礦作業可以朝著預期目標發展。

4 結語

綜上所述，目前，井下采礦作業環境復雜，不可控因素多、開采難度大，相關企業在組織開展井下采礦工作時，需結合實際情況合理選擇井下采礦技術，保障人員、設備與礦產資源安全。同時，在技術不斷發展的背景下，井下采礦作業也在不斷優化，未來，井下采礦工作將朝著信息化、智能化方向邁進。