井下采礦技術及井下采礦的發展趨勢解析

徐帆 李文超 張志鵬 楊琳

山東煙臺招遠市招金礦業股份有限公司夏甸金礦 山東煙臺 265400

近年來，隨著自然資源的不斷消耗，礦產行業的工作壓力持續增加，特別是對于井下采礦工作而言，其必須制定針對化的工作方案，使技術與管理滿足實際施工需求，以此來提高礦產資源的開采質量，為我國經濟穩定發展提供保障。但是從實際礦產開發層面來講，整體井下采礦面臨復雜的地質環境和不確定因素，增加采礦工作的危險性。為此，必須制定出合理的采礦方案，通過技術與管理理念的更新，保證采礦工作開展的完整性[1]。

1 井下采礦特點

1.1 開采環境復雜

我國幅員遼闊，不同地區的礦山開采環境差異性較為明顯，例如地質條件、氣候條件、礦產量、礦源分布等，即便同一地區不同地塊礦產賦存也很復雜，而且受限于當地的城市規劃和開發計劃等政府監管原因，井下開采作業需要考慮眾多的內在和外在因素，在遵循基本行業規范的基礎上才能安全、高效地進行。

1.2 開采技術復雜

井下開采過程中除了要挖掘金礦，還要考慮其輸出和采礦人員的安全、設備的工作狀態，因此整個技術操作流程包括回采、掘進、排風、排水、供電、運輸、提升等多道程序，由此建立的完整的開采技術體系才能發揮協同作用，而由于各工藝的復雜性，要充分考慮設備類型、開采技術以及安全管理的影響，制定科學合理的開采施工方案，采取更為有效的技術管理措施，促使整個開采順利進行，從而提高效率。

2 井下采礦技術及井下采礦的發展趨勢

2.1 空場采礦法

空場法是指回采以后采場暴露不作處理，適用于礦體上盤圍巖中等穩固以上礦山，其中又可細分為多種方式，一是全面采礦法，適宜開采傾斜薄礦體及極薄礦體，需要在采礦現場設定礦柱當作支撐來減少礦石貧化率，產量和質量難以保證，但是以人工操作為主，采礦便利，分采分運，二是留礦采礦法，主要應用于二次回采過程中，在全面采礦法的基礎上進行了技術改良，施工操作變得復雜，工作強度高，但是可有效減少金礦采礦不必要的損失，為了彌補其在安全性上的缺失，留礦全面組合采礦法結合了兩種方式的優點，采用人工混凝土柱方式當作支撐，降低了損耗率，也保證了開采安全，具體應用時要根據實際情況合理選擇[2]。

2.2 炮采技術

此類技術在我國礦產資源開采過程中具有較長的應用歷史。在技術體系的不斷更新中，炮采技術本體也呈現出一種完善的趨勢，以便于更加專業地應用到礦產資源中，以實現精細化開采分類。但在實際開采過程中，其本身也存在一定的不足之處，即通過簡單爆破的方式來實現礦產資源的開采，這就導致資源在開采過程中形成一定的浪費。此外，在實際開采過程中，必須針對爆破量進行測定，基于整體結構分析出爆破參數來實現精準化爆破，以此降低實際開采風險，避免對周圍地質結構、人身安全以及礦產資源等造成較大危害。

2.3 積極融入自動化技術

當前的采礦作業機械設備越來越大型化、規模化，為了使設備能高效運轉，通過微機自動控制技術可實現大型鏟運機等機械設備與自動化控制技術的有效結合，進一步提升開采過程的科技水平，以此減少人力投入，同時也避免了因為人為失誤、不規范的行為活動造成的不良影響，此外鑒于自動化技術的應用優勢，開采作業可以深入人力不可達到之處，并且提高了設備的反應速度和產能水平，更為礦山企業的優化管理創造了條件，提高了企業的發展實力。

2.4 加大互聯網技術在井下礦產開采中的應用

對于井下礦產的開采，實施有效監控可為后期礦產的開采奠定堅實的基礎。如現有煤礦安全物聯網監控系統井下傳感網絡設計礦井下移動設備、人員及礦山災害的分布式監測均需要無線網絡，這包括無線語音、無線數據、無線視頻等信息的傳輸。其用途包括：設備工況監測監控、災害環境信息監測、人員定位、機車管理、語音通信、工業電視等，形成一個完善的無線感知平臺。再如，井下傳感網絡的數據信息傳入服務器實現與井上管理分支的信息共享，進而實現了整個系統中信息的處理及應用。而這些技術的應用加強了信息的有效溝通，保證了開采過程的順利進行及確保了開采安全[3]。

2.5 深部開采技術

現階段，隨著資源的不斷開采，地表類礦產資源基本被掏空，這就需要對地表深處的資源進行挖掘，以滿足新時代社會行業的發展需求。由于我國煤礦資源分布較廣，且大部分為露天采集，這就導致我國對深部開采技術的需求度較低，使得我國深部開采技術呈現出不穩固性特征，特別是對于地質結構復雜的環境中，各類技術體系無法正確發揮出應有的價值。為此，開采類企業必須加大深部開采技術的研發力度，以正確規避施工風險問題的產生，為企業創造更多的經濟價值。

3 結語

鑒于井下采礦在我國的重要地位，面對其開采過程中的各種問題，只有合理選擇采礦技術，提高企業的采礦水平，才能在保證安全的前提下切實提升金礦采礦效率，創造更好的經濟效益。此外為了使金礦井下采礦更為深入、安全高效，在這個交替更新的時代，井下采礦技術要緊跟時代發展，致力于新技術、新設備的研究與開發，不斷提高井下采礦技術的整體水平，朝著可持續發展的目標不斷前進，促使采礦業更好地滿足現代市場發展需求，為企業健康穩定的發展奠定堅實基礎。