摘 要：改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)井下開(kāi)采技術(shù)發(fā)展迅速，眾多井下采礦方法得到廣泛應(yīng)用。文章基于國(guó)內(nèi)采礦實(shí)際，較詳細(xì)地探討了現(xiàn)有采礦技術(shù)與采礦方法，對(duì)于提高采礦技術(shù)水平具有一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：采礦技術(shù)；井下作業(yè)；開(kāi)采技術(shù)

1 前言

改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)井下開(kāi)采技術(shù)發(fā)展迅速，采礦過(guò)程與以往相比，開(kāi)采效率與回采率更高，在一定程度上也使煤礦工作效率得到明顯提高。基于采礦技術(shù)與方法的快讀發(fā)展，有利于降低采礦成本，使開(kāi)采過(guò)程更為安全，也提高了煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2 井下采礦方法

2.1 充填式

采礦技術(shù)隨著社會(huì)發(fā)展而快速更新，近年來(lái)，國(guó)內(nèi)研究完成諸如高水全尾砂速凝固化膠結(jié)充填新工藝等一系列的先進(jìn)新技術(shù)。該采礦方法早在上世紀(jì)就已基本形成，當(dāng)時(shí)英國(guó)第一次采用高水固結(jié)重填技術(shù)，試驗(yàn)成功后，逐漸向其他國(guó)家進(jìn)行推廣應(yīng)用。盡管該技術(shù)與以前的采礦技術(shù)相比具有一定進(jìn)步，但在材料方面還存在很多問(wèn)題。受材料穩(wěn)定性不足且高昂價(jià)格的影響，該技術(shù)應(yīng)用具有一定的局限性。

隨著近年來(lái)填充技術(shù)的迅速發(fā)展，在新技術(shù)開(kāi)發(fā)前干式填充或分級(jí)尾砂膠結(jié)等技術(shù)是國(guó)內(nèi)運(yùn)用最廣泛的技術(shù)，目前為降低膠結(jié)材料等用量，填充技術(shù)逐漸向高尾砂高濃度方向發(fā)展，這在節(jié)約材料同時(shí)還有效降低了生產(chǎn)成本。此外，對(duì)于保護(hù)礦山生產(chǎn)，保護(hù)環(huán)境不受破壞都具有重要作用。充填采礦技術(shù)在實(shí)踐中表明不僅可以降低礦石貧化率，還能避免地表產(chǎn)生塌陷。在采礦中，由于礦體成分較為復(fù)雜，礦石具有不規(guī)則形狀，普遍采用的采礦方法導(dǎo)致采礦成本過(guò)高，影響企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，因此采用高分段式的充填采礦技術(shù)與其他技術(shù)相比不僅能提高效率，還能在安全方面起到保障作用。

2.2 回采式

回采式方法在采礦中應(yīng)用較為廣泛，該方法流程如下，先從鑿巖聯(lián)絡(luò)巷將鑿巖設(shè)備運(yùn)入采場(chǎng)，再將通鑿巖通道及回風(fēng)巷盤(pán)連形成回風(fēng)風(fēng)流。最后采用鑿巖車(chē)施工，用工具運(yùn)出落在地下的礦石，這種開(kāi)采方法對(duì)于整個(gè)采場(chǎng)的安全穩(wěn)定具有明顯優(yōu)勢(shì)。

回采式方法通常分為留礦柱式和無(wú)礦柱式的連續(xù)開(kāi)采，這兩種方法相同之處是第一步驟中開(kāi)采位置都是間隔一百米，不同之處在于礦柱不能留在盤(pán)區(qū)之間，采用下向膠結(jié)式充填方法，反復(fù)開(kāi)采中段部位直至整個(gè)礦石開(kāi)采完成。

3 采礦技術(shù)

3.1 “三下”采煤技術(shù)

鐵路及一些建筑下的采煤方法統(tǒng)稱(chēng)為“三下”采煤技術(shù)。盡管每年我國(guó)采煤量都達(dá)到一百四十多億噸，但只有十億噸左右的煤礦是采用“三下”采煤技術(shù)，占全部采煤量比例較小。隨著近年來(lái)技術(shù)的快速發(fā)展，“三下”采煤技術(shù)發(fā)展迅速，以前只采用充填式開(kāi)采方法，目前出現(xiàn)了諸如陷落法等更多的開(kāi)采技術(shù)。與傳統(tǒng)技術(shù)相比具有明顯優(yōu)勢(shì)，并減少對(duì)地面建筑物及鐵路的破壞，還能有效降低企業(yè)生產(chǎn)成本，提高企業(yè)效益。該技術(shù)主要針對(duì)建筑物或鐵路，對(duì)于建筑物下開(kāi)采我國(guó)已研究多年，自1962年開(kāi)始就采用多種手段在建筑物下進(jìn)行開(kāi)采。下面結(jié)合幾個(gè)實(shí)例進(jìn)行說(shuō)明，如條帶開(kāi)采法。該方法是將煤層區(qū)域劃分為條帶，在條帶之間開(kāi)采。該方法能夠保留上覆巖層重量，使煤柱穩(wěn)定性提高，還能在開(kāi)采過(guò)程中使開(kāi)采者安全得到保證。鐵路下采煤時(shí)要注意開(kāi)采過(guò)程可能會(huì)對(duì)路基造成影響，使路基發(fā)生變動(dòng)。甚至有時(shí)會(huì)造成地表開(kāi)裂或塌陷，行人車(chē)輛安全受到直接影響。因此，開(kāi)采時(shí)要引起注意。把握好開(kāi)采深度，由于開(kāi)采位置在鐵路下方，煤層深度與厚度比例要符合要求。開(kāi)采過(guò)程中留設(shè)鐵路，可以對(duì)煤柱具有保護(hù)作用。開(kāi)采區(qū)域的布置要合理，盡可能將采區(qū)范圍布置于鐵路正下方，同時(shí)對(duì)開(kāi)采速度進(jìn)行合理控制。不要對(duì)上方地表完全忽視，要及時(shí)檢查，如出現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行診斷并采取措施進(jìn)行維修，使其恢復(fù)正常。

3.2 深礦井開(kāi)采技術(shù)

我國(guó)近幾年井下開(kāi)采逐漸向深部開(kāi)展，一些煤礦開(kāi)采深度已達(dá)到一千米左右，通常采礦過(guò)程中很少出現(xiàn)同深部礦井類(lèi)似的某些技術(shù)或方法要求。開(kāi)采深礦井技術(shù)與其他技術(shù)相比要求更為嚴(yán)格，因深部礦井地質(zhì)條件更為復(fù)雜，因此，在開(kāi)采深部礦井過(guò)程中遇到的技術(shù)問(wèn)題如何有效解決及建設(shè)更加安全合理的礦井，以使開(kāi)采效率和開(kāi)采量得到明顯提高就逐漸成為開(kāi)采深礦井的關(guān)鍵。

實(shí)際上深礦井開(kāi)采在技術(shù)上也尚未形成統(tǒng)一方法，諸如開(kāi)采過(guò)程中遇到礦震或井爆時(shí)的處置方法等問(wèn)題可能就是關(guān)鍵問(wèn)題，因礦井較深而具有復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，開(kāi)采煤層時(shí)更要注意控制礦壓及對(duì)地壓的沖擊等情況。通常情況下，開(kāi)采深礦井要采取降溫等技術(shù)措施。由于開(kāi)采較深，通風(fēng)度就顯得異常重要，通常都要對(duì)開(kāi)采礦井中的通風(fēng)系統(tǒng)實(shí)施必要的技術(shù)改造，使礦井內(nèi)部風(fēng)量增大，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)內(nèi)部溫度的降低。關(guān)于瓦斯突出等安全問(wèn)題的防治要引起足夠重視，不僅要采取增大采區(qū)風(fēng)量等基本措施，還要采取其它有效措施。如開(kāi)采時(shí)采掘礦井內(nèi)的解放層，可以有效降低瓦斯可能帶來(lái)的預(yù)期危險(xiǎn)，或?qū)⒁恍┧孔⑷朊簩觾?nèi)，以破壞瓦斯的基本性質(zhì)，使其應(yīng)力降到相對(duì)比較安全的范圍。煤礦深部開(kāi)采技術(shù)目前尚未完全成熟，因地質(zhì)條件比較復(fù)雜，在技術(shù)方法上一直存在一些問(wèn)題，但礦井深部開(kāi)采技術(shù)目前還在不斷發(fā)展。礦井深部開(kāi)采過(guò)程中可以開(kāi)展深部煤礦地質(zhì)構(gòu)成的相關(guān)研究，不僅對(duì)于地質(zhì)勘探技術(shù)的未來(lái)發(fā)展具有重要推動(dòng)作用，也將為深部礦井中資源開(kāi)發(fā)利用提供重要保證。

3.3 巷道布置的改善

礦井設(shè)計(jì)過(guò)程中巷道布置是較易出現(xiàn)的難題，巷道布置質(zhì)量可使生產(chǎn)效率得到提高，采區(qū)安全環(huán)境得到改善，同時(shí)還可以使得生產(chǎn)更加集中合理。尤其是近年來(lái)，采煤技術(shù)及方法在發(fā)展中不斷完善，巷道布置逐漸成為生產(chǎn)水平提高，開(kāi)掘速度加快的一個(gè)重要方式，巷道布置的合理更是成為深層礦井中的關(guān)鍵工作之一。此外，開(kāi)采礦區(qū)過(guò)程中要對(duì)開(kāi)采方法與布置的匹配度把握好，使通風(fēng)及運(yùn)輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化，巷道掘進(jìn)工程量減少。降低矸石排放量，使生產(chǎn)系統(tǒng)的得到簡(jiǎn)化。提高煤礦經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)也要注重綜采與中掘技術(shù)的協(xié)同發(fā)展，使生產(chǎn)效率得到提高，實(shí)現(xiàn)開(kāi)采效率的高效。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，礦產(chǎn)資源作為不可再生的稀缺資源，其開(kāi)采技術(shù)在近些年來(lái)逐漸成為一個(gè)研究熱點(diǎn)。國(guó)內(nèi)煤礦開(kāi)采過(guò)程中，因井下地質(zhì)條件的多樣性以及存在著各類(lèi)問(wèn)題，井下礦產(chǎn)的開(kāi)采方法并不是固定不變的，井下開(kāi)采技術(shù)與方法會(huì)不斷發(fā)展，對(duì)于提高礦井開(kāi)采的安全性，實(shí)現(xiàn)煤炭高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)都具有非常重要的意義。

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作者簡(jiǎn)介：楊井志，男，現(xiàn)在七臺(tái)河七煤集團(tuán)公司勝利煤礦任職。