井下采矿技术与井下采矿的发展趋势探讨

张军峰

摘要：井下采矿技术是保证煤矿得到有效开采的重要技术，这项技术的实施具备一定的危险性，井下采矿技术的流程较为复杂，本文深入的分析了复杂情况下井下采矿的具体技术，以及井下采矿技术的未来发展趋势。

关键词：井下采矿；技术；未来发展趋势

煤矿开采是保证我国工业生产和居民供暖的重要资源，因此对煤矿开采技术展开深入探讨的意义重大。井下煤矿开采技术方案的制定需要先结合矿井的实际情况进行分析，根据矿井的特点制定煤矿采矿技术实施方案。

1现阶段常用井下煤矿采矿技术的相关分析

1.1井下煤矿采矿自然崩落法的技术分析

自然崩落法的原理为，寻找容易产生自然崩落的煤矿材料，运用煤矿自身的裂缝特点，对煤矿施加一定的压力，使矿石可以自然崩落，首先，对煤矿下方预留一定的承重面积，保证煤矿可以自然下落到适合控制的方位，要根据井下矿产的实际情况配置相关的巷道，并且尽可能深的进行自由面的设置，避免崩落的煤矿同矿井其它结构形成冲击。要分析煤矿内部的受力状态，以便煤矿能够根据施工人员的设计方案实施崩落，保证矿产的正常开采，要充分利用矿产重力的作用，使煤矿可以在失去平衡的状态下滑落，并完成收集。要分析崩落的煤矿的状态，尽可能使煤矿的大小和形态便于施工人员管理。

1.2煤矿开采无底柱分段崩落法的技术分析

要根据煤矿的具体结构对采矿参数进行设置，根据参数的变化情况对矿井的形态进行控制，参数在100或100以上时，矿井的形态要控制在10m×10m，参数在112-198之间时，矿井形态要控制在12m×10m，参数的设置要对矿井的变化做出调整，当矿井的形态为16m×15m时，参数要控制在198以下，当结构参数在55以上时，矿井至少要保持在15m×15m，以确保采矿的正常进行，我国于2013年开始的无底柱采矿试验积累了丰富的经验，矿井参数的设置分为198、321和134三个层次为最好，要把矿井的结构设置为15m×20m，当矿井结构在278m以上时，不宜采用15m×20m的参数设置方案，要将矿井的中心部位进行深度的加强，避免影响到对岩石的控制和药品的填充，我国现有的采矿设施能够对煤矿矿藏较为丰富的区域实施大规模开采，具体操作流程较为相似，操作技能比较容易学习，要根据矿产的一次性下落质量分析矿产的消耗情况，并且计算收集质量，以便科学的选取采矿设施配件，提高一次性采矿效率，要将采矿参数下调20％-25％，以便节约采矿所带来的资金成本。

1.3井下煤矿采矿技术空场法的技术分析

空场法比较适合大型矿区的开采，重型和厚度较大的矿产适合利用这一方案进行，每一段的间隔要控制在10m以上，并且将钻孔深度控制在矿石整体厚度的68％，以便药物可以顺利控制矿产资源的形态，促进空场法实施效率的提高。要将煤矿的采集率保持在71％以上，并且选取外部环境较为稳定的区域实施空场法，将矿产贫化率控制在20％以上，必须在实施空场法之前对矿石的稳固程度进行考察，并且在保障煤矿稳定性的基础上实施空场法，保证空场法实施的顺利。空场法的实施必须将核心设备控制在50m以上，每一段的高度控制在10m以上，空场的核心面积要保证在1500㎡，底部的矿柱结构要控制在1100㎡，矿柱结构的倾斜角必须保证在10°以上，并且安置于厚度在50m以上的矿石当中，分段流程结束之后，要对矿井采矿部位进行科学的回填，回填工序必须保证在14m以上的位置执行，如果矿井所处的环境特殊，要将参数适当调整至18，确保回填工序的效率。

2井下煤矿采矿的发展趋势

2.1井下采矿自然崩落法的发展趋势

自然崩落法井下采矿技术在西方国家有着漫长的使用历史，早在一百多年前，美国率先使用自然崩落法进行煤矿开采，并获得了理想的效果。我国在新中国成立初期引进了煤矿开采的自然崩落法，目前，自然崩落法已经广泛适用于我国各类煤矿的开发当中，我国四川地区进行的自然崩落法开采实验，并且结合南美地区的煤矿开采进行了研究，当前，该地区利用自然崩落法进行煤矿开采的年产量已经突破3500万吨[1]。由此可见，自然崩落法的经济效益较高，具有良好的发展空间

2.2无底柱分段崩落法的发展趋势

无底柱分段崩落法在建国初期运用到我国煤矿开采当中，这一方法与许多传统煤矿采矿方法有诸多相似之处，并且具有高效率，高科技含量的特点。无底柱分段崩落法的运行设备比较简单，能够充分保障施工人员的安全。这一方法最初由欧洲国家发明，并且经由瑞典传进中国，这项技术在开采金属矿产等方面具有很好的应用性[2]，在矿产含量较多和煤矿体积较大的矿井中使用无底柱分段崩落法非常科学，必须保证被开采的煤矿不会损害其它井下物质，避免造成经济浪费。施工人员要对矿井的不同巷道进行分类，并且有步骤的对已经崩落的煤矿进行收集，收集工作要自上而下的进行。当已经崩落的煤矿资源完成采集之后，岩石将会替代原有的煤矿成为矿井底部的成分，要确保矿井的底部不存在底柱结构。并且对煤矿的疏松程度进行考察，确保煤矿能够顺利降落至采集区域，要避免矿产滑落过程中的损耗，尤其是避免矿井煤矿采矿效率的主要因素是矿产滑落过程中的损失。

2.3井下采矿技术空场法发展趋势

矿井的空场采矿法是运用较为普遍的采矿法，该方法从传统采矿技艺中传承而来，VCR法是较为常见的方法，该方法在我国多地区进行了实验，并取得了理想的效果，要根据矿井的特点选择空场法的实施方案，分析空场的具体面积，并且对空场的切割槽进行管理，切割槽要作为矿井的补偿区域，该区域要配合矿场的相关施工配料安置，并且保证煤矿滑落的连续性，空场法的实施必须以崩落煤矿的运输效率为参考因素，以便及时调整各类参数，提高煤矿开采效率。要调高空场煤矿循环开采效率，保证煤矿运输的连续性。

3结束语

煤矿资源是保证我国工业生产和民工供暖的重要能源，提高煤矿开采效率对促进我国经济的增长和民生事业的发展至关重要，深入的分析井下煤矿采矿技术以及该技术的发展趋势，对提高我国煤矿采矿技术的水平，具有十分重要的意义。

参考文献：

[1]侯树秋.浅谈井下采矿技术及井下采矿的发展趋势[J].黑龙江科技信息,2013(18).

[2]何勇.谈井下采矿技术及井下采矿的发展趋势[J].黑龙江科技信息,2013(27).endprint