井下采矿技术和井下采矿的发展形势

王冲 马宁 曹立涛

1.辽宁省铁法能源公司大隆矿 辽宁调兵山 112700

2.辽宁省铁法能源公司晓明矿 辽宁调兵山 112700

3.辽宁省铁法能源公司大隆矿 辽宁调兵山 112700

1 井下采矿技术的特点

1.1 技术种类多

井下采矿技术有多种类型，在应用过程中必须将实际环境与技术应用范围相结合。常用的井下采矿技术是长壁采矿技术，其应用范围广，但也存在一些缺点：不适合金属矿产资源的开采。井下采矿技术很多，只有根据矿产资源的实际情况选择合适的开采工艺，才能保证采矿质量。

1.2 工艺技术复杂

与露天开采技术相比，其安全性和生产效率存在较大差异。井下采矿技术的应用通常需要更多的投资来保证采矿的安全，且由于场地的限制，其工作效率低于露天开采。因此，企业必须在井下采矿技术应用前做好充分的准备，在保证安全的前提下，通过改进技术、加强科学管理等手段提高井下采矿的安全性和效率。

1.3 井下采矿的复杂性和技术更新的快速

井下采矿工程施工复杂性高，安全性一般较低，容易产生安全隐患。井下采矿技术的应用涉及到施工内容的多个方面，在施工过程中需要投入更多的人力、物力和财力，以保证井下施工人员的安全。同时，在施工前，工作人员需进入井下矿井。因此，施工前必须做好各种安全工作的准备，在保证人员安全的前提下确认施工设备运行良好与安全高效，这样能有效避免因设备故障引起的火灾或坍塌等矿山事故的发生。

2 井下采矿技术应用

2.1 井下填充技术

在井下采矿作业中，井下填充技术是重要内容，尤其是近年来，井下填充技术更是在井下矿产开采作业中得到了重要应用。目前，井下填充技术主要包括干式填充、碎石水泥浆胶结等技术。但是随着市场环境的不断发展，这些技术也有了一定的落后性，在具体的矿产开采作业中，应加大对现代材料的整合应用，以此优化井下采矿技术环境，保障人员、设备与矿产资源安全[1]。

2.2 深井开采技术

合理应用深井开采技术，可有效促进矿产开采深度增加，提高矿产开采量。结合以往经验发现，与露天采矿作业相比，井下采矿需要面临压力、温度、湿度等各项条件的复杂变化，不可控因素较多，开采难度也更大。为有效克服各项外在条件限制，消除环境对矿产开采过程、开采结果的影响，矿产开采人员可将HEMS技术合理应用于深井开采作业中，以此保障人员设备安全，提高矿产开采质量与开采效率。所谓的HEMS技术指的是一种降温换热系统，该系统可有效控制深井开采中的热害，在实际开采过程中，利用该系统提取矿井涌水中的冷量，并促进冷量与矿产开采面上的高温空气进行热量交换，从而达到深井降温的目的，为矿产开采作业创造出一个有利的温度条件。

2.3 三下技术

在实际应用过程中，施工人员需根据深井岩层、深井土质等实际环境特点，设计制定完善的矿采开采方案，同时针对深井岩层中存在的空缺，利用填补法将其填平，防止在开采过程中出现塌陷事故。为保障工程安全，需组织矿产开采人员对深井岩层表面进行加固与重建，以保证井上建筑物的安全性与稳定性。另外，在进行井下采矿作业时，地下水、岩层结构等都会影响采矿作业的安全性，因此在进行矿产开采时需对开采作业面一定范围内的水体进行处理，避免的开采过程中造成水体流失问题[2]。

2.4 井下支护技术

就矿产资源井下开采作业而言，支护工程是不可少的。因为井下环境复杂、不可控因素多，同时岩层结构稳定性较低，所以施工人员需合理应用井下支护技术保障矿产开采的安全性。而为保障技术应用效果，在应用井下支护技术时，施工人员首先需通过全面的地质勘查，掌握开采区域及周边环境的水文地质情况，在此基础上合理选择支护技术开展井下支护施工。在井下矿产开采作业中，常用的井下支护技术为锚杆桁架，该项技术中包含了两个涨壳式锚杆与钢杆，安全性较高且适用范围较广。

3 井下采矿发展趋势

3.1 向着大型化创新

以矿山设备为例，矿产企业应注重矿山设备的创新，推动矿山设备向大型化发展创新，只有这样才能满足实际工作的需要，促进井下资源开发的规模化发展，使其更加规范和完善。因此，在新的发展时代背景下，钻井机械设备应满足规模化的要求，而凿岩机更应从液压等方面入手创新。了解井下采矿工作状况可知，设备的工作效率和速度直接影响到整个采矿工作，所以工作人员可将现代计算机技术应用于施工中[3]。以激光侧位为例，在计算机自动控制技术的指导下，能有效处理车厢的粘着物，使车辆连续装卸，以达到预期的工作目标。

3.2 向着智能化创新

随着智能技术的飞速发展，井下定位技术、自动化技术、通信技术和井下工作面信息智能技术有机结合。采矿调度系统与主流技术、卫星定位技术、数据通信技术共同加强，使整个井下采矿工作向无人化方向转变。此外，要积极借鉴国外发达国家的经验，充分利用卫星导航技术、实时处理监测技术和地下通信技术，实现井下工作面各机械设备的无人驾驶操作。

4 结语

现阶段井下采矿工作操作起来依旧非常繁琐，且难度系数很高，因此为了更好应对多变的市场环境，满足行业发展要求，企业要控制资源开采工作，持续优化资源开采效率和质量，避免资源减少对生态环境产生负面影响。随着科学技术的不断革新，井下采矿工作也在持续优化，此时只有保障井下采矿工作的有效性，控制安全事故的出现，才能为矿业持续发展提供有效依据。