井下采礦技術(shù)影響因素及優(yōu)化方式

李傳林

（廣西河池市桌泰建筑工程有限責(zé)任公司大新分公司，廣西崇左 532315）

開采技術(shù)在長期應(yīng)用過程中會(huì)受到不同因素影響，井下開采是一種常見的開采方式，該項(xiàng)開采方式對(duì)相應(yīng)技術(shù)的要求較高。在井下開采時(shí)，要想提高開采效率和質(zhì)量，不僅要確保采用技術(shù)的先進(jìn)性，而且還要引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備，確保礦產(chǎn)行業(yè)持續(xù)發(fā)展。

1 井下采礦特點(diǎn)

1.1 環(huán)境復(fù)雜

我國土地遼闊，不同區(qū)域礦山開采環(huán)境差異顯著，例如，氣候條件、礦產(chǎn)分布情況等都存在較大差異，一些區(qū)域不同地礦產(chǎn)賦存十分復(fù)雜，而且受當(dāng)?shù)卣_發(fā)計(jì)劃、管控等各項(xiàng)因素影響，這會(huì)導(dǎo)致井下開采作業(yè)要綜合考慮外在因素和內(nèi)在因素帶來的各種影響，在嚴(yán)格遵循行業(yè)規(guī)范技術(shù)上，確保高效、安全開采。

1.2 技術(shù)復(fù)雜

井下開采時(shí)除了要考慮礦產(chǎn)資源開采過程，還要考慮礦產(chǎn)資源輸出作業(yè)和采礦人員在作業(yè)中的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、開采人員安全性。整體操作技術(shù)包括回采、掘進(jìn)、排風(fēng)、供電、運(yùn)輸?shù)炔煌绦?，每一個(gè)程序都會(huì)直接影響井下開采作業(yè)，因此，開采技術(shù)必須要相互協(xié)同，只有這樣才能完成礦產(chǎn)資源開采作業(yè)[1]。井下采礦工藝較為復(fù)雜，在實(shí)際開采時(shí)，要綜合考慮開采作業(yè)應(yīng)用的技術(shù)、設(shè)備類型、安全管理等多項(xiàng)內(nèi)容造成的影響，需要依據(jù)具體情況，制定一套符合要求的開采施工方案，采取合理措施完成相應(yīng)管理工作，確保井下開采作業(yè)順利進(jìn)行，提高開采效率[2]。

2 影響井下采礦技術(shù)應(yīng)用的各項(xiàng)因素

2.1 地質(zhì)情況

2.1.1 開采深度

從大量工程經(jīng)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，礦頂冒放性會(huì)對(duì)開采深度造成直接影響。井下作業(yè)開戰(zhàn)前，技術(shù)人員要全面結(jié)合自身作業(yè)經(jīng)驗(yàn)，以及相應(yīng)公式對(duì)礦井丁冒放性進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)開采深度進(jìn)行的精準(zhǔn)判斷[3]。頂冒放性一方面會(huì)影響開采深度，另一方面還會(huì)影響采作業(yè)技術(shù)的選擇，以及增加井下開采難度。

2.1.2 礦層結(jié)構(gòu)

礦層結(jié)構(gòu)會(huì)對(duì)采礦技術(shù)的應(yīng)用造成直接影響，對(duì)于不同類型礦層結(jié)構(gòu)會(huì)對(duì)不開采的最終結(jié)果造成不同影響。一般來說，礦層結(jié)構(gòu)中會(huì)有硬度不同巖石，巖石在礦產(chǎn)資源開采中能夠起到支撐作用，這會(huì)對(duì)頂冒放性造成不良影響，而且也會(huì)提高下降難度[4]。由此可見，在進(jìn)行井下礦產(chǎn)資源開采時(shí)，要先對(duì)礦層結(jié)構(gòu)具體情況進(jìn)行全面勘測(cè)，然后依據(jù)巖石分布情況和硬度狀況，最終選擇符合要求的采礦技術(shù)和方式。

2.1.3 礦層強(qiáng)度

大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，礦層強(qiáng)度會(huì)對(duì)選擇的才可技術(shù)造成直接影響，礦層強(qiáng)度越低，抗壓性也就越差，具體開采難度也就越大，這也就對(duì)采用的采礦技術(shù)提出更高要求。除此之外，礦層整體裂隙情況，也會(huì)對(duì)選擇的采礦技術(shù)造成一定影響。

2.2 技術(shù)因素

隨著人們對(duì)井下采礦技術(shù)研究的不斷深入，以及大量的實(shí)踐，井下開采技術(shù)不斷成熟，勘探技術(shù)與開采設(shè)備都處于領(lǐng)先行列，但是從具體應(yīng)用情況來看，井下開采作業(yè)存在一些問題，例如危害性較大的坍塌事故等，這些事故的發(fā)生不僅會(huì)造成巨大經(jīng)濟(jì)損失，而且會(huì)造成人員傷亡，因此，要加強(qiáng)對(duì)技術(shù)的優(yōu)化[5]。

2.3 經(jīng)濟(jì)因素

開采設(shè)備是否先進(jìn)是影響采礦技術(shù)的一項(xiàng)重要因素。采用先進(jìn)設(shè)備可以進(jìn)一步提高開采質(zhì)量和效率，但是要投入大量資金，企業(yè)在購買井下開采中應(yīng)用的各種不同類型的設(shè)備時(shí)，要全面考慮經(jīng)濟(jì)因素。企業(yè)要依據(jù)具投入與產(chǎn)出情況，制定合理的設(shè)備購買計(jì)劃和開采方案，在確保開采效率能夠滿足要求標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，提高經(jīng)濟(jì)效益。

3 選擇井下采礦技術(shù)的原則

3.1 堅(jiān)持安全第一

井下采礦作業(yè)與露天采礦相比，井下采礦作業(yè)環(huán)境十分復(fù)雜，存在大量安全隱患，風(fēng)險(xiǎn)性大，因此，相關(guān)作業(yè)人員要增強(qiáng)安全防護(hù)意識(shí)，在選擇技術(shù)時(shí)，要盡量避免發(fā)生安全事故，以免造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，以及人員傷亡。例如，在采取崩落采礦法可能會(huì)導(dǎo)致地表發(fā)生塌陷問題，在采空區(qū)與廢石區(qū)容易出現(xiàn)泥石流問題，這是井下采礦時(shí)，工作人員必須注意的一項(xiàng)內(nèi)容，而且要采取合理措施進(jìn)行科學(xué)處理，確保井下采用的采礦技術(shù)安全性，降低事故發(fā)生概率。

3.2 注重生態(tài)環(huán)保

現(xiàn)代人們環(huán)保意識(shí)得到顯著提高，各個(gè)行業(yè)都建設(shè)了新綠色施工標(biāo)準(zhǔn)，井下開采期間會(huì)應(yīng)用到大量設(shè)備，在井下開采期間會(huì)產(chǎn)生大量廢氣、廢石、粉塵等各種會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染物質(zhì)，這些物質(zhì)的出現(xiàn)會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成破壞。雖然我國具有豐富的礦產(chǎn)資源，但是，如果開采不合理，會(huì)降低利用率，造成嚴(yán)重浪費(fèi)現(xiàn)象。可見，提高開采效率，做好生態(tài)環(huán)境保護(hù)是采礦行業(yè)與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的關(guān)鍵。

3.3 技術(shù)合理可靠

井下采礦技術(shù)具有現(xiàn)代化、快速化特點(diǎn)，而井下作業(yè)環(huán)境十分復(fù)雜，因此，井下開采作業(yè)開展要以高效生產(chǎn)力作為主要指導(dǎo)方向，全面結(jié)合可持續(xù)發(fā)展理念，對(duì)開采作業(yè)采用的各項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，盡量選擇損害小、強(qiáng)度大的技術(shù)進(jìn)行開采，確保井下采礦順利進(jìn)行，提高生產(chǎn)力，實(shí)現(xiàn)對(duì)生態(tài)環(huán)境的合理保護(hù)。同時(shí)，為了提高開采安全性和效率，要提高井下開采自動(dòng)化整體操作水平，而且要合理應(yīng)用輔助遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)，為井下開采提供技術(shù)支持，采用合理技術(shù)，提高社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。

4 優(yōu)化井下采礦技術(shù)的合理方式

4.1 在井下安裝空調(diào)

井下采礦經(jīng)常伴隨著地?zé)岷屯咚宫F(xiàn)象，這提高了井下開采作業(yè)危險(xiǎn)性和難度，為了解決這一問題，建議加強(qiáng)井下通風(fēng)。進(jìn)行井下礦產(chǎn)資源開采作業(yè)時(shí)，礦產(chǎn)資源的堆放可能會(huì)導(dǎo)致溫度升高，這也會(huì)導(dǎo)致地?zé)嵘?，因此，采取常?guī)通風(fēng)措施難以達(dá)到理想降溫效果。為了達(dá)到理想降溫效果，應(yīng)當(dāng)在井下安裝空調(diào)，達(dá)到散熱目的。井下空調(diào)主要分為分散式空調(diào)和集中式空調(diào)兩種類型。與分散式空調(diào)相比，集中式空調(diào)安裝效率更高，而且拆卸起來相對(duì)簡(jiǎn)單，適合應(yīng)用在井底或地面。分散式空調(diào)的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在開采方便、成本低等多個(gè)方面，分散式空調(diào)通常適合應(yīng)用在采礦作業(yè)區(qū)和工作面，但是，考慮到其在具體應(yīng)用過程中的整體制冷效果差，因此，其并未被很好地應(yīng)用到具體生產(chǎn)中。目前，井下采礦主要采取集中式空調(diào)，這主要受下列因素影響：

（1）集中式空調(diào)在井下應(yīng)用，整體散熱效果良好，能夠避免井下采礦期間發(fā)生溫度過高，空氣不流動(dòng)而引發(fā)的各項(xiàng)事故，能夠減少經(jīng)濟(jì)損失，避免人員傷亡。

（2）集中式空調(diào)應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)井下快速降溫，確保井下能夠全面通風(fēng)。

4.2 科學(xué)布置巷道

布置礦井是井下采礦中一項(xiàng)重要環(huán)節(jié)，科學(xué)布置巷道一方面能增強(qiáng)礦產(chǎn)資源效果，另一方面也能大幅降低開采作業(yè)危險(xiǎn)性。現(xiàn)階段，布置井下巷道布置要考慮下列因素：

（1）在開采技術(shù)不斷發(fā)展的同時(shí)對(duì)巷道布置提出更高要求，因此，要摒棄過去采用的簡(jiǎn)易式巷道。

（2）開采方式會(huì)對(duì)巷道布置造成不良影響，例如，采取特殊開采方式會(huì)對(duì)巷道長度、設(shè)備安防點(diǎn)、井下環(huán)境造成影響，此時(shí)，要制定與實(shí)際情況相符的巷道布置計(jì)劃。

（3）布置巷道還要考慮技術(shù)要求、開采深度、作業(yè)人員等多項(xiàng)內(nèi)容，確保整體布置的合理性。

4.3 嚴(yán)格遵循各項(xiàng)作業(yè)要求

井下采礦作業(yè)必須要嚴(yán)格遵循各項(xiàng)安全條例，其中重要的條例如下：①人員與車輛不得同時(shí)斜井；②不得在未得到指令的情況下私自關(guān)閉通風(fēng)設(shè)備；③技術(shù)人員在開展井下作業(yè)前，要接受嚴(yán)格作業(yè)培訓(xùn)和安全指導(dǎo)，使其能夠牢記逃生路線。一旦在井下發(fā)生事故，要立即通知其他井下作業(yè)人員，快速撤離作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，進(jìn)入臨時(shí)躲避點(diǎn)，保證自身安全，減少人員傷亡；④相關(guān)工作人員下井前必須要做好安全檢查作業(yè)，例如，工作人員必須佩戴安全帽，攜帶自救作業(yè)工具；鋼鋸、電鉆等各種危險(xiǎn)品都必須要放在特殊工具袋中；井下作業(yè)人員禁止穿化纖材料衣服。

4.4 選擇復(fù)合實(shí)際需求采礦技術(shù)

進(jìn)行井下采礦作業(yè)前，要對(duì)開采環(huán)境和礦層結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)因素進(jìn)行全面分析，依據(jù)分析結(jié)果，選擇出一套合理高效采礦技術(shù)，采礦技術(shù)的選擇要求如下：

（1）若在開采期間遇到頂板過于堅(jiān)硬或頂板破碎問題，考慮到深孔預(yù)裂爆破、高壓注水、化學(xué)加固技術(shù)成本高，負(fù)載小，此時(shí)，應(yīng)對(duì)采用巖層控制技術(shù)。

（2）井下采礦開采時(shí)，可以通過對(duì)相應(yīng)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，對(duì)沖擊礦壓顯現(xiàn)進(jìn)行模擬，在該基礎(chǔ)上，對(duì)沖壓機(jī)礦壓檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，提高監(jiān)測(cè)內(nèi)容的完整性與精準(zhǔn)性，降低各種事故發(fā)生概率。

（3）采用支護(hù)質(zhì)量和頂板動(dòng)態(tài)檢測(cè)技術(shù)時(shí)，完成緩傾斜中厚長臂工作面監(jiān)測(cè)后頂板動(dòng)態(tài)和支護(hù)質(zhì)量時(shí)，要同步檢測(cè)井下急傾斜、堅(jiān)硬頂板及頂層作業(yè)面支護(hù)質(zhì)量，同時(shí)，要嚴(yán)格依據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果優(yōu)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，提高最終監(jiān)測(cè)結(jié)果精準(zhǔn)度。

5 結(jié)語

井下采礦作業(yè)是一項(xiàng)對(duì)技術(shù)要求很高的工作，在具體開展期間，為了提高開采效率，降低事故發(fā)生概率，要做好優(yōu)化作業(yè)，從而促進(jìn)我國礦產(chǎn)開采行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。