淺析礦井開采技術條件與采掘工藝

（霍州礦電集團汾源礦業有限公司 山西 035100）

引言

礦井開采行業是我國的基礎行業，須得到社會各界更多的關注。相關的工作人員需要采取一些合理的、完善的改進措施，挑選適合的開采方式與工藝，最大程度地保護周圍的環境，在一定程度上推動我國采礦行業的發展壯大，保障礦產資源的合理利用。

1.礦井開采技術重要性

由以下三點能夠說明礦井開采技術的關鍵性：第一，礦井開采技術能夠對礦井的采掘工作、再分配工作和科學運用問題上帶來良好的技術支持，這就表明了開采技術在礦井采掘工程中的關鍵性。第二，先進且高效的開采技術對于我們國家的環保事業也做出了突出貢獻。第三，先進的開采技術不僅能夠提升采掘的效率，還能有效降低礦井資源的浪費，從而形成長久良性發展的態勢。

2.礦井開采可能引發的危害

在對礦井進行采掘的過程中，極易對環境和生產這兩大方面造成負面影響。針對生產這一問題來講，在對礦井進行采掘期間，容易在采掘作業持續推進的情況下構成巨大的空洞，假如未能在礦層的頂部構建穩固性較強的頂板，就會導致空洞產生塌陷的情況，從而對開采工人的生命安全帶來威脅。另外，在礦井內通常會潛藏著甲烷、沼氣以及其他易燃易爆的高危氣體，因為礦井采掘的作業空間封閉且局限，會使得這部分危害氣體的濃度逐漸提高，嚴重時就會出現燃燒和爆炸的情況。假如在礦井的周圍存有湖泊或者水庫等儲水區域，在采掘期間還極易出現水災害。與火災比較，由礦井水災害帶來的損失會更大，周邊湖泊和水庫中的水流極易流進礦井內部，導致整個礦井被水淹沒，礦井采掘工人想要在礦井水災中得以生還幾乎是不可能的，最后還會導致整個礦井失去利用價值。因此可知，礦井采掘活動擁有極高的危險性，極易導致各類安全問題的出現，不但會危及到開采工人的人身安全，還極易導致礦井公司受到嚴重的經濟損失。針對環境問題來講，在采掘礦井資源時必須對土地進行大面積的采挖，而后構成大面積的地下孔洞，這就增加了地質災害的發生幾率，例如，裂縫、地面坍塌以及水土流失等問題。假如在采掘礦井資源期間，未能針對生產中形成的廢料進行處理工作，就會極易對周邊的水資源帶來污染，同時對土地形成重度破壞。想要保證礦井采掘工作安全、順利的推進，降低礦井采掘對于環境和生產帶來的負面影響，就需要針對礦井采掘的工藝與采掘技術進行充分總結和分析，對礦井采掘的技術條件進行確定，擇取合理適用的礦井開采技術，保證可以快速、高質的對礦井資源進行采掘，進而給我們國家社會、經濟的進步和人們日常工作、生活帶來足夠的支持。

3.礦井開采技術條件與采掘工藝

(1)爆破采礦工藝技術

如果采用爆破法來進行落礦，則需要在定向的精準性上加以重視，采用爆破法進行采礦工作，能夠形成均勻的礦塊和平直的礦壁，有利于后續支護工作的開展。因此，對毫秒延期定向爆破法進行運用，能夠有效縮減爆破所需的時長，提高出塊的效率。所以，在爆破落礦以后會有一些礦塊進到傳送機中，因此還會有效降低工人裝礦工作的工作量。另外，還有很多機械設施可以更為快速的協作工人進行裝礦工作。在開采期間可對爆破震動幅度不高的采掘設施協助生產工作，也可采用自動化智能化較強的設施來協助開采工作。同時，還應該從整體的角度出發去研究采掘技術的經濟性、安全性，還要盡量保證對周邊居民和環境不造成危害，在加工環節中，也應該盡量運用智能化和自動化較強的設施，從而有效降低對于人力的使用量。有關的技術工人應該極力構建出科學、完善的爆破方案，對鉆孔、裝藥、炮孔驗收和充填堵塞工作進行嚴格設計。對臺階的高度和最小抗線進行嚴格量測，同時綜合地質情況和地形狀態對所有炮孔進行明確，排距和孔距也應該保持在30cm之內。

(2)礦層賦存的穩定性

在進行采掘工作時，應該保證礦層盡量處在穩定不變的狀態中，也就是說礦層的厚度與傾角不可以產生較大的變化，在礦層內不能出現較大的陷落柱與斷層。如果礦層的厚度與傾角出現了較大變化，這時采礦機就必須對截割的方向和截割的高度進行調節，進而降低了綜采技術的高效性和高質性。尤其是在綜采工作面中出現陷落柱和斷層問題后，就必須遷移工作面，對開切眼進行重新設置。我們都知道，在對那些面積較大的工作面進行遷移時必須投入大量時間，由一個月到數月不等，在這期間需要耗費大量人力物力。所以，在擇取礦井采掘技術時必須對礦層的穩固度進行充分了解，同時還要擇取適宜的綜采工藝。

(3)瓦斯、礦塵

瓦斯等級在各礦井內變化較大，礦井經實際生產中測得的瓦斯含量為0.15%，沼氣含量為0.05%，瓦斯相對涌出量為0.02m3/t，屬于低瓦斯礦井，但隨著采深度的增加瓦斯含量將有所加大，因而，應加強瓦斯監測，注意瓦斯濃度的變化，尤其是在遇到小斷層或鉆孔時，應引起重視，提前采取防護措施，確保安全生產。

(4)合理利用數據進行方案優化

礦井的采掘工作均是在地下進行的，屬于及其復雜且特殊的工作。在對礦井進行采掘期間，會不可避免的出現各種突發情況，所以，應該對礦井開采技術與采掘工藝進行相應的標準檢驗。對數學數據模型和數學公式進行科學運用，進而對礦井采掘期間的風險進行有效評估與預測，所以在礦井采掘之前采用數據模擬技術進行評估是必不可少的。

(5)對礦井實地進行深度考察

在對礦井進行實際采掘期間，應該對采掘區域進行現場進行充分考察，然后依照采掘現場的具體狀態來制定開采計劃，同時還需要針對已有的或者準備投入使用的采掘技術進行優化處理。這部分和礦井采掘有關的預備工作均應該將礦井采掘工作的經濟收益當作根本來實施，而后綜合適當的技術手段，將所在區域的實際情況與預備工作協調融洽。另外，巷道的施工方案也應該遵照科學性與合理性來進行規劃，同時還應該保證這部分巷道的分布必須保持在較為合理、集中的狀態下，如此便能夠使工作中產生的數據更為精準化。對開采與回采工作面中的問題進行優化，應該綜合各種相應的問題，同時將這部分問題貫穿到對應的工作中，還應該促進采掘技術對于礦井開采工作的優化。在實際工作進行期間，能夠在礦井內對礦石進行迅速處理，同時還可以將其作為填充物填筑到工作面中，以促進礦石的回收再利用，完成了對于資源的雙重利用，同時在對出礦率進行科學控制的前提下，能夠有效提升開采率。

(6)填充法

在對礦井中礦層進行開采期間，假如出現了地表下沉的情況，便可采用填充的方式。在工作進行期間，材料和實施欠缺的問題經常出現，采用填充的方式可對場地中產出的廢棄材料進行再利用，降低了材料上投入的資金，同時還能夠提高開采中的回收率。在對填充方式進行利用時，應該對周邊的實際情況進行充分了解，對所需的數據進行檢驗。在采空區中極易產生誤操作和安全事故等問題，因此，有關工人需要把開采出的廢棄材料填充到采空區中，確保開采活動的安全性。

(7)連續開采技術

連續采礦技術的含義是采礦機進行連續采礦、充礦等工序。礦井運輸的方式是通過伸縮式輸送機或穿梭卡車。工作面頂板支架需要用螺栓和叉車清理干凈。整個工序機械化程度較高。在此過程中，將要開采的礦層劃分為不同的區域。在連續開采過程中，開采速度快，投資少，安全適應性強，機械化程度高。但是，在這一過程中也存在一些不足。一是通風條件差，二是恢復率差。因此，該工藝對礦層地質條件也有較高要求，適用于構造簡單、開采深度淺的礦層。在當前的礦井企業中，連續開采技術往往被作為輔助開采手段。

4.結束語

綜上所述，礦井開采包括很多方法，每種方法都有其特有的優勢，如何選擇合適的開采方法是人們關注的重點問題之一。其主要優點在于實現了礦井開采的破礦、裝礦、支護和運輸的機械化。在選擇開采技術時，需要綜合考慮礦層厚度、傾角和賦存的穩定性。雖然這些年綜采技術取得了突飛猛進的發展，但是，礦井的掘進技術并未顯著改善，工作面開采速度在一定程度上快于掘進速度，容易引發采掘接替緊張的問題。因此，在發展綜采技術的同時，還應該對綜采工作面的掘進技術給予一定的關注。