井下采矿技术及井下采矿的发展趋势探析

戴坤霞

摘要：矿产资源作为我国国民经济发展的重要基础，随着近年来国内社会经济的快速发展，社会各行业对矿产资源需求日益增加，然而能源短缺危机和环境污染危机也呈现出逐年严重趋势。基于此，实现矿产资源的科学、合理开发与利用至关重要。为此，相关工作人员加大了对井下采矿技术的研究，并对井下采矿技术未来发展趋势进行了探究。

关键词：井下采矿技术；特点；问题；发展趋势

作为一项工作环境恶劣、危险系数高的工作，井下采矿受各种不确定因素影响存在着诸多安全隐患，一旦发生就会给当地社会经济健康发展与人们生命财产安全造成严重影响。基于此，为降低采矿过程中安全事故发生率，提高井下采矿质量与效率，采矿企业应根据矿区实际情况选择最佳的采矿技术，进而保证采矿企业开展正常的生产经营活动[1]。可见，如何优化和完善井下采矿技术，已成为当前采矿企业关注的热点问题。

一、井下采矿技术概述

我国矿产资源存储具有种类多、储量大特点，随着近年来国民经济的快速发展，引发了一系列的矿产资源短缺和环境污染危机，同时社会各行业对矿产资源需求量也日益提高。因此，为缓解我国矿产资源日益短缺和社会对矿产资源需求量不断增加间的矛盾，加强井下采矿技术的研究与开发势在必行。

对于井下采矿技术而言，其根据不同缓解的井下采矿作业，包含了不同的井下采矿技术，例如长壁开采技术主要应用于煤矿井下开采[2]。但是，对不同井下采矿技术，其具有相同特点，主要表现有：首先，目前井下采矿技术具有类型多特点，既可以根据不同的矿井特点选用不同的井下采矿技术，又可以同一种井下采矿技术适用于不同矿井环境，这就要求在确定井下开采技术时应充分结合矿井实际情况；其次，井下采矿技术具有施工工序复杂，施工安全性差等特点，这主要是受矿井作业环境条件复杂、恶劣等影响，不但需要投入大量的财力、人力、物力，而且为保障井下采矿质量与效率，需加强相应的井下采矿管理，保障采矿工作正常运行；第三，随着现代化科学技术水平快速发展，先进井下采矿设备的运用促进了井下采矿技术发展日新月异，因此，采矿企业应重视先进井下采矿技术的更新和专业井下采矿技术人员的引入，不断促进采矿企业井下采矿质量与效率的提升。

二、我国井下采矿技术现状及问题

我国井下采矿技术较国外发达国家起步较晚，当前主要的井下采矿技术主要有以下几种，具体有[3]：

（1）综采技术，该技术目前在我国井下采矿技术中属于较为先进的技术，并且较其他井下采矿技术，其无论是在机械化程度还是在开采质量与效率方面都具有明显优势，并且在国内井下采矿领域地位和作用至关重要。

（2）炮采技术，属于一种古老且较为成熟的井下采矿技术，应用面以相对单一的长壁采矿作业区域为主，其开采矿产层时以爆破方式为主，后再通过人工将矿产装运，具有一定的现代化和机械化水平。

（3）普采技术，同样属于单一长壁采矿技术的一种，原理类似于炮采技术，但其无论是在机械化水平还是在采矿质量与效率方面都比炮采技术有着显著的优势。

（4）倾斜长壁采煤技术，其应用面主要在采矿区周边地下水位较高的井下采矿区域，一方面可以保证井下采矿工作的有效开展，另一方面又可以避免矿区周边地下水渗入。较倾斜分层采矿技术，在相同采矿作业环境与条件下，倾斜长壁采煤技术安全可靠性更强。

受各种因素影响，目前国内井下采矿技术与工艺中仍存在着诸多问题，主要表现有：（1）井下采矿整体质量偏低；（2）采矿企业生产运营整体效率不高；（3）井下采矿整体机械化水平偏低；（4）井下采矿整体安全性能不高，存在着诸多安全隐患问题；（5）井下采矿整体成本费用偏高。可见，为保证我国井下采矿行业的持续、健康、稳定发展，加强井下采矿技术的研究与开发至关重要。

三、井下采矿技术发展趋势

随着科学技术水平的不断提高，我国井下采矿技术得到了快速发展，其未来发展趋势主要有以下几方面[4]：

（1）井下深部开采技术发展趋势。随着我国矿产资源短缺问题与社会对矿产资源需求量不断增大间矛盾日益升级，井下开采技术逐渐向着深部矿产资源开采应用发展。尽管，当前我国在井下深部开采技术方面仍存在着不少困难与问题，但是随着采矿企业对井下深部开采技术研究的不断深入，相信国内井下深部开采技术将会得到显著发展与进步，这不但有利于我国采矿事业的不断升级，而且对于提升采矿企业经济效益具有显著作用。

（2）井下充填技术发展趋势，井下采矿技术种类较多，其中以碎石水泥浆胶结技术、尾砂胶结技术以及干式填充技术等为典型代表。然而，伴随着近些年我国采矿行业市场与采矿工艺技术的不断发展，部分井下采矿技术已经无法满足井下采矿实际需求，这就对井下采矿技术优化和更新提出了新要求，特别是在井下充填技术方面。随着井下采矿技术日新月异的发展，以高浓、高尾砂方向为代表的井下充填技术逐渐替代了传统的井下充填技术，这不但对于井下采矿条件和环境的改善具有积极作用，而且对于降低采矿成本费用，提高采矿企业经济效益具有显著促进作用。

（3）深海采矿技术发展趋势，作为当前海洋中深海金属矿产资源开发与利用的关键技术，深海开采技术主要包含了海底软管输送系统、采矿及矿物输送监测系统、深海矿产采集技术、海底矿物制备装载和输配电技术、海面支持以及采矿船动力地位系统以及提升从深海将矿物输送到海洋面技术等。在深海采矿技术中，其关键技术主要是适应海底作业环境回采率高的智能化采集设备 ，回采过程形态复杂多变的软管输送技术[5]。一方面，应保证多相流提升设备与技术的安全性、可靠性及高效性；另一方面，还应加强开采过程采矿船、提升管道、采集设备随动定位及作业过程的监测控制。开发与完善深海采矿技术，对于我国深海金属矿产工业开采系统的建立具有显著促进作用，可有效的緩解我国矿产资源短缺问题与社会对矿产资源需求量不断增大间矛盾。

（4）井下支护技术发展趋势，由于井下采矿作业具有一定的安全风险性，做好井下支护对于保证井下采矿作业安全具有显著作用。这就对井下支护技术提出了更高要求。因此，井下支护技术革新已成为井下采矿技术未来发展的一个重要趋势。通过优化和完善井下支护技术，不但可以对应防止井下采矿作业安全事故发生具有显著作用，而且对于促进采矿企业社会经济效益的提升具有积极效果。

四、井下采矿作业要点分析

由于受诸多因素影响，造成井下采矿作业存在着安全风险性，为保证井下采矿作业过程的安全，应注意一下几方面：（1）加强井下采矿作业管理与施工人员安全责任意识，严格按照井下采矿安全施工规范进行作业；（2）加强井下采矿作业人员安全防护装备的配置，并定期对其进行体检，保证井下作业人员身体素质达标；（3）采矿企业安全管理部门应定期开展安全检查，排除安全隐患，降低井下采矿安全事故发生。总之，通过不断的优化与完善井下采矿技术，加强井下采矿施工管理，保证井下采矿生产作业质量与效率。

参考文献：

[1] 耿建伟，井下采矿技术及井下采矿的发展趋势探析[J].科技传播，2014.02（下）：72-73

[2] 周剑，试论井下采矿技术的发展趋势[J].能源与节能，2015年，第7期（总第118期）：17-18

[3] 何勇，谈井下采矿技术及井下采矿的发展趋势[J].科技论坛，141

[4] 郑克锋，任怀川，浅谈井下采矿技术及井下采矿的发展趋势[J].中国化工贸易，2014，2（12）：157-158

[5] 黄礼富，当代采矿技术发展趋势及未来采矿技术的探讨[A].中国冶金矿山企业协会，金属矿山杂志社：2007：4