井下采矿技术及发展趋势

摘要：近年来，我国井下采矿技术得到了快速发展，大量新技术、新设备被广泛应用到采矿工作中，对提高开采效率、开采质量起到了很大的促进作用。本文主要探讨当前井下采矿现状与问题，对今后的发展趋势进行了展望，希望能为相关技术人员提供参考。

关键词：井下采矿；技术；发展

井下采矿技术是影响井下安全的重要因素，必须引起高度的重视，做好采矿技术的更新与完善，提升井下采矿工作的安全性，并且还能够有效的提高生产质量与生产效率。因此，做好井下采矿技术的研究对保证采矿企业的经济效益、促进行业发展意义重大。

一、井下矿产资源开发的现状和问题

（一）井下采矿技术的显著特点

井下采矿技术的更新与发展有利于提高我国矿产资源有效开发率，促进矿产资源可持续应用，对我国社会和经济发展起着十分重要的作用。目前我国井下采矿技术主要有以下显著特点：

1、井下采矿技术复杂

井下采矿技术比露天采矿技术更为复杂。因而，其工作效率和安全性也远远低于露天采矿技术。为了确保井下开采的安全性，提高井下采矿技术水平，需要投入大量人力、财力、物力进行井下采矿技术的研究与开发，不断提高和完善复杂的井下采矿技术。

2、井下采矿技术更新快

随着经济的不断发展，市场竞争也愈发激烈。采矿企业要想在激烈的竞争中谋求生存和发展，必须投入足够的资金，大量引进现代化的工业设备和人才。同时，把先进的科技融入井下采矿技术的研发过程中，促进井下采矿技术的更新与发展，从而提高自身的市场竞争力。

3、井下采矿技术种类丰富

目前，我国井下采矿技术种类较多。如：放顶煤技术、倾斜分层采煤技术、倾斜长壁采煤技术、炮采技术、普采技术、综合采技术等。这就要求我们在井下采矿时充分结合矿产种类、矿产数量、地质环境等因素，选择最佳的井下采矿技术。

（二）井下采矿的现状

随着科学技术不断发展，工业技术水平日益提高，井下采矿技术也取得了快速发展。由于地质环境、矿物属性等因素影响，开采技术的选择上也存在一定差异。目前我国主要采用的井下开采技术有以下几种：

1、放顶煤技术

放顶煤技术广泛适用于倾斜角相对比较小的采煤作业面。该技术要求作业面支护体系和围岩均具有较强的坚固性。放顶煤技术的应用有利于节约采矿相关成本，提高采矿工作效率。

2、倾斜分层采煤技术

倾斜分层采煤技术广泛适用于地下煤层走向复杂的采矿工程中。该技术可以结合煤层周边相关地质状况和煤层倾斜度，选择最佳方案进行采煤作业，从而提高工作效率，确保工程安全、顺利的进行。

3、炮采

炮采技术历史悠久，是一种相当成熟的地下采矿技术。它主要应用于走向相对单一的长壁采煤作业面。其主要工作原理是利用爆破的方法炸开煤层，然后通过开采人员把炸开的煤块装运出去。目前，炮采技术运煤环节已经实现了机械化和现代化。

4、普采

普采技术也是单一长壁采煤作业面的常用技术之一。普采的采煤工艺与炮采大致相同，但是它不需要开采人员装煤块的过程，而是在煤块散落的同时把煤块成功装入运煤相关工具中。因而，普采与炮采相比，机械化程度与工作效率均有显著提高。

5、综采技术

综采技术是目前我国最为先进的井下采矿技术。其开采效率和机械化程度均高于其他井下采矿技术，在我国井下采矿领域发挥着不可替代的重要作用。

6、倾斜长壁采煤技术

倾斜长壁采煤技术主要应用于采矿区周边地下水位比较高的井下采矿工作中。该技术可以有效防止周边地下水流入矿区，促进采矿作业顺利开展。另外，在相同的采煤作业面和地质条件下，倾斜长壁采煤技术比倾斜分层采煤技术更加安全可靠。

（三）井下采矿存在的主要问题

目前，我国井下采矿存在的主要问题有以下几点：第一，生产效率相对低下。第二，采矿质量不高。第三，生产成本较高。第四，安全性能低，安全事故频发。第五，机械化水平有待提高。

三、目前我国井下采矿技术的发展趋势

（一）深部开采技术的发展趋势

随着社会经济的不断发展，人们对矿产资源的需求量也日益增大，导致矿产资源总量不断减少，对井下开采技术的要求也逐渐变高。在这种情况下，井下深部开采技术应运而生。井下深部开采技术技既能满足人们对开采技术的要求，还能大大提高井下开采的效率，有利于采矿企业经济效益的全面提升和我国采矿行业的成功转型与健康发展。与发达国家相比，我国井下深部开采技术起步比较晚，仍处于起步阶段，再加上井下深部开采工作的复杂性和多变性，在具体应用该过程中还存在一些问题。如：矿井压力增大、煤岩破坏程度高、瓦斯压力增大、矿井温度升高等。这就要求采矿企业高度重视深部开采技术的研究、发展与应用，从而提高井下开采的效率和质量，进而提升采矿企业的经济效益。

（二）充填技术发展趋势

传统的井下采矿充填技术有碎石水泥浆胶结技术、干式充填技术、尾砂胶结技术等。随着社会经济的不断发展，传统充填技术已经不能满足人们对井下充填技术日益增高的要求，更为先进的充填技术相继出现。比如，膏体泵送充填技术、泵压输送充填技术、高水全尾砂速凝固胶结充填技术等。这些先进充填技术的成功应用有效减少采矿相关胶结材料的损耗，显著节约了生产成本。同时，在一定程度上改善了井下采矿工作环境，有利于提高井下采矿的效率，为采矿企业带来更多经济利益。

（三）海洋采矿相关技术发展趋势

海洋开采技术主要包括以下几个方面：第一，深海软管输送技术。第二，深海矿产采集技术。第三，深海矿物制备和装载技术。第四，矿物传输技术。第五，深海输配电技术。第六，矿物输送监控技术等。因此，采矿企业必须高度重视以上技术的开发与研究，不断提高和发展海洋采矿技术，促进海洋采矿工作高效、安全的进行。

（四）生产技术的机械化发展趋势

全面提高井下采矿的机械化水平是目前我国井下采矿技术发展的又一重要趋势。因此，井下采矿相关工作者应当不断优化和发展不同矿井相关开采技术，依据具体情况，采取与之相适应的开采工艺、技术和设备，全面提高我国我国采矿行业的机械化水平。比如，硬顶版控制技术的使用既可以提高顶煤破碎效率，又可以确保工程安全、顺利进行。

（五）井下采矿工艺绿色化

随着采矿工艺的不断提高，未来我国采矿业应定会朝着高效、绿色、环保、低碳的方向发展。井下采矿工艺绿色化有助于提高采矿技术含量，规范采矿工作流程。煤与瓦斯共采技术和煤炭地下气化技术是目前绿色采矿工艺的杰出代表。煤与瓦斯共采技术能够对瓦斯和煤炭进行同步开展。它充分利用岩层运动规律和特征，对煤层进行有效开采，有利于提高所开采煤炭资源的清洁性。煤炭地下气化技术主要利用热化反应将地下的煤炭原位转化成可以燃烧的气体。上述绿色采矿技术的广泛应用，能够大幅度降低井下采矿贫化率，全面提升井下采矿作业的安全性。

四、结束语

综上所述，井下采矿技术对提高井下采矿的效率和质量、确保下采矿安全、提升采矿企业的经济效益、促进采矿行业的健康可持续发展起着至关重要的作用。这就要求相关工作者认清目前我国井下矿产资源开发的现状和问题，了解目前我国井下采矿技术的发展趋势，结合工程具体情况，选择最佳井下采矿技术，促进井下采矿工作的顺利进行。

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