浅析井下采矿技术与方法

摘要:改革开放以来，我国井下开采技术发展迅速，众多井下采矿方法得到广泛应用,但是随着社会经济的持续发展，使人们对煤炭需求量日益增大,这就需要矿产企业不断的采用新技术，并选用适合的开采方法，使采矿企业有序发展，确保社会各界供需状况。本文根据实际采矿情况，对现有的采矿技术进行分析，并且在此基础上，提出不同的采矿技术及其方法手段。

关键词:井下采矿回采式填充式方法

中图分类号： D922 文献标识码： A

近些年来，随着社会经济不断的发展，对矿场资源需求逐渐增多，对矿产资源的质量等要求也越来越高。科学技术的不断发展与创新，促进我国采矿技术、方法的日益成熟和完善是每个煤炭企业都应重视，因为它对降低采矿成本，使开采过程更为安全，提高煤矿企业的经济效益有着重要的意义。。所以矿产企业在保证自身利益的同时，将安全和高效作为主要目标，从矿产资源开采实际出发，研究先进的采矿技术，合理的选用采矿方法和工艺，以实现井下矿产资源的经济、社会和环境效益。文中主要针对煤矿井下采矿技术和方法等内容进行如下分析。

一、井下采矿的方法

1、充填式

随着近年来填充技术的迅速发展，在新技术开发前干式填充或分级尾砂胶结等技术是国内运用最广泛的技术，目前为降低胶结材料等用量，填充技术逐渐向高尾砂高浓度方向发展，这在节约材料同时还有效降低了生产成本。此外，对于保护矿山生产，保护环境不受破坏都具有重要作用。充填采矿技术在实践中表明不仅可以降低矿石贫化率，还能避免地表产生塌陷。在采矿中，由于矿体成分较为复杂，矿石具有不规则形状，普遍采用的采矿方法导致采矿成本过高，影响企业经济效益，因此采用高分段式的充填采矿技术与其他技术相比不仅能提高效率，还能在安全方面起到保障作用。

2、 回采式

在采矿中，经常采用回采式的方法。下面讲一下具体的流程。首先将凿岩设备从凿岩的联络巷运入采场之中，然后在矿体中上盘连通凿岩通道以及回风巷，形成回风风流。最后一步，用凿岩车施工，将落在地下的矿石用工具运出。回采式，又分成留矿柱式和无矿柱式的连续开采式。

根据图1的回采方案，由一号位置向一百米长的矿段划分为一个盘区。以下向胶结式的充填法为主，采完八十米到八十五米，留下十五米到二十米的矿柱。一个阶段完成以后，可以利用这样的方法，在第二步过程中，继续回采矿柱。当采用中间段进行开采的时候，每个盘区内会产生多个空间，也就是矿房。当回采矿房时候，由于开始采场位置低压过低，能够有效的维护通道的稳定性。从整体上看，这样的开采方法，有利于整个采场的稳定和安全。

二、井下采矿技术

1、充填采矿技术

充填材料是来源于地表堆积、掘进坑边、采石场采掘的废石或冶炼厂的炉渣和选矿厂的尾砂等，实际输送过程中会采用矿车或其他运输工具进行运输，也可以借助风力和水力进行输送，现在来看，水力运输应用相对较广。充填采矿法技术适用于较高回采率和较低贫化率的富矿开采或贵重金属开采；适用于开采条件和赋有条件较复杂的矿床开采，即矿体形状、水文地质条件较为复杂的矿体，埋藏较深的矿体，矿产周围有自燃危险或井下开采的煤矿等；适用于矿区围岩不稳固、矿石稳固的矿床，利用向下分层充填法或特殊支护方法对矿床进行开采。一般充填材料制成泥浆前，会先使灌液达到标准浓度，沙石井壁渗水和耙道顶板涌水。这时证需要煤矿开采企业填充材料的含水率，雨季含水率为10%～14%,其他季节的含水率为7%～8%。为了确保含水率，选择采矿方法时，对材料场及电铲吃料的深浅度进行调整，当含水率高于标准含水率时，及时用管路阀将多余的水放出；沙石井壁渗水时，用注浆的方式封闭、衬井或开凿环形管道排水；耙道顶板涌水时，连接接水盒进行分流和分堵，以降低水泥单耗，保证充填体质量。

2、深矿井开采技术

随着开采技术的不断发展，涉及深部井下地区的开采现象越来越普遍，有些煤矿开采深度甚至达到1000米左右。深矿井技术的应用比之一般采煤技术要求更为严格，但由于深矿机开采情况比较复杂，因此在实际开采过程中，并没有比较统一的技术方法。为保证深矿井施工的安全性、高效性，且考虑到地质结构的差异性，在实施开采时，最应控制好矿井自身产生的压强以及其对地压产生的冲击等。针对降温、通风等方面，则应通过对通风系统进行科学、合理的改造，在扩大深矿井内部风量的同时，实现内部降温。为有效避免瓦斯爆炸等危险事故的发生，除了对其增大风量之外，还可以在开采时向煤层注入适当水分，对其内部解放层进行适度采掘，破坏瓦斯原有的基本性质，保证其应力处于安全范围之内。

3、“三下”采煤技术

铁路及一些建筑下的采煤方法统称为“三下”采煤技术。尽管每年我国采煤量都达到一百四十多亿吨，但只有十亿吨左右的煤矿是采用“三下”采煤技术，占全部采煤量比例较小。随着近年来技术的快速发展“，三下”采煤技术发展迅速，以前只采用充填式开采方法，目前出现了诸如陷落法等更多的开采技术。与传统技术相比具有明显优势，并减少对地面建筑物及铁路的破坏，还能有效降低企业生产成本，提高企业效益。该技术主要针对建筑物或铁路，对于建筑物下开采我国已研究多年，自 1962 年开始就采用多种手段在建筑物下进行开采。下面结合几个实例进行说明，如条带开采法。该方法是将煤层区域划分为条带，在条带之间开采。该方法能够保留上覆岩层重量，使煤柱稳定性提高，还能在开采过程中使开采者安全得到保证。铁路下采煤时要注意开采过程可能会对路基造成影响，使路基发生变动。甚至有时会造成地表开裂或塌陷，行人车辆安全受到直接影响。因此，开采时要引起注意。把握好开采深度，由于开采位置在铁路下方，煤层深度与厚度比例要符合要求。开采过程中留设铁路，可以对煤柱具有保护作用。开采区域的布置要合理，尽可能将采区范围布置于铁路正下方，同时对开采速度进行合理控制。不要对上方地表完全忽视，要及时检查，如出现问题及时进行诊断并采取措施进行维修，使其恢复正常。

4、改善巷道布置

巷道布置是矿井在设计的时候容易遇见的难题。一个好的巷道布置，能够提高工作的效率，提高采区的安全环境，并且，能够使得生产更加合理化、集中化。特别是近几年来，在采煤技术和方法不断得到改进的时候，巷道布置也成了提高生产水平、加快开掘速度的方式之一。合理的巷道，成了深层矿井中工作的关键因素之一。除此之外，在开采的矿区内，应该把握好开采方法与开采布置两者的匹配度，改变优化通风以及运输的系统，减少掘进巷道的工程量。减少矸石的排放，矸石一般留在矿井内，简化了生产系统。在提高产区的经济效益的时候，应该重视综采技术与中掘技术共同的发展，提高生产的效率。布置好巷道，减少矸石排放，有利于高效集中的开采。

结语:

随着科学技术不断的发展，井下采矿技术还会增多，要求也会随之增多，采矿企业为了适应不断变化和发展的需求，应该紧随时代步伐，对井下采矿技术和方法进行进一步研究。

参考文献:

[1]刘玉锋.井下采矿技术与方法的选择[J].内蒙古煤炭经济,2013,09:134-135.

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