摘要：矿业资源是现代工业社会的基石，我们必须紧跟时代前进的步伐，不断学习发达国家先进采矿技术，立足实际条件，从实际情况出发，不断创新、研究新的井下开采技术，以努力实现矿山安全、高效、长期、经济开采。本文基于井下采矿技术和井下采矿的发展形势展开论述。
关键词：井下采矿技术和井下采矿的发展形势
引言
井下矿山开采的过程中，受到各种地质灾害的影响，经常会出现各种安全事故，严重威胁到矿山开采人员的生命安全。因此，需要不断完善井下采矿技术并且做好安全管理工作，保证我国矿山开采行业的健康发展。
1采矿工程与采矿技术的特点
1.1采矿方式复杂
我国幅员辽阔，各地地质条件、地质构造、水文条件复杂，因此采矿方式也复杂多样。就煤炭开采而言，有立井开拓、平硐垌开拓、斜井开拓、综合开拓四种方式，还可根据井型分为露天开采与深井开采；就有色金属开采而言，也有立井开拓、平硐垌开拓、斜井开拓、综合开拓四种方式，有色金属采矿也可分为露天井与矿井。必须根据矿山的实际条件，具体情况具体分析，选择科学的采矿方式。
1.2井下采矿工艺复杂。
由于井下环境复杂，要面对瓦斯突出、地下水涌出、冲击地压、燃烧、爆炸、坍塌、热害等各种不确定危险，因而井下采矿工艺也较为复杂。井下作业不仅需要做好掘进、回采，还必须做好通风、排水、供电、运输等各个辅助环节的工作。且同一个矿井不同地段的地质条件、地质构造都可能存在着较大的区别，这就更加增添了井下采矿的难度，技术人员必须根据矿井内部的具体情况，选择多种采矿工艺，否则便无法保证作业安全。
1.3井下开采技术管理亟待转型
长期以来，井下开采走的是高投入、高耗能、高耗水、高排放、高污染、低产出、低效益的粗放型增长道路，以致矿业企业生产成本多年来居高不下。据统计，2014年中国采矿业利润率为9.67%，2016年下降为3.68%；2016年，矿业净资产利润率、资产利润率均为负值；2013年以来，国内煤炭、黑色金属、有色金属矿业生产都出现了大面积亏损。面对矿业生产经营上的危机，井下开采技术管理必须转型，从粗放型转向精细化，否则无法提高生产效率，压缩生产成本。
2现今中国采矿技术存在的缺陷
2.1中国的采矿发展
中国地大物博，矿产资源极为丰富。中国在遭受侵略之后，在各项发展中，意识到采矿的重要性，也知道了为什么当时日本侵略中国首先要去采矿然后倒进日本海里，然后再去挖出来。当时中国发展一切都是在靠煤、靠石油。但是在那种极其缺乏石油以及煤炭却没有技术挖掘采矿的日子，中国全靠人工开采，那就是：挖。用着最费力不讨好的方式在矿区挖石油、挖煤矿。但是挖能挖出什么来，也只能在浅层区挖掘，没有打井工具，无法继续往深处挖掘。在当时最一筹莫展的时候，有一个叫王进喜的人出来了，他带领当时的中国人，制造出属于中国的打井机，开启了中国矿产发展的基础。
2.2采矿时矿资自燃现象
破碎的煤炭或者采空区中的煤炭接触到空气，与氧气发生反应产生热量，当热量聚集，达到煤的自燃温度的时候，最终煤炭着火，这就叫做煤的自燃。煤炭的自燃现象是一个渐变的过程，有着长时间的潜伏期，所以短时间有可能不会发现煤会燃烧。当煤炭自燃就产生大量的有害物质，例如：碳、硫等。碳会通过呼吸道、皮肤入侵人的身体，是一种神经毒素，短时间无法发现，时间长了才会有症状。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外，煤矿开采过程中出现自燃现象，进而会引起瓦斯气体蔓延以及爆炸等安全问题，如若不能妥善处理采矿过程中煤炭引起的自燃现象以及防火措施，会带来巨大的经济损失和安全隐患。
3井下采矿的发展趋势
3.1井下深部开采技术
采矿企业越来越重视井下深部开采技术的研发及应用，充分考虑到矿产资源储量逐渐减少的现实情况，提升井下深部开采的质量与效率，满足经济与社会发展对矿产资源不断增长的需求，对推动我国矿产行业的发展与转型有利。安全问题是井下采矿工作中较为突出的问题之一，特别是井下深部开采工作，必要的安全防护措施与工作平台的科学搭建，有助于提升井下深部开采及其技术实施的安全性。信息时代下，应当将新技术与新方法应用到井下采矿作业中，以先进的信息化技术为支撑，进一步搭建井下信息平台，及时了解井下采矿工作情况及人员作业情况并及时作出反馈，提升整合井下采矿工作质量，为井下采矿作业人员的生命安全提供保障，突显出搭建井下信息平台的重要性。例如，根据井下开采工作以及相关技术应用的实际情况，有机结合遥感技术与地理信息系统及全球定位系统等信息技术，为井下采矿作业提供支撑，及时检测与回传井下采矿的相关信息，加强地面工作人员与井下采矿作业人员的交流，第一时间处理出现的紧急情况，防止出现不良事件或是安全事故，为井下采矿作业人员提供安全保障，增强井下采矿工作的安全性。
3.2井下填充采矿技术
随着矿产行业的快速发展，采矿作业的相关技术也在不断更新，当前形势下传统的充填技术逐渐向着高浓度与高尾砂的方向发展，泵压输送填充技术与上向分层充填采矿法等井下填充采矿技术的应用受到重视，减少了对胶结材料的使用，能够满足井下采矿作业的需求，促进井下采矿作业环境的改善，最大程度降低井下采矿对生态环境造成的污染与破坏，减少井下采矿作业成本。
3.3深井开采技术。
近年来，我国千米深井数量越来越多，20多个矿井深度已经超过1000米。且矿井开采深度每年仍在以10米左右的速度增长。而矿井深度每增加100米，矿井内的地温会上升2.2～2.7℃[4]。千米以下的矿井，温度往往超过30℃，会造成人体大量出汗、脱水，引发疾病；矿井越深，围岩失稳越剧烈，地应力越大，水害威胁越大；因此，必须加快创新深井开采技术。深井开采技术是一个系统性工程，需要研究土层、石层压力变化，提高井下作业机械化水平（在条件允许的情况下要尽量应用遥控采矿技术，力求实现无人矿井）；要采用围岩支护技术、围岩加固技术、联合加固技术支护巷道；要采用综合技术进行矿体切割作业；要采用分级提升方式进行排水（矿井越深，地下水突出越严重）；要通过加大通风量来改善深井通风；为治理深井热害，要采用气冷式降温技术或冰冷式降温技术进行人工降温；要采用大直径钻孔卸压、顶板深孔爆破等方法防治冲击地压；还要采用三维地震勘探、槽波地震勘探等技术完善深井的灾害监测。
结束语
相对于别的工业生产来说，井下矿山开采的过程中作业环境比较特殊，因此对安全管理的要求也比较高。井下矿山在开采的过程中环境比较复杂，存在很多未知的因素。井下矿山开采的时候开采工序比较多，但是开采空间一般都较小，施工人员大量聚集在某一处，很容易出现矿山安全事故。同时，由于矿山企业和地方政府对井下矿山的开采安全管理缺乏完善的制度，也容易导致安全事故的发生。。如果井下矿山在开采的过程中出现安全事故，会对我国社会经济的发展造成很大的影响。因此，对井下矿山进行安全管理，能够保护矿山开采人员的生命安全，能够保护生态环境的可持续发展，能够促进我国现代化建设的不断发展，取得较好的社会效益和经济效益。
参考文献:
[1]汪建江,钟立家,王南南.井下采矿技术及井下采矿发展趋势的思考[J].世界有色金属,2017(18):17+19.
[2]吴先邦.金属矿层井下采矿技术及采矿的发展趋势探析[J].世界有色金属,2017(10):167+169.
[3]曲展鹏,张硕.基于大数据背景的井下采矿技术发展趋势探究[J].科技与创新,2016(14):143+146.
[4]杨淼,张峰,李光耀.井下采矿技术的发展趋势探析[J].技术与市场,2016,23(07):231.
论文作者:杨勇
论文发表刊物:《防护工程》2019年8期
论文发表时间:2019/7/30
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