井下采礦技術影響因素及優(yōu)化方式

李傳林

（廣西河池市桌泰建筑工程有限責任公司大新分公司，廣西崇左 532315）

開采技術在長期應用過程中會受到不同因素影響，井下開采是一種常見的開采方式，該項開采方式對相應技術的要求較高。在井下開采時，要想提高開采效率和質量，不僅要確保采用技術的先進性，而且還要引進先進設備，確保礦產(chǎn)行業(yè)持續(xù)發(fā)展。

1 井下采礦特點

1.1 環(huán)境復雜

我國土地遼闊，不同區(qū)域礦山開采環(huán)境差異顯著，例如，氣候條件、礦產(chǎn)分布情況等都存在較大差異，一些區(qū)域不同地礦產(chǎn)賦存十分復雜，而且受當?shù)卣_發(fā)計劃、管控等各項因素影響，這會導致井下開采作業(yè)要綜合考慮外在因素和內在因素帶來的各種影響，在嚴格遵循行業(yè)規(guī)范技術上，確保高效、安全開采。

1.2 技術復雜

井下開采時除了要考慮礦產(chǎn)資源開采過程，還要考慮礦產(chǎn)資源輸出作業(yè)和采礦人員在作業(yè)中的設備運行狀態(tài)、開采人員安全性。整體操作技術包括回采、掘進、排風、供電、運輸?shù)炔煌绦?，每一個程序都會直接影響井下開采作業(yè)，因此，開采技術必須要相互協(xié)同，只有這樣才能完成礦產(chǎn)資源開采作業(yè)[1]。井下采礦工藝較為復雜，在實際開采時，要綜合考慮開采作業(yè)應用的技術、設備類型、安全管理等多項內容造成的影響，需要依據(jù)具體情況，制定一套符合要求的開采施工方案，采取合理措施完成相應管理工作，確保井下開采作業(yè)順利進行，提高開采效率[2]。

2 影響井下采礦技術應用的各項因素

2.1 地質情況

2.1.1 開采深度

從大量工程經(jīng)驗可以發(fā)現(xiàn)，礦頂冒放性會對開采深度造成直接影響。井下作業(yè)開戰(zhàn)前，技術人員要全面結合自身作業(yè)經(jīng)驗，以及相應公式對礦井丁冒放性進行精準計算，最終實現(xiàn)對開采深度進行的精準判斷[3]。頂冒放性一方面會影響開采深度，另一方面還會影響采作業(yè)技術的選擇，以及增加井下開采難度。

2.1.2 礦層結構

礦層結構會對采礦技術的應用造成直接影響，對于不同類型礦層結構會對不開采的最終結果造成不同影響。一般來說，礦層結構中會有硬度不同巖石，巖石在礦產(chǎn)資源開采中能夠起到支撐作用，這會對頂冒放性造成不良影響，而且也會提高下降難度[4]。由此可見，在進行井下礦產(chǎn)資源開采時，要先對礦層結構具體情況進行全面勘測，然后依據(jù)巖石分布情況和硬度狀況，最終選擇符合要求的采礦技術和方式。

2.1.3 礦層強度

大量實踐經(jīng)驗表明，礦層強度會對選擇的才可技術造成直接影響，礦層強度越低，抗壓性也就越差，具體開采難度也就越大，這也就對采用的采礦技術提出更高要求。除此之外，礦層整體裂隙情況，也會對選擇的采礦技術造成一定影響。

2.2 技術因素

隨著人們對井下采礦技術研究的不斷深入，以及大量的實踐，井下開采技術不斷成熟，勘探技術與開采設備都處于領先行列，但是從具體應用情況來看，井下開采作業(yè)存在一些問題，例如危害性較大的坍塌事故等，這些事故的發(fā)生不僅會造成巨大經(jīng)濟損失，而且會造成人員傷亡，因此，要加強對技術的優(yōu)化[5]。

2.3 經(jīng)濟因素

開采設備是否先進是影響采礦技術的一項重要因素。采用先進設備可以進一步提高開采質量和效率，但是要投入大量資金，企業(yè)在購買井下開采中應用的各種不同類型的設備時，要全面考慮經(jīng)濟因素。企業(yè)要依據(jù)具投入與產(chǎn)出情況，制定合理的設備購買計劃和開采方案，在確保開采效率能夠滿足要求標準基礎上，提高經(jīng)濟效益。

3 選擇井下采礦技術的原則

3.1 堅持安全第一

井下采礦作業(yè)與露天采礦相比，井下采礦作業(yè)環(huán)境十分復雜，存在大量安全隱患，風險性大，因此，相關作業(yè)人員要增強安全防護意識，在選擇技術時，要盡量避免發(fā)生安全事故，以免造成嚴重的經(jīng)濟損失，以及人員傷亡。例如，在采取崩落采礦法可能會導致地表發(fā)生塌陷問題，在采空區(qū)與廢石區(qū)容易出現(xiàn)泥石流問題，這是井下采礦時，工作人員必須注意的一項內容，而且要采取合理措施進行科學處理，確保井下采用的采礦技術安全性，降低事故發(fā)生概率。

3.2 注重生態(tài)環(huán)保

現(xiàn)代人們環(huán)保意識得到顯著提高，各個行業(yè)都建設了新綠色施工標準，井下開采期間會應用到大量設備，在井下開采期間會產(chǎn)生大量廢氣、廢石、粉塵等各種會對環(huán)境造成污染物質，這些物質的出現(xiàn)會對生態(tài)環(huán)境造成破壞。雖然我國具有豐富的礦產(chǎn)資源，但是，如果開采不合理，會降低利用率，造成嚴重浪費現(xiàn)象。可見，提高開采效率，做好生態(tài)環(huán)境保護是采礦行業(yè)與生態(tài)環(huán)境協(xié)調發(fā)展的關鍵。

3.3 技術合理可靠

井下采礦技術具有現(xiàn)代化、快速化特點，而井下作業(yè)環(huán)境十分復雜，因此，井下開采作業(yè)開展要以高效生產(chǎn)力作為主要指導方向，全面結合可持續(xù)發(fā)展理念，對開采作業(yè)采用的各項技術進行創(chuàng)新，盡量選擇損害小、強度大的技術進行開采，確保井下采礦順利進行，提高生產(chǎn)力，實現(xiàn)對生態(tài)環(huán)境的合理保護。同時，為了提高開采安全性和效率，要提高井下開采自動化整體操作水平，而且要合理應用輔助遠程監(jiān)控技術，為井下開采提供技術支持，采用合理技術，提高社會效益與經(jīng)濟效益。

4 優(yōu)化井下采礦技術的合理方式

4.1 在井下安裝空調

井下采礦經(jīng)常伴隨著地熱和瓦斯現(xiàn)象，這提高了井下開采作業(yè)危險性和難度，為了解決這一問題，建議加強井下通風。進行井下礦產(chǎn)資源開采作業(yè)時，礦產(chǎn)資源的堆放可能會導致溫度升高，這也會導致地熱升高，因此，采取常規(guī)通風措施難以達到理想降溫效果。為了達到理想降溫效果，應當在井下安裝空調，達到散熱目的。井下空調主要分為分散式空調和集中式空調兩種類型。與分散式空調相比，集中式空調安裝效率更高，而且拆卸起來相對簡單，適合應用在井底或地面。分散式空調的優(yōu)勢體現(xiàn)在開采方便、成本低等多個方面，分散式空調通常適合應用在采礦作業(yè)區(qū)和工作面，但是，考慮到其在具體應用過程中的整體制冷效果差，因此，其并未被很好地應用到具體生產(chǎn)中。目前，井下采礦主要采取集中式空調，這主要受下列因素影響：

（1）集中式空調在井下應用，整體散熱效果良好，能夠避免井下采礦期間發(fā)生溫度過高，空氣不流動而引發(fā)的各項事故，能夠減少經(jīng)濟損失，避免人員傷亡。

（2）集中式空調應用能夠實現(xiàn)井下快速降溫，確保井下能夠全面通風。

4.2 科學布置巷道

布置礦井是井下采礦中一項重要環(huán)節(jié)，科學布置巷道一方面能增強礦產(chǎn)資源效果，另一方面也能大幅降低開采作業(yè)危險性?，F(xiàn)階段，布置井下巷道布置要考慮下列因素：

（1）在開采技術不斷發(fā)展的同時對巷道布置提出更高要求，因此，要摒棄過去采用的簡易式巷道。

（2）開采方式會對巷道布置造成不良影響，例如，采取特殊開采方式會對巷道長度、設備安防點、井下環(huán)境造成影響，此時，要制定與實際情況相符的巷道布置計劃。

（3）布置巷道還要考慮技術要求、開采深度、作業(yè)人員等多項內容，確保整體布置的合理性。

4.3 嚴格遵循各項作業(yè)要求

井下采礦作業(yè)必須要嚴格遵循各項安全條例，其中重要的條例如下：①人員與車輛不得同時斜井；②不得在未得到指令的情況下私自關閉通風設備；③技術人員在開展井下作業(yè)前，要接受嚴格作業(yè)培訓和安全指導，使其能夠牢記逃生路線。一旦在井下發(fā)生事故，要立即通知其他井下作業(yè)人員，快速撤離作業(yè)現(xiàn)場，進入臨時躲避點，保證自身安全，減少人員傷亡；④相關工作人員下井前必須要做好安全檢查作業(yè)，例如，工作人員必須佩戴安全帽，攜帶自救作業(yè)工具；鋼鋸、電鉆等各種危險品都必須要放在特殊工具袋中；井下作業(yè)人員禁止穿化纖材料衣服。

4.4 選擇復合實際需求采礦技術

進行井下采礦作業(yè)前，要對開采環(huán)境和礦層結構的各項因素進行全面分析，依據(jù)分析結果，選擇出一套合理高效采礦技術，采礦技術的選擇要求如下：

（1）若在開采期間遇到頂板過于堅硬或頂板破碎問題，考慮到深孔預裂爆破、高壓注水、化學加固技術成本高，負載小，此時，應對采用巖層控制技術。

（2）井下采礦開采時，可以通過對相應技術進行應用，對沖擊礦壓顯現(xiàn)進行模擬，在該基礎上，對沖壓機礦壓檢測系統(tǒng)進行優(yōu)化，提高監(jiān)測內容的完整性與精準性，降低各種事故發(fā)生概率。

（3）采用支護質量和頂板動態(tài)檢測技術時，完成緩傾斜中厚長臂工作面監(jiān)測后頂板動態(tài)和支護質量時，要同步檢測井下急傾斜、堅硬頂板及頂層作業(yè)面支護質量，同時，要嚴格依據(jù)監(jiān)測結果優(yōu)化監(jiān)測系統(tǒng)，提高最終監(jiān)測結果精準度。

5 結語

井下采礦作業(yè)是一項對技術要求很高的工作，在具體開展期間，為了提高開采效率，降低事故發(fā)生概率，要做好優(yōu)化作業(yè)，從而促進我國礦產(chǎn)開采行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。