淺析礦井開采技術(shù)條件與采掘工藝

（霍州礦電集團汾源礦業(yè)有限公司 山西 035100）

引言

礦井開采行業(yè)是我國的基礎(chǔ)行業(yè)，須得到社會各界更多的關(guān)注。相關(guān)的工作人員需要采取一些合理的、完善的改進措施，挑選適合的開采方式與工藝，最大程度地保護周圍的環(huán)境，在一定程度上推動我國采礦行業(yè)的發(fā)展壯大，保障礦產(chǎn)資源的合理利用。

1.礦井開采技術(shù)重要性

由以下三點能夠說明礦井開采技術(shù)的關(guān)鍵性：第一，礦井開采技術(shù)能夠?qū)ΦV井的采掘工作、再分配工作和科學(xué)運用問題上帶來良好的技術(shù)支持，這就表明了開采技術(shù)在礦井采掘工程中的關(guān)鍵性。第二，先進且高效的開采技術(shù)對于我們國家的環(huán)保事業(yè)也做出了突出貢獻。第三，先進的開采技術(shù)不僅能夠提升采掘的效率，還能有效降低礦井資源的浪費，從而形成長久良性發(fā)展的態(tài)勢。

2.礦井開采可能引發(fā)的危害

在對礦井進行采掘的過程中，極易對環(huán)境和生產(chǎn)這兩大方面造成負面影響。針對生產(chǎn)這一問題來講，在對礦井進行采掘期間，容易在采掘作業(yè)持續(xù)推進的情況下構(gòu)成巨大的空洞，假如未能在礦層的頂部構(gòu)建穩(wěn)固性較強的頂板，就會導(dǎo)致空洞產(chǎn)生塌陷的情況，從而對開采工人的生命安全帶來威脅。另外，在礦井內(nèi)通常會潛藏著甲烷、沼氣以及其他易燃易爆的高危氣體，因為礦井采掘的作業(yè)空間封閉且局限，會使得這部分危害氣體的濃度逐漸提高，嚴重時就會出現(xiàn)燃燒和爆炸的情況。假如在礦井的周圍存有湖泊或者水庫等儲水區(qū)域，在采掘期間還極易出現(xiàn)水災(zāi)害。與火災(zāi)比較，由礦井水災(zāi)害帶來的損失會更大，周邊湖泊和水庫中的水流極易流進礦井內(nèi)部，導(dǎo)致整個礦井被水淹沒，礦井采掘工人想要在礦井水災(zāi)中得以生還幾乎是不可能的，最后還會導(dǎo)致整個礦井失去利用價值。因此可知，礦井采掘活動擁有極高的危險性，極易導(dǎo)致各類安全問題的出現(xiàn)，不但會危及到開采工人的人身安全，還極易導(dǎo)致礦井公司受到嚴重的經(jīng)濟損失。針對環(huán)境問題來講，在采掘礦井資源時必須對土地進行大面積的采挖，而后構(gòu)成大面積的地下孔洞，這就增加了地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生幾率，例如，裂縫、地面坍塌以及水土流失等問題。假如在采掘礦井資源期間，未能針對生產(chǎn)中形成的廢料進行處理工作，就會極易對周邊的水資源帶來污染，同時對土地形成重度破壞。想要保證礦井采掘工作安全、順利的推進，降低礦井采掘?qū)τ诃h(huán)境和生產(chǎn)帶來的負面影響，就需要針對礦井采掘的工藝與采掘技術(shù)進行充分總結(jié)和分析，對礦井采掘的技術(shù)條件進行確定，擇取合理適用的礦井開采技術(shù)，保證可以快速、高質(zhì)的對礦井資源進行采掘，進而給我們國家社會、經(jīng)濟的進步和人們?nèi)粘９ぷ?、生活帶來足夠的支持?/p>

3.礦井開采技術(shù)條件與采掘工藝

(1)爆破采礦工藝技術(shù)

如果采用爆破法來進行落礦，則需要在定向的精準性上加以重視，采用爆破法進行采礦工作，能夠形成均勻的礦塊和平直的礦壁，有利于后續(xù)支護工作的開展。因此，對毫秒延期定向爆破法進行運用，能夠有效縮減爆破所需的時長，提高出塊的效率。所以，在爆破落礦以后會有一些礦塊進到傳送機中，因此還會有效降低工人裝礦工作的工作量。另外，還有很多機械設(shè)施可以更為快速的協(xié)作工人進行裝礦工作。在開采期間可對爆破震動幅度不高的采掘設(shè)施協(xié)助生產(chǎn)工作，也可采用自動化智能化較強的設(shè)施來協(xié)助開采工作。同時，還應(yīng)該從整體的角度出發(fā)去研究采掘技術(shù)的經(jīng)濟性、安全性，還要盡量保證對周邊居民和環(huán)境不造成危害，在加工環(huán)節(jié)中，也應(yīng)該盡量運用智能化和自動化較強的設(shè)施，從而有效降低對于人力的使用量。有關(guān)的技術(shù)工人應(yīng)該極力構(gòu)建出科學(xué)、完善的爆破方案，對鉆孔、裝藥、炮孔驗收和充填堵塞工作進行嚴格設(shè)計。對臺階的高度和最小抗線進行嚴格量測，同時綜合地質(zhì)情況和地形狀態(tài)對所有炮孔進行明確，排距和孔距也應(yīng)該保持在30cm之內(nèi)。

(2)礦層賦存的穩(wěn)定性

在進行采掘工作時，應(yīng)該保證礦層盡量處在穩(wěn)定不變的狀態(tài)中，也就是說礦層的厚度與傾角不可以產(chǎn)生較大的變化，在礦層內(nèi)不能出現(xiàn)較大的陷落柱與斷層。如果礦層的厚度與傾角出現(xiàn)了較大變化，這時采礦機就必須對截割的方向和截割的高度進行調(diào)節(jié)，進而降低了綜采技術(shù)的高效性和高質(zhì)性。尤其是在綜采工作面中出現(xiàn)陷落柱和斷層問題后，就必須遷移工作面，對開切眼進行重新設(shè)置。我們都知道，在對那些面積較大的工作面進行遷移時必須投入大量時間，由一個月到數(shù)月不等，在這期間需要耗費大量人力物力。所以，在擇取礦井采掘技術(shù)時必須對礦層的穩(wěn)固度進行充分了解，同時還要擇取適宜的綜采工藝。

(3)瓦斯、礦塵

瓦斯等級在各礦井內(nèi)變化較大，礦井經(jīng)實際生產(chǎn)中測得的瓦斯含量為0.15%，沼氣含量為0.05%，瓦斯相對涌出量為0.02m3/t，屬于低瓦斯礦井，但隨著采深度的增加瓦斯含量將有所加大，因而，應(yīng)加強瓦斯監(jiān)測，注意瓦斯?jié)舛鹊淖兓?，尤其是在遇到小斷層或鉆孔時，應(yīng)引起重視，提前采取防護措施，確保安全生產(chǎn)。

(4)合理利用數(shù)據(jù)進行方案優(yōu)化

礦井的采掘工作均是在地下進行的，屬于及其復(fù)雜且特殊的工作。在對礦井進行采掘期間，會不可避免的出現(xiàn)各種突發(fā)情況，所以，應(yīng)該對礦井開采技術(shù)與采掘工藝進行相應(yīng)的標準檢驗。對數(shù)學(xué)數(shù)據(jù)模型和數(shù)學(xué)公式進行科學(xué)運用，進而對礦井采掘期間的風(fēng)險進行有效評估與預(yù)測，所以在礦井采掘之前采用數(shù)據(jù)模擬技術(shù)進行評估是必不可少的。

(5)對礦井實地進行深度考察

在對礦井進行實際采掘期間，應(yīng)該對采掘區(qū)域進行現(xiàn)場進行充分考察，然后依照采掘現(xiàn)場的具體狀態(tài)來制定開采計劃，同時還需要針對已有的或者準備投入使用的采掘技術(shù)進行優(yōu)化處理。這部分和礦井采掘有關(guān)的預(yù)備工作均應(yīng)該將礦井采掘工作的經(jīng)濟收益當作根本來實施，而后綜合適當?shù)募夹g(shù)手段，將所在區(qū)域的實際情況與預(yù)備工作協(xié)調(diào)融洽。另外，巷道的施工方案也應(yīng)該遵照科學(xué)性與合理性來進行規(guī)劃，同時還應(yīng)該保證這部分巷道的分布必須保持在較為合理、集中的狀態(tài)下，如此便能夠使工作中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)更為精準化。對開采與回采工作面中的問題進行優(yōu)化，應(yīng)該綜合各種相應(yīng)的問題，同時將這部分問題貫穿到對應(yīng)的工作中，還應(yīng)該促進采掘技術(shù)對于礦井開采工作的優(yōu)化。在實際工作進行期間，能夠在礦井內(nèi)對礦石進行迅速處理，同時還可以將其作為填充物填筑到工作面中，以促進礦石的回收再利用，完成了對于資源的雙重利用，同時在對出礦率進行科學(xué)控制的前提下，能夠有效提升開采率。

(6)填充法

在對礦井中礦層進行開采期間，假如出現(xiàn)了地表下沉的情況，便可采用填充的方式。在工作進行期間，材料和實施欠缺的問題經(jīng)常出現(xiàn)，采用填充的方式可對場地中產(chǎn)出的廢棄材料進行再利用，降低了材料上投入的資金，同時還能夠提高開采中的回收率。在對填充方式進行利用時，應(yīng)該對周邊的實際情況進行充分了解，對所需的數(shù)據(jù)進行檢驗。在采空區(qū)中極易產(chǎn)生誤操作和安全事故等問題，因此，有關(guān)工人需要把開采出的廢棄材料填充到采空區(qū)中，確保開采活動的安全性。

(7)連續(xù)開采技術(shù)

連續(xù)采礦技術(shù)的含義是采礦機進行連續(xù)采礦、充礦等工序。礦井運輸?shù)姆绞绞峭ㄟ^伸縮式輸送機或穿梭卡車。工作面頂板支架需要用螺栓和叉車清理干凈。整個工序機械化程度較高。在此過程中，將要開采的礦層劃分為不同的區(qū)域。在連續(xù)開采過程中，開采速度快，投資少，安全適應(yīng)性強，機械化程度高。但是，在這一過程中也存在一些不足。一是通風(fēng)條件差，二是恢復(fù)率差。因此，該工藝對礦層地質(zhì)條件也有較高要求，適用于構(gòu)造簡單、開采深度淺的礦層。在當前的礦井企業(yè)中，連續(xù)開采技術(shù)往往被作為輔助開采手段。

4.結(jié)束語

綜上所述，礦井開采包括很多方法，每種方法都有其特有的優(yōu)勢，如何選擇合適的開采方法是人們關(guān)注的重點問題之一。其主要優(yōu)點在于實現(xiàn)了礦井開采的破礦、裝礦、支護和運輸?shù)臋C械化。在選擇開采技術(shù)時，需要綜合考慮礦層厚度、傾角和賦存的穩(wěn)定性。雖然這些年綜采技術(shù)取得了突飛猛進的發(fā)展，但是，礦井的掘進技術(shù)并未顯著改善，工作面開采速度在一定程度上快于掘進速度，容易引發(fā)采掘接替緊張的問題。因此，在發(fā)展綜采技術(shù)的同時，還應(yīng)該對綜采工作面的掘進技術(shù)給予一定的關(guān)注。