井下采矿技术及井下采矿的发展趋势探析

2014-08-15耿建伟

科技传播 2014年4期

耿建伟

山西华宁焦煤有限责任公司，山西乡宁 042100

井下采矿是一项高危险性的工作，容易受多种因素影响，且任何一个因素都可能成为安全事故发生的祸首。而井下采矿技术是否合理与井下安全事故的发生有着密切的联系，因此，采矿企业必须根据矿区实际情况选择最佳的采矿技术，这样不仅能够提高采矿效率，还能消除大部分不安全因素，从而确保采矿的安全。基于此，笔者结合自身工作实践，就井下采矿技术及井下采矿的发展趋势做出以下几点探究性的分析。

1 我国矿产资源发展现状

我国是一个矿产资源种类丰富，储量巨大的国家，同时也是资源消耗大国，这就导致对矿产资源的需求量在不断加大，同时也促使我国的矿产资源开采技术得到快速的发展。矿产资源的需求量在不断加大，难免就会出现过分开采的情况，从而造成资源短缺，且在开采过程中也不可避免的会对周边生态环境造成破坏，这对于人类社会的生存和发展带来了极为不利的影响。随着环保、节能理念的提倡，矿物开采事业中也融入了这一理念，国家为了保护矿产资源，实现合理开发利用，尽量避免对生态环境造成破坏，也出台了相应的矿产资源开发政策，以便为矿物开采事业实现环保、节能奠定坚实的基础。

2 井下采矿技术特点

井下开采技术是一个统称，其包括多种不同的开采技术，分别适用于不同环境的井下采矿作业。长壁开采技术是众多井下开采技术中应用最为广泛的一种，主要适用于煤矿井下开采。在煤矿井下应用长臂开采技术，具有生产效率高、采矿质量好、安全性能高的优点。若是在金属矿层开采中应用长臂开采技术，获取的效果则会大打折扣。造成这一情况出现的主要原因是煤矿矿层厚度、矿源存储量、分布深度等都与金属矿层不相同。所以，长臂开采技术主要适用于煤矿井下开采，不适用于金属矿开采。井下采矿具有施工复杂、安全性能缺乏保障的特点。井下采矿施工受影响因素较多，容易产生安全事故，所以为了确保井下采矿人员的人身安全，采矿企业不得不投入大量的人力、财力、物力，这就进一步加大了井下采矿的成本费用。进入井下进行采矿作业时，采矿人员必须做好充分的准备，整齐佩戴好各种安全防护装备，并确定身体处于健康状态，无任何疾病，只有这样才能下井作业。此外，在正式进行井下开采作业前，相关管理人员还应对井下的各种设施设备进行严格仔细的检查，以此确保开采的顺利、安全，避免火灾、塌陷等开采事故的出现。鉴于井下采矿作业的特殊性，采矿企业若想在井下采矿工程中获取更好的经济效益，就必须快速革新井下采矿技术，做到与时俱进，以此提高企业的市场核心竞争力。

3 井下采矿技术的发展趋势

3.1 井下充填技术的发展趋势

井下采矿技术众多包括干式填充技术、尾砂胶结技术、碎石水泥浆胶结技术等。随着矿产行业的不断发展，以上这些井下采矿技术已经无法在满足矿产行业发展需求，所以，更先进的采矿技术应运而生并得到广泛应用。随着井下采矿技术的不断革新，传统的井下充填技术也逐渐向高浓、高尾砂方面发展，不仅降低了胶结材料的用量，节省了生产成本，还有效的改善了井下采矿环境，对于机械化、大型化实现起着非常重要的意义。

3.2 井下深部开采技术发展趋势

社会的发展，导致矿产资源需求量在不断加大，使得矿产资源存储量在迅速减少，同时这也就对井下开采技术提出了更高的要求。井下深部开采技术的应用，不仅很好地满足了上述情况的要求，还有效提高了采矿企业的经济效益，同时这也是促进我国井下采矿事业升级和转型的重要举措。由于我国深部开采技术起步较晚，当前在应用和研究方面仍处在初级阶段，加上井下深部开采技术所具有的特性，在实际应用中难免会产生各种问题，例如出现矿震灾害和爆破事故等问题。所以，作为新形势下的采矿企业重视井下深部开采技术的研究与应用，以此提高企业的经济效益，促进企业的发展。

3.3 井下支护技术发展趋势

井下采矿作业是一项高危险性的工作，所以，井下支护技术的重要性不言而喻。井下采矿时，应是有计划、按顺次进行开采，以此确保井下采矿安全。井下采矿技术的发展，使得井下支护技术也在不断革新，当前锚杆桁架就是全新的井下支护技术。锚杆桁架主要由高强度钢杆和两个涨壳式锚杆结合形成，该支护技术在井下采矿作业中被广泛应用并取得了不俗的绩效。新型的井下支护技术不仅能有效避免井下采矿作业安全事故的发生，还能进一步提高采矿企业的经济利益与社会利益。

3.4 深海采矿技术的发展趋势

深海开采技术是深海金属矿产资源开发的核心，包括深海矿产的采集、海底软管输送系统、海底矿物制备装载和输配电、从深海将矿物输送到洋面的提升、海面支持以及采矿船动力定位和采矿及输送过程的监测控制。其核心技术是适应海底作业环境回采率高的智能化采集设备，回采过程形态复杂多变的软管输送技术，高效、安全可靠的多相流提升技术和设备，深海开采水下设备吊放回收技术及悬吊采矿系统的起伏摇摆补偿装置，开采过程采矿船、提升管道、采集设备随动定位及作业过程的监测控制，水下大功率高压输配电技术。以上核心技术的开发和完善才能建立完整的深海金属矿产的工业开采系统，使我国成为拥有这一高新技术的国家。