矿井下采矿技术存在的问题及改善措施研究

韩利星

(阳泉煤业(集团)有限责任公司一矿，山西 阳泉 045008)

引言

现阶段，各个行业对矿井下资源的需求量越来越高，但是煤矿开采是比较特殊的，要求要加强先进的工艺技术的应用，特别在开采难度增加的影响下，加强矿井下采矿技术的应用是至为关键的，这已经得到行业内部的高度重视和关注。通过加强矿井下采矿技术的应用，可以不断提高矿井下开采效率，构建安全、规范的矿井下采矿施工氛围，实现矿井下资源的高效利用和配置，促进矿井下行业的健康发展和进步，获得更多的经济效益和社会效益。

1 矿井下采矿的定义、特性以及优点

1.1 矿井下采矿的定义

在矿产资源的开采工作中，矿产被采出后，会留下很多空空的洞，叫作采空区。这样的现象很多，假如不采取有用的方法进行弥补，就会使地表的稳定性大大减小，从而使地面的建筑物变得危险。矿井下采矿这一技术就可以解决这一问题，能够在开采过程中把用于矿井下的原材料运到采空区，来填上它。采空区被实体支撑着，就不会对地表有巨大的破坏性，也不会威胁到居住地的安全。

1.2 矿井下采矿的特性

矿井下采矿是一种先进的新型开采技术，它是有长期以来的开采经验作为依据的，并且是符合社会发展需要的。矿井下采矿法更适合用在大型的更深的矿井工作中。最近几年来，我国在许多地方开展了试点工作，通过实践我们得出结果，这一技术方法可以确保工作人员的人身安全和财产安全，还可以高效提高开采矿产资源的工作效率。

1.3 矿井下采矿技术的优点

通过这些年来的改进与发展，矿井下采矿技术已经趋近完善，如今它已成为了一个重点的矿产资源开采技术，并且应用范围越来越广泛。而它如此快速的进步有一个很重要的因素就是它在开采过程中对环境的恶劣影响比较小，并且回采率很高。通过一定的方法把用于矿井下的原料运到采空区，使其真正成为矿井下体。这样一来，矿井下体是可以承担一些地面压力的，更好的改善了地表受力不均匀的现象。而当受力均匀后，岩石移动的情况也有了很好的改善，这一变化便于我们更高效率的开采矿产资源。

图 矿井下采矿技术原理

2 我国矿井下采矿技术存在问题

2.1 缺少完善的管理制度

对于煤矿资源来说，具有不可再生作用，在开采过程中，要对回采情况和矿井下资源开采情况等进行深入分析，在開采之前，要加强合理规划和布局，做好相应的备案处理。现阶段，我国矿井下的开采技术进步速度比较快，但是在技术管理方面仍然存在较多不完善的地方，造成这种现象的原因，主要是因为我国煤矿的分布区域存在极大差异性，而且矿井下开采方式也不尽相同，现有矿井下企业缺少开展相应的监管工作，极容易导致安全事故发生。

2.2 矿井下开采技术较为落后

在矿井下开采过程中，缺少先进的矿井下开采技术，很难与实际需求相符合。现阶段，我国煤矿地理位置比较复杂、繁琐，而且开采资源环境也比较严峻，在不同自然条件的影响下，要采取最为适宜的煤矿开采技术，满足实际施工情况，顺利开展矿井下开采活动。然而现有矿井下开采技术较为落后，不仅破坏了自然环境，也不利于实现矿井下资源的可持续发展，难以满足环境保护的要求。

2.3 缺少对采矿技术研究的高度重视

现阶段，我国行业市场竞争局势愈演愈烈，一些煤矿开采企业在实现自身经济利益的驱使之下，没有对开采的安全问题予以高度重视，过于注重眼前的微薄小利，尚未对新型开采技术进行研究和分析，进而不利于煤矿技术健康发展。

2.4 对实际情况的认识不足

当前我国在采矿过程当中虽然有一定程度的专业流程和方案，但是在实际的采矿技术运用当中尤其是矿井下采矿技术的运用过程中，存在着缺乏科学化采矿筛选思路的问题。对于矿井下采矿技术来讲，会出现在采矿场地筛选时由于对具体地势地形的真实状况了解不足，而导致在采矿过程当中出现地形地质干扰从而降低采矿效率的情况。

2.5 缺乏完善的管理体制

在以往矿井下采矿技术使用过程中，金属矿山企业很少实施有效的监督，缺乏健全的管理制度，这将阻碍矿井下技术的实际应用。

2.6 选择矿井下采矿技术时缺乏合理性和科学性

随着我国采矿行业的发展，需要面对的矿产资源情况也越来越复杂，同时其所处的地理位置以及环境条件也存在较大的差异，因此需要根据具体的采矿条件来科學的选择相应的矿井下采矿技术。但是目前一些采矿企业在实际生产中所选择的矿井下采矿技术缺乏合理性，降低了矿井下效果，对采矿作业的效率以及安全性都产生了不利的影响，同时也影响了采矿企业发展的可持续性。

3 我国矿井下采矿技术存在问题的完善对策

3.1 制定完善的行业管理制度

加强行业管理制度的构建，可以使矿井下企业充分了解行业发展需求，认识到自己的职责，选择最为适宜的开采技术，促进开采活动的顺利进行。制定完善的行业管理制度过程中，要深入分析矿区实际情况，以此来明确管理方向。而且还要注重调查统计企业经营状态、现有技术等，确保行业管理制度的可行性和合理性。

3.2 采用先进的矿井下采矿技术

3.2.1 柔性掩护支架技术

对于柔性掩护支架技术来说，可以不断提高顶板操作的便利性和简单性，其中，主要利用支架，以此来明确采空区和工作区，促进矿井下开采施工的安全运行。该项技术在“大倾角煤层”中得到广泛的应用，一般来说，大倾角煤层，有着较高的倾斜度，至少为35°，而且煤层不同地区的平整度、煤层厚度等具有极大的差异性，一些大倾角煤层，可以实现自溜，所以加强柔性掩护支架技术的应用，可以将不同区域分离开来，在不同区域中，进行独立化开采活动，将工作的难度性降至最低。同时，该项技术在回采施工中也得到充分体现，一般来说，回风巷所处地形区域具有极大的不同之处，一般回风巷内，所需的支架较长，所以其支撑作用显著，但是如果在山上进行开采，需要将支架进行转换，具体转为水平。总之，在构建支架过程中，要从实际情况出发，对开采难度性进行合理控制。

3.2.2 顶煤采矿技术

一般来说，顶煤采矿具有一定的难度性，在科学技术不断发展过程中，滑移支架和二型钢梁等技术得到了广泛的应用，可以促进开采活动的顺利进行。首先，在滑移支架开采过程中，主要以小型煤矿为主，该技术的构成部分主要围绕支柱和顶梁而展开，在开采过程中，要加强探梁、尾梁的应用，以此来进行移动，而探梁和尾梁凭借着较小这一优势，具有较高的装卸便利性，所以该项技术有着较低的成本。其次，二型钢梁采矿技术，在大型煤矿中具有较强的应用价值，有时也应用在复杂的矿层之中，该项技术可以给予开采的安全性一定的保障。

3.2.3 加强采煤技术的智能化

在科学技术不断发展过程中，必须要加强智能化和数字化建设，加强信息化技术和定位技术的应用，实现煤矿开采安全性目标。与传统模式的煤矿开采相对比，现代化开采技术具有较多的优势，尤其在生产工艺和管理组织等方面，充分发挥出远程遥控和定位通讯等功能。开采技术的创新，还要求要注重应用智能化设备和技术，比如借助信息化，对施工过程进行实时监督和控制，并且不断提高煤矿信息处理效率。

3.3 合理选择矿井下技术

矿井下采矿技术是在采矿工程中用砾石材料矿井下采空区，使采空区具有支护作用，避免了围岩落地引起的变形。矿井下采矿技术种类繁多。在实际采矿工作中，矿山企业应根据实际情况合理选择最佳矿井下采矿工艺。

3.4 提高矿井下采矿技术的自动化水平

进入网络信息时代后，采矿企业要积极研发应用高效矿井下技术设备，并对传统设备进行升级和自动化改造，加强自控系统的建设，提高矿井下技术设备的智能化和数字化水平。通过建立快速高效的信息收集以及处理体系来提高对矿井下技术应用管理的水平。此外还应建立能够对数据信息进行实时传递的网络通信系统，对矿井下设备进行智能化控制和自动化调度，使矿井下设备能够及时获得其作业中所需要的地质数据、矿井下材料的供需情况以及对矿井下体强度的要求等信息，从而提高矿井下采矿技术的智能化和自动化程度。

3.5 建立完善的矿井下采矿技术管理体系

在金属矿山企业的发展过程中，必须建立完善的矿井下采矿技术管理制度，使矿山职工严格按照制度规定完成采矿工作，提高采矿效率。此外，完善相关技术管理制度有利于提高矿山安全。从目前的情况来看，为了保证填料的正常运输，通常会设立加油站。但是，在这一过程中，我们没有注意对填料使用的控制，在填料设备的管理上存在许多不合理的方面，这将影响填料运输的连续性。因此，我们需要完善相关的管理制度。

3.6 加强对新型矿井下材料的研发应用

采矿企业还要根据矿井下材料的不同物理特性来合理的选择矿井下材料，同时要加强对矿井下材料的检测工作，确保其质量性能能够符合采矿作业需要。

4 结束语

综上所述，在矿井下采矿技术应用过程中，存在着较多问题，必须要制定可行的完善对策，比如制定完善的行业管理制度、采用先进的矿井下采矿技术、加强采煤技术的智能化等，促进矿井下采矿工作的顺利进行，不断提高矿井下资源开采效率，避免浪费和流失矿井下资源，不断提高矿井下企业的经济效益和社会效益，进而促进矿井下采矿事业的健康发展。