井下采矿技术及井下采矿的发展趋势解析

徐帆 李文超 张志鹏 杨琳

山东烟台招远市招金矿业股份有限公司夏甸金矿 山东烟台 265400

近年来，随着自然资源的不断消耗，矿产行业的工作压力持续增加，特别是对于井下采矿工作而言，其必须制定针对化的工作方案，使技术与管理满足实际施工需求，以此来提高矿产资源的开采质量，为我国经济稳定发展提供保障。但是从实际矿产开发层面来讲，整体井下采矿面临复杂的地质环境和不确定因素，增加采矿工作的危险性。为此，必须制定出合理的采矿方案，通过技术与管理理念的更新，保证采矿工作开展的完整性[1]。

1 井下采矿特点

1.1 开采环境复杂

我国幅员辽阔，不同地区的矿山开采环境差异性较为明显，例如地质条件、气候条件、矿产量、矿源分布等，即便同一地区不同地块矿产赋存也很复杂，而且受限于当地的城市规划和开发计划等政府监管原因，井下开采作业需要考虑众多的内在和外在因素，在遵循基本行业规范的基础上才能安全、高效地进行。

1.2 开采技术复杂

井下开采过程中除了要挖掘金矿，还要考虑其输出和采矿人员的安全、设备的工作状态，因此整个技术操作流程包括回采、掘进、排风、排水、供电、运输、提升等多道程序，由此建立的完整的开采技术体系才能发挥协同作用，而由于各工艺的复杂性，要充分考虑设备类型、开采技术以及安全管理的影响，制定科学合理的开采施工方案，采取更为有效的技术管理措施，促使整个开采顺利进行，从而提高效率。

2 井下采矿技术及井下采矿的发展趋势

2.1 空场采矿法

空场法是指回采以后采场暴露不作处理，适用于矿体上盘围岩中等稳固以上矿山，其中又可细分为多种方式，一是全面采矿法，适宜开采倾斜薄矿体及极薄矿体，需要在采矿现场设定矿柱当作支撑来减少矿石贫化率，产量和质量难以保证，但是以人工操作为主，采矿便利，分采分运，二是留矿采矿法，主要应用于二次回采过程中，在全面采矿法的基础上进行了技术改良，施工操作变得复杂，工作强度高，但是可有效减少金矿采矿不必要的损失，为了弥补其在安全性上的缺失，留矿全面组合采矿法结合了两种方式的优点，采用人工混凝土柱方式当作支撑，降低了损耗率，也保证了开采安全，具体应用时要根据实际情况合理选择[2]。

2.2 炮采技术

此类技术在我国矿产资源开采过程中具有较长的应用历史。在技术体系的不断更新中，炮采技术本体也呈现出一种完善的趋势，以便于更加专业地应用到矿产资源中，以实现精细化开采分类。但在实际开采过程中，其本身也存在一定的不足之处，即通过简单爆破的方式来实现矿产资源的开采，这就导致资源在开采过程中形成一定的浪费。此外，在实际开采过程中，必须针对爆破量进行测定，基于整体结构分析出爆破参数来实现精准化爆破，以此降低实际开采风险，避免对周围地质结构、人身安全以及矿产资源等造成较大危害。

2.3 积极融入自动化技术

当前的采矿作业机械设备越来越大型化、规模化，为了使设备能高效运转，通过微机自动控制技术可实现大型铲运机等机械设备与自动化控制技术的有效结合，进一步提升开采过程的科技水平，以此减少人力投入，同时也避免了因为人为失误、不规范的行为活动造成的不良影响，此外鉴于自动化技术的应用优势，开采作业可以深入人力不可达到之处，并且提高了设备的反应速度和产能水平，更为矿山企业的优化管理创造了条件，提高了企业的发展实力。

2.4 加大互联网技术在井下矿产开采中的应用

对于井下矿产的开采，实施有效监控可为后期矿产的开采奠定坚实的基础。如现有煤矿安全物联网监控系统井下传感网络设计矿井下移动设备、人员及矿山灾害的分布式监测均需要无线网络，这包括无线语音、无线数据、无线视频等信息的传输。其用途包括：设备工况监测监控、灾害环境信息监测、人员定位、机车管理、语音通信、工业电视等，形成一个完善的无线感知平台。再如，井下传感网络的数据信息传入服务器实现与井上管理分支的信息共享，进而实现了整个系统中信息的处理及应用。而这些技术的应用加强了信息的有效沟通，保证了开采过程的顺利进行及确保了开采安全[3]。

2.5 深部开采技术

现阶段，随着资源的不断开采，地表类矿产资源基本被掏空，这就需要对地表深处的资源进行挖掘，以满足新时代社会行业的发展需求。由于我国煤矿资源分布较广，且大部分为露天采集，这就导致我国对深部开采技术的需求度较低，使得我国深部开采技术呈现出不稳固性特征，特别是对于地质结构复杂的环境中，各类技术体系无法正确发挥出应有的价值。为此，开采类企业必须加大深部开采技术的研发力度，以正确规避施工风险问题的产生，为企业创造更多的经济价值。

3 结语

鉴于井下采矿在我国的重要地位，面对其开采过程中的各种问题，只有合理选择采矿技术，提高企业的采矿水平，才能在保证安全的前提下切实提升金矿采矿效率，创造更好的经济效益。此外为了使金矿井下采矿更为深入、安全高效，在这个交替更新的时代，井下采矿技术要紧跟时代发展，致力于新技术、新设备的研究与开发，不断提高井下采矿技术的整体水平，朝着可持续发展的目标不断前进，促使采矿业更好地满足现代市场发展需求，为企业健康稳定的发展奠定坚实基础。