探究井下采矿技术和井下采矿的发展趋势

探究井下采矿技术和井下采矿的发展趋势
摘要：矿产能源在经济与社会发展中占据重要地位，井下采矿技术的发展与实施，直接影响着井下采矿效果。

本文从井下采矿的实际出发，分析井下采矿技术
的发展现状，探讨发展趋势，旨在为井下采矿的安全作业予以参考。

关键词：采矿技术；井下采矿；发展趋势
引言：矿业资源是现代工业社会的基石，我们必须紧跟时代前进的步伐，不
断学习发达国家先进采矿技术，立足实际条件，从实际情况出发，不断创新、研
究新的井下开采技术，以努力实现矿山安全、高效、长期、经济开采。

尽管近年
来宏观经济出现了一些波折，一些矿业企业出现生产经营上的暂时困难，但我国
积极推进供给侧结构性改革，市场供求关系明显改善，国内市场对矿产资源的需
求稳定增长，矿产品价格已进入上行通道。

在这样的大背景下，矿业企业应当以
安全与高效为目标，从实际情况出发，研究采矿技术，选择合理的采矿方法与采
矿工艺，以提升井下开采的经济效益、社会效益与环境效益。

1矿山常用井下开采方法
（1）充填采矿。

充填采矿，指的是在矿房中，随着回采工作面的推进，向采空区送入充填材料，以进行地压管理、控制围岩崩落、地表移动，并在充填体上
方或下方进行回采。

这种方法适用于开采围岩不稳定的高品位、稀缺、贵重矿石
的矿体；其优点是适应性强，回采率高，贫化率低，作业安全，能有效利用工业
废料；缺点是工艺复杂，成本高，生产率低。

（2）空场采矿。

空场采矿，指的
是在矿房回采过程中，主要依靠围岩自身的稳定性或少量矿柱来支撑采空区的采
矿方法。

这种方法适用于矿石及围岩非常稳固，允许有相当大暴露面积的矿床。

其优点是成本低、生产效率高；缺点是会在采空区留下大量矿柱，难以进行回采。

（3）崩落采矿。

崩落采矿，指的是在回采过程中，不分矿房与矿柱，随着回采
工作面的推进，以自然崩落或人工崩落的围岩充填采空区，以实现地压管理。

这
种方法适用于上盘围岩能呈块状自然崩落，矿石品位中等以上的稳固、急倾斜原
矿体，而不适用于开采高价值、高品位的矿床；其优点是贫化率低，回采率高，
其缺点是工序复杂，生产率低，成本高。

目前，国内 90% 以上的地下铁矿开采，40% 的有色金属矿山开采都应用了崩落采矿法。

2采矿工程与采矿技术的特点
（1）采矿方式复杂。

我国幅员辽阔，各地地质条件、地质构造、水文条件复杂，因此采矿方式也复杂多样。

就煤炭开采而言，有立井开拓、平硐垌开拓、斜
井开拓、综合开拓四种方式，还可根据井型分为露天开采与深井开采；就有色金
属开采而言，也有立井开拓、平硐垌开拓、斜井开拓、综合开拓四种方式，有色
金属采矿也可分为露天井与矿井。

——必须根据矿山的实际条件，具体情况具体
分析，选择科学的采矿方式。

（2）井下采矿工艺复杂。

由于井下环境复杂，要面对瓦斯突出、地下水涌出、冲击地压、燃烧、爆炸、坍塌、热害等各种不确
定危险，因而井下采矿工艺也较为复杂。

井下作业不仅需要做好掘进、回采，还必须做好通风、排水、供电、运输等各个辅助环节的工作。

且同一个矿井
不同地段的地质条件、地质构造都可能存在着较大的区别，这就更加增添了井下
采矿的难度，技术人员必须根据矿井内部的具体情况，选择多种采矿工艺，否则
便无法保证作业安全。

（3）井下开采技术管理亟待转型。

长期以来，井下
开采走的是高投入、高耗能、高耗水、高排放、高污染、低产出、低效益的粗放
型增长道路，以致矿业企业生产成本多年来居高不下。

3井下采矿的发展趋势
井下深部开采技术。

我国的井下深部开采技术起步较晚，随着矿产资源需求
的日益增加与开采力度的加大，采矿企业越来越重视井下深部开采技术的研发及
应用，充分考虑到矿产资源储量逐渐减少的现实情况，提升井下深部开采的质量
与效率，满足经济与社会发展对矿产资源不断增长的需求，对推动我国矿产行业
的发展与转型有利。

安全问题是井下采矿工作中较为突出的问题之一，特别是井
下深部开采工作，必要的安全防护措施与工作平台的科学搭建，有助于提升井下
深部开采及其技术实施的安全性。

信息时代下，应当将新技术与新方法应用到井
下采矿作业中，以先进的信息化技术为支撑，进一步搭建井下信息平台，及时了
解井下采矿工作情况及人员作业情况并及时作出反馈，提升整合井下采矿工作质量，为井下采矿作业人员的生命安全提供保障，突显出搭建井下信息平台的重要性。

例如，根据井下开采工作以及相关技术应用的实际情况，有机结合遥感技术
与地理信息系统及全球定位系统等信息技术，为井下采矿作业提供支撑，及时检
测与回传井下采矿的相关信息，加强地面工作人员与井下采矿作业人员的交流，
第一时间处理出现的紧急情况，防止出现不良事件或是安全事故，为井下采矿作
业人员提供安全保障，增强井下采矿工作的安全性。

（2）井下填充采矿技术。

随着矿产行业的快速发展，采矿作业的相关技术也在不断更新，当前形势下传统
的充填技术逐渐向着高浓度与高尾砂的方向发展，泵压输送填充技术与上向分层
充填采矿法等井下填充采矿技术的应用受到重视，减少了对胶结材料的使用，能
够满足井下采矿作业的需求，促进井下采矿作业环境的改善，最大程度降低井下
采矿对生态环境造成的污染与破坏，减少井下采矿作业成本。

在整个井下采矿的
工作中，加强井下采矿技术的创新，优化井下采矿技术效果，逐步制定一套科学
合理的井下采矿方法，进一步创新井下采矿技术措施，促进采矿企业经济效益的
增加。

井下采矿作业普遍是按照由远及近与由上到下的顺序进行开采作业，需要
根据井下采矿工作的具体需求，灵活运用锚杆桁架等先进的顶板支护工艺进行井
下支护，充分考虑采矿企业的技术与经济条件，选用高强度的钢杆与涨壳式锚杆
等搭建支护，为井下采矿作业的顺利推进提供安全防护，从而维护井下采矿作业
的安全。

（3）建立井下安全信息反应系统。

目前国内矿业企业信息化建设较为
落后，信息化系统的开发和应用程度不高；为此，必须建立并完善井下安全信息
反应系统。

必须在井下各个地段布置传感器，实时监测温度、水、瓦斯浓度、二
氧化碳浓度、空气中氧含量、以及地压的变化，一旦发现异常，必须立即组织矿
工撤离，而不能盲目强行作业。

结束语：
当前各类企业对矿产资源的需求不断增加，以及现阶段我国井下采矿作业存
在的诸多不足之处，推动采矿行业的发展与转型，促进井下采矿技术的创新。

结
合生态环保的生产理念，充分认识当下井下深部采矿技术与井下充填采矿技术等
相关技术的实际情况与水平，积极引进先进的技术手段，优化井下采矿作业效果，不断更新井下采矿技术，增加采矿企业的市场竞争力，提升整个井下采矿技术的
质量。

参考文献：
[1]王开,熊慧.采矿工程中井下测量工作现状及措施[J].世界有色金
属,2017(22):31+33.
[2]他林林.浅谈采矿工程中的采矿技术与施工安全[J].世界有色金
属,2017(22):62-63.
[3]赵天野,刘爽.井下采矿技术存在问题及优化措施探讨[J].世界有色金
属,2017(19):85-86.
[4]刘文斌.煤矿井下采矿技术存在问题及优化措施研究[J].中国高新
区,2017(23):13.
[5]汪建江,钟立家,王南南.井下采矿技术及井下采矿发展趋势的思考[J].世界有色金属,2017(18):17+19.。