简述深井开采存在问题及深井围岩控制

简述深井开采存在问题及深井围岩控制

摘要：随着经济全球化不断加剧，现代化建设中，金矿开采业在我国经济发展

中占据着重要地位，具有开采时间短、投资少等特点，对于增强我国综合国力发

挥着重要作用。在进行金矿的开采的时候，由于管理不严格、操作不规范、生产

方式不合理等情况，对环境造成极大影响，使金矿开采引发了多种环境地质问题，给我国经济可持续发展带来极大危害。

关键词：深部开采；存在问题；围岩控制

一、金矿矿山采矿安全管理中的存在问题分析

1.安全管理制度流于形式

为了提升矿山采矿的安全性，国家相关部门已经先后出台《矿山安全法》、《安全生产法》、《矿山采矿法》、《矿山采矿安全规程》等一系列的标准，这

些标准对于矿山采矿的每一个环节都进行了明确的规定。但是，在实际工作过程中，经常存在安全管理制度流于形式的情况，这也是导致安全事故频发的主要原因，这不仅影响采矿人员的人身安全，也对采矿企业的经营水平产生不利的影响，为国家采矿事业带来不必要的损失。

2.设备与安全技术落后

与国外发达国家相比而言，我国的矿山技术水平还处在初级发展阶段，这种

差距多是由于资金原因所造成，资金的短缺导致我国矿山开采设备与技术落后，

难以达到与时俱进。此外，还有部分管理人员在开采过程中，只注重经济效益，

忽略了设备与技术的更新，这就为安全事故的发生埋下隐患。从某种意义上而，

设备与技术的落后也是导致矿山安全事故频发的重要因素。

3.安全责任未落实到位

目前，部分企业在采矿该过程中，未制定好完善的安全责任制度，在灾难发

生后不能及时的找到责任人，这也是导致矿山事故频发的重要原因。由于安全责

任制度的缺失，很多管理人员的监管工作均未落实到位，对于各种安全问题不重视，最终导致事故发生，因此，企业想要降低安全事故发生率，必须要完全安全

责任制度。

4.从业人员综合素质偏低

就我国的实际情况来看，矿山采矿从业人员的素质、技术、文化水平均较低，很多人员甚至不了解基本的安全知识，这就导致他们在实际工作工程中不能按照

规范标准进行操作。除此之外，我国矿山采矿作业生产率低下、从业人员收入水

平低、劳动时间长、工作强度大、工作环境恶劣、危险度高，这就导致大量的专

业性人才流失，造成一些恶性循环。

5.采矿作业复杂

采矿是一个复杂的过程，生产环节多，井下作业场所狭窄，环境阴暗潮湿，

劳动条件很差。不同的矿山往往有不同的地质条件和不同的矿床潜存情况，伴随

着不同的灾害隐患，作业场所又不断移动和变化，稍有不慎或处理不当，就有可

能发生冒顶、片帮、滑坡、透水。露天矿山也存在着很多相似的地方，例如，石

灰石、建筑碎石的开采长期以来习惯于一面坡式开采。矿山生产的对象是矿产资源，无论地下开采的矿山还是露天开采的矿山，由于矿床类型和性质不同，地质

环境千差万别，开采技术条件千变万化，无一固定的开采模式，矿山生产的每个

环节都有发生安全事故的可能性，随着客观条件的变化，在生产过程中会不断出

现新情况，新的不安全因素。

二、巷道围岩压力及影响因素

1.围岩压力

（1）松动围岩压力。因巷道挖掘而松动、塌落的岩体，其重力直接作用在支架结构物上的压力，表现为松动围岩压力载荷形式，如支护没有有效控制围岩变形，围岩形成松动垮塌圈时，造成松动围岩压力，顶压显现严重。

（2）变形围岩压力。支护可控制围岩变形的发展时，围岩位移挤压支架而出现的压力，即：变形围岩压力。在围岩、支护力学体系中，围岩与支架互相作用，围岩就对支架施加变形压力。弹性变形压力是围岩弹性变形时作用在支架上的压力，弹性变形出现的速度很快，变形量相当小，围岩、支护相互作用的过程，实

际作用较小。塑性变形压力是因为围岩塑性变形和破裂，围岩向巷道空间位移，

使支护结构受压，这是变形围岩压力的基本形式。塑性变形的状况由巷道塑性区

和破裂区的范围所决定。塑性区的扩展具有时间效应，它不再扩展时，围岩变形

速度就下降。

（3）膨胀围岩压力。

与变形压力不同，它是由吸水膨胀导致的。从表面上看，膨胀压力是变形压力，而两者的变形机制完全不同。一个是与水发生理化反应；一个是围岩应力与

结构效应。

（4）冲击撞击围岩压力。冲击围岩压力是围岩积累了大量弹性变形能后，立即释放的压力；撞击围岩压力是采面上覆岩层剧烈运动对巷道支护体产生的压力。

2.围岩压力的影响因素

围岩压力的影响因素可分为开采的技术因素和地质因素。在开采技术因素中，影响最大的是回采状况。如：巷道是处在一侧、两侧或邻近层采动影响环境下，

是受一次还是受多次采动影响，采动影响是稳定了，还是正处于采动中。还有就

是巷道维护方法，如：巷旁支护方式、巷道断面形状和大小、巷道掘进的方法、

巷道基本支护的类型与参数等。主要地质因素主要有：原岩应力状态、围岩力学

性质、岩体结构、岩石的组成和胶结状态、围岩中水分的补给状况等。

3.巷道围岩的保护及支护措施

（1）在巷道围岩中钻孔卸压、切槽卸压、宽面掘巷卸压及在巷旁留专门的卸压空间等方法，使巷道围岩受到不同程度的卸载，把作用在巷道周围的集中载荷，转移至离巷道较远的新支承区，实现降低围岩应力。

（2）采用围岩钻孔注浆、锚杆支护、锚索、巷道周围喷浆、支架壁后充填、围岩疏干封闭等措施方法，增高围岩强度，优化围岩受力条件和赋存环境。

（3）架设支架可以对围岩加径向力，支撑松动塌落岩石，加大巷道的围压，保持围岩三向受力状态，提高围岩强度，限制塑性变形区和破裂区的发展。按巷

道矿压显现规律，巷道支护可分为巷内支架支护、加强支架支护、巷旁支护和联

合支护等形式。

三、结论

深部开采环境中出现巷道的失稳现象严重制约着矿井的安全、高效开采。深

部开采巷道围岩的塑性区变大，围岩的破碎程度增加，在对深井巷道围岩控制的

过程中，应注重对于两帮和两底角的加固，具有高强度和高预紧力的锚杆可有效

在加固破碎的围岩。巷道围岩控制是深井开采的难题，也是以后的重点的研究内容，合理的开采设计，有效的加固方法才能保证开采工作的正常进行。

参考文献