矿山深井开采潜在问题与关键技术论文

金属矿山深部开采的问题及对策探讨摘要：大规模开发深部金属矿产资源是我国矿业发展的必然趋势, 深井开采已成为我国乃至世界矿业界特别关注的问题。

与此同时很好的解决深井开采所带来的危害已刻不容缓。

综述深井开采岩石力学基础科学问题和主要的深井灾害, 认识新思路, 进一步探讨深井灾害的应对策略。

关键词：金属矿山；深部开采；问题；对策1深井开采灾害深井开采处于高应力、高井温、高井深、高岩溶水压、采矿扰动( 即“四高一扰动”) 的特殊环境。

随着开采深度的增加, 高应力诱发的岩爆与地震灾害,严重威胁人员与设备的安全。

高井温使劳动条件严重恶化, 威胁工人健康, 劳动效率大大降低。

高井深则恶化了提升、排水条件, 急剧增加了采矿成本。

高岩溶水压则诱发深井涌水, 严重影响人员安全。

采矿扰动( 主要是指强烈的开采扰动) 则造成地震和井筒破裂, 即在浅部表现为普通坚硬的岩石, 在深部却可能表现出软岩大变形、大地压、难支护的特征, 即有各向不等压的原岩应力引起的剪应力超过岩石的强度, 造成岩石的破坏。

1.1 深部巷道变形与支护随着开采深度的增加,地应力随之增大。

因此,深部巷道与采场的维护原理与浅部有十分明显的区别,这种区别的根源在于岩石所处的应力环境的区别以及由此导致的岩体力学性质的区别。

在浅部十分普通的硬岩,在深部可能表现出软岩的特征, 从而引起巷道和围岩的大变形；浅部的原岩大多处于弹性状态,而深部的原岩处于“潜塑性”状态,由各向不等压的原岩应力场引起的压、剪应力超过岩石强度,造成岩石的潜在破坏状态。

深部高应力环境下的巷道支护,除了必须考虑岩石强度性质和岩体结构外,还应重视巷道所处的应力环境。

浅部中、低应力条件下的巷道支护主要考虑业己存在的地质构造等不连续面的影响,而深部高应力岩体中巷道支护必须考虑巷道围岩因掘进造成的断裂破坏带,即新生断裂结构的影响。

所以,深部高应力环境下的巷道支护应强调峰后破坏岩体残余强度的利用。

应合理控制岩体的峰后变形,并尽量使巷道围岩处于三向应力状态,为此,需采用先柔后刚的能保持和提高岩体强度的加固措施；深部巷道支护设计应更多地建立在能量分析的基础上,而不是简单地以应力和强度作为设计准则。

煤矿深部开采面临的主要技术问题及对策探究摘要：煤炭资源有着较广的用处，在冬季取暖时，需求使用很多的煤炭，而煤炭资源是一种不可再生的资源，跟着煤炭公司的不断发展，对煤炭的挖掘量越来越大，一些浅部的煤矿越来越少，挖掘的难度在不断加大，在对深部煤矿进行挖掘时，遭到技能的约束，煤矿公司存在较多的技能难题，这影响了挖掘的功率，而且增加了挖掘的成本。

因为采矿的环境对比恶劣，采矿人员假如缺少工作经验，而且操作不行标准，很容易形成安全隐患，为了解决技能难点，有关技能人员有必要拟定出科学合理的挖掘计划。

关键词：煤矿深部开采；主要技术；问题及对策1 深部矿井灾害主要影响因素1.1 基本地质力学特性对灾害的影响1）高地压跟着矿区挖掘深度的添加，原岩应力和结构应力不断升高。

跟着煤层埋深增大，关于泥岩、页岩等强度低的围岩，在上覆岩层重力效果下，会产生塑形变形；在浅部呈现中硬岩变形损坏特征的工程岩体，进入深部后转化为高应力软岩，表现出大变形、高应力和难支护的软岩特征。

深部岩体具有的大变形和强流变特性，常致使巷道顶板下沉和两帮移近明显，底鼓严峻，巷道保护好不容易。

3）高水压。

跟着采深添加，地下水浸透压力相应增大。

浅部挖掘中，矿井水首要来历是第四系含水层或地表水经过采动裂隙网络进人采场和巷道，水压小，渗水通道规模大。

但跟着采深加大，承压水位高，水头压力增大，在高地应力和水压力长期效果下，深部巷道围岩变形损坏严峻，围岩有效隔水层厚度下降，加上采掘扰动构成断层裂隙活化，而构成渗流通道相对会集，矿井涌水通道规模窄。

4）高瓦斯随着瓦斯压力增大，煤吸附的瓦斯量添加，从而使煤层瓦斯含量增大，瓦斯含量递加的均匀梯度可折算为1m3/[t?（52~75m）。

因为遭到深部高应力的效果，煤层内瓦斯气体紧缩到达最高峰，煤岩体内就会集合许多的气体能量。

然后在采掘扰动的效果下，紧缩气体剧烈开释，形成工作面或巷道的煤岩层突然被破坏易致使煤与瓦斯杰出。

另外，比较于浅部采空区，深部采空区的瓦斯含量明显增大。

井下深部开采存在的问题及对策井下深部开采存在的问题及对策目前我国煤矿开采的总局势浅度的储存量偏少，而在1000m以下的深度总储量占得比较多，据资料调查，深度的储藏量约占总量的70%多。

而且，在我国东部，煤矿深度以快速速度增长，预计在未来几十年，大部分的煤矿深度将延伸到1000m～1500m之间。

那么，随着开采深度的延伸，由于地表和岩层移动的问题相当复杂，随之新的地表沉陷预测和控制问题也出现了。

另外，在煤矿深部开采中，关于在河流下、建筑物下和铁路下遇到的问题以及矿压、保护煤柱留设、瓦斯、地热等多种技术难题也日趋渐多，严重影响着煤矿生产和矿井建设的发展。

1 我国煤矿深部开采的现状煤矿深部开采问题一直是世界各发展中国家关注的问题。

在世界主要采煤国家中，都领先进入深部开采，而且快速发展。

我国的主要国有煤矿中，采深大于800m的大约占总数的13%，它们主要分布在我国的北京、沈阳、徐州等东部地区，这些矿区的开采时间都比较长。

其中，在开采深度超过1000m以上的还有几个。

2 煤矿深部开采存在的问题2.1地表沉陷预测和控制问题在对矿区进行地表沉陷预测和控制设计所用的参数，我国大部分地区都采用深度小于300m的观测站资料，如果按照比较严格的要求，这些参数资料都只适合在开采深度小于300m的地表沉陷预测和控制。

那么，在《“三下采煤”和主要的井巷煤柱留设及压煤开采规程》中给予的移动角，一般都是达到深部开采条件下的实测值。

在同个矿区，给出的移动角值都是固定的。

但经过实践证明，在具备深度开采条件下，移动角值是否固定无法提供科学依据。

在当前有限的条件下，在深部开采适合条件下采用实测求取岩层移动角的这种方法并不简单。

另外，很多重复建立地表移动观测站实测求取岩石移动角的方法因为所需要的时间相当长，很多都中途而废，导致大量浪费人力财力物力。

2.2 矿井的生产维护费用高在煤矿深度开采中，岩体塑性大和原岩应力大导致矿压明显强烈。

随着采深程度的延伸，覆石自重压力会越加增大，构造压力也会越来越增强，导致围岩会严重变形，巷道和采场失去平衡，顶板管理起来有相当的难度。

深部矿井开采技术问题摘要:本文根据我国主要深部矿区30余对矿井的实地调查、部分井下观测和25个矿务局的函调材料,对我国煤矿深部开采的基本状况及其在开采中遇到的巷道维护、冲击地压、瓦斯突出及地热等主要问题作了总结和剖析,并就今后煤矿深部开技术问题提出了几点看法和建议。

1煤矿深部开采的现状及趋势深井开采技术是当今世界主要深井开采国家(如德国、原苏联、波兰等)十分关注的问题之一。

随着我国煤矿开采规模的扩大,开采深度的逐渐增加,深部开采中遇到的各种技术问题日益增多,对当前的煤矿生产和今后矿井建设的影响日趋严重。

因此,研究深部开采问题,对安全、经济、合理地开发深部煤炭资源无疑有特别重要的意义。

我国是世界第一产煤大国,1997年原煤产量13.3亿吨。

全国主要国有矿区90多个,井工开采的生产矿井588对(1996年统计)。

据不完全统计,采深超过800m的深井19对,其中开滦矿务局赵各庄、沈阳矿务局彩屯矿采深超过1000m,新汶矿务局孙村矿、华丰矿、长广七矿采深超过800m。

“八五”期间新打深井65个,平均深度588m,其中700~800m的井筒28个,800~1000m的井筒13个,1000m以上井有12个。

据煤炭资源开发和资源保护研究指出,在我国预测总储量中73.2%埋深在1000m 以下,浅部储量较少。

因此,深井开采技术不仅是目前一些深矿井面临的问题,而且从长远看,它将是我国今后进一步开发利用深部煤炭资源的带有战略意义的问题。

2深井开采的主要技术问题2·1矿压显现加剧,巷道维护困难随着矿井采深的不断增加,一方面,巷道断面必需加大,据对开滦矿区统计,近10年间采深平均增加100m,岩石巷道断面平均增加8.1%,煤、半煤岩巷平均增加32%;另一方面,地压增大,在深部高应力作用下,围岩移动更为剧烈,巷道产生变形破坏更为严重。

在调查的超过700m的深井中,巷道矿压问题普遍严重,底鼓成为常见的地压现象,特别在采准巷道中尤其严重。

地下开采矿山深部开采存在的问题及解决措施摘要：在矿山不断发展的过程中，要对矿山开采技术进行合理选择，技术的选择与应用会直接影响开采质量及效率。

井工矿深部开采是当前矿山在发展过程中重要的采矿形式，包含多种不同方式，能有效满足矿山高效生产需求。

在新时期背景下，矿山开采工作要在兼顾效率的同时提高安全性。

本文以矿山深部开采为主，分析现存问题并提出切实可行的应对措施。

关键词：地下开采；深部开采；原则；问题；策略引言当前中国对矿产资源的需求十分强劲，必须加大开发利用矿产资源力度以适应国家的发展需要。

然而，在发展矿产资源的过程中，虽然带动了经济社会的持续发展，但也对环境造成了严重损害和污染，对经济社会发展的可持续性产生了重大风险和影响。

由此产生的环境问题包括：在选矿和开采过程中产生大量有害、有毒气体、普通硅酸盐建筑材料、金属尾矿等，并伴随巨大噪音的危害，对附近的环境和土地造成了巨大的危害；尾矿库和废石堆占用了大量耕地等。

因此，对矿山工程的管理势在必行，基于此，需要对复杂地质条件下的矿山工程开采管理技术展开研究。

1矿山深部开采过程中存在的问题分析1.1安全设施不完善安全设施不完善是矿山安全问题的重要表现之一。

矿山由于历史原因、经济条件限制等原因，安全设施建设不到位，缺乏必要的安全设备和保障措施，导致矿工在生产过程中面临很高的安全风险。

例如，某些矿山可能缺乏必要的安全警示标志和设备，或者缺乏必要的防护措施，从而导致矿工在生产过程中面临很高的安全风险。

1.2严重影响生物的多样性无论是动物还是植物，它们的发育和繁殖都依赖于特定的自然环境。

矿山开采会导致区域环境的破坏，包括破坏森林资源、改变地区的气候和湿度条件等。

这些环境变化会导致动植物及其赖以生存的自然环境消失。

当动植物失去赖以生存的自然环境时，它们面临着灭绝的威胁，这对保护动植物多样性十分不利。

1.3土壤调查生态修复的目标是建植与周边环境相协调的植物群落，从而绿化、美化。

探讨深部开采面临的主要问题与对策摘要：随着我国国民经济发展，煤矿深部开采技术不断进步，国家加大对于深部开采的投入力度，而在深部开采过程中，由于深部多变、复杂的煤岩体特点，给身边开采造成一定困难。

本文主要探讨深部开采面临的主要问题，并提出一些针对性的对策。

关键词：深部开采；问题；对策针对矿井深部开采，开采的深度直接反映矿井的开采难度。

近年来，随着我国经济持续、稳定增长，对于能源需求量日益增多，使得矿井开采的延伸速度在不断加快。

目前，我国矿井开采已发展至深部开采阶段，同浅部开采对比，深部开采的成本较高，随着深度增加，也不利于采矿环境，给煤矿生产、安全造成极大问题。

笔者根据自身多年从业经验，对深部开采中面临的主要问题进行分析，并提出一些针对性的建议，现总结如下：1深部开采面临的主要问题首先，巷道围岩变形。

地应力随着开采深度的增加而增大，同时巷道周围的应力也随之增高。

处于浅部较硬的围岩，直到深部后形成工程软岩，主要表现应变软化、强烈扩容性特点，降低了巷道岩体的强度，严重破坏了支护与巷道。

按照相关统计显示，深部巷道的翻修比例在91%以上，显著增加了巷道维护成本，导致矿井生产系统不畅通，降低运输能力，以及风水电等一系列系统问题。

具体表现如下方面：其一，巷道的变形速度较快，底鼓较为严重，变形量较大，在深部高应力的条件下，岩体具备较高能量，对巷道开挖具有卸荷作用，短时间可释放岩体聚集能量，深部围岩最大应力和最小应力差呈上升趋势。

前掘后修已成为深部回采巷道施工的基础工作；其二，岩性显著影响了巷道的稳定性，对于浅部岩体而言，岩性变化几乎不影响巷道变形。

而到达深部之后，不同岩性围岩的变形差异逐渐增加，巷道位置取决于岩性主导因素，若同一巷道的岩性不同，采用非等强支护方法已成为主要的巷道围护方法；其三，掘进后，巷道持续流变和变形，是深部巷不变形的表现特征。

其次，矿井煤同瓦斯之间的冲击、突出地压。

其一，随矿井开采深度有所增加，煤层瓦斯压力随之增加，许多旧浅部属于非突出煤层，转变成突出煤层，随深度增加，其突出频度、强度也显著增大。

浅谈煤矿深部开采中存在的问题与对策摘要：伴随着煤矿开采技术的不断发展，我国煤矿开采由浅部开采阶段逐渐趋向于深部开采阶段，但是伴随着煤矿资源开采深度的越来越深，也带来了很多的问题，因此加大煤矿深部开采的相关问题研究就显得尤为的重要。

基于此本文就对煤矿深部开采中存在的问题进行分析并提出相应的解决措施，以提高煤矿开采的安全性和高效性。

关键词：煤矿深部开采；存在的问题；措施煤炭资源为我国经济发展做出了巨大贡献，未来煤炭作为我国主体能源的地位仍不会改变。

随着我国浅部煤炭资源的开采殆尽，深部开采的研究势在必行。

然而，随着开采深度的增加，各种技术难题凸显。

如何保证深部煤炭资源安全、高效、低成本的开采，继续为我国的经济发展提供强劲动能，是目前需要解决的问题。

1 我国煤矿深部开采矿井的现状分析据不完全统计资料显示，我国埋深在1000m以下的煤炭资源量占到了己探明的5.9万亿t煤炭资源的53%，并且开采深度以平均每年10-25m的速度增加。

全国开采深度超过1000m的矿井达47座，其中采深最大的矿井达到1501m。

我国深部矿井主要分布在华北、华东和东北地区，主要集中省份在河北、山东、河南、安徽、江苏、黑龙江、吉林、辽宁等8个地区。

可知，全国深部矿井主要集中在华东地区，以山东、安徽居多，其比例占到了全国深部矿井数量的35.92%，产能占到了44.62%；华北地区深部矿井以河北居多，数量占到了14.08%，产能占到了14.4%；华中地区以河南居多，数量占到了19%产能占到了19.07%；东北地区深部矿井数量比例为21.84%，产能比例为15.89%。

这八个省深部矿井的总产能为3.07亿t，占到了全国煤矿总产能36.5亿t的8.41%。

近年来，山西地区部分矿井也正向深部延伸，预计未来20年内全国深部矿井数量和产能所占比例会越来越大。

2 目前煤矿深部开采存在的主要问题2.1 煤矿巷道围岩发生形变随着煤矿开采深度不断增大，地应力及煤矿巷道围岩的应力都明显增大，当浅部一些相对较硬的围岩在到达矿井深部后将成为“工程软岩”，具有较强的扩容性和应变软化的特性，大大降低了巷道内岩体的强度，严重破坏了巷道与支护体，尤其是一些不良的岩层，巷道掘进与支护作业十分困难。

M ine engineering矿山工程地下开采矿山深部开采的主要问题及应对措施宫晓亮摘要：作为矿业开采的重要方式，井工矿多使用立井开拓、斜井开拓或综合开拓的方式进行矿产开采，开采过程具有环境复杂、专业技术要求高的特点。

本文在阐述井工矿深部开采特征的基础上，分析地下开采矿山常见问题，并结合新时期安全生产要求，指出地下开采矿山的相关开采问题及应对措施，期望能创建安全、高效的矿山开采环境，在保证矿产资源开采综合效益的前提下，促进采矿企业的可持续发展。

关键词：井工矿；开采问题；应对措施矿产资源在社会生产及经济发展中起到至关重要的作用，其能为多个行业的生产和业务实践提供动力支撑。

在矿企经营中，矿山开采技术的选择和应用对于采矿效率、质量和安全效益具有深刻影响。

井工矿深部开采是矿企采矿生产的重要形式，其不仅包含立井、斜井开拓方式的应用，而且在实际生产中，还会使用，平峒开拓或综合开拓等方式，有效地满足了矿山高效生产的需要。

新时期，在兼顾矿山生产效率的同时，考虑生产安全性是地下开采矿山深部开采的内在要求；基于此，有必要进行地下开采矿山深部开采问题和对策的深层次分析。

1 地下开采矿山深部开采特征矿企采矿生产中，井工矿深部开采是较为常用的开采方式，其能在考虑矿层分布情况的基础上，系统选择井工矿的开采方式，这满足了矿企高效采矿的需要。

结合采矿实际可知，井工矿采矿作业具有作业环境复杂、技术专业性强、安全性要求高的特点。

一方面，地下开采矿山深部采矿属于地下开采作用，从作业环境来看，其作业面受易燃气体、粉尘的影响较大，同时容易遭受水火侵袭，同时顶板陷落也会影响具体的采矿作业。

故而在采矿实际中，应通过矿井通风、井壁支护等方式，进行采矿作业环境的优化处理。

另一方面，除矿井开拓方式外，井工矿深部开采的工艺技术也具有多元性的特征，除钻爆开采工艺外，作业面综掘工艺的应用也较为普遍。

以综掘工艺为例，其需要在风镐破矿、掘锚机和综合掘进机割矿的基础上，借助混凝土搅拌机和混凝土喷射机进行工作面的支护，最后再借助管板转载机进行转载和带式输送机运送，完成矿产资源的输送。

地下开采矿山深部开采存在的问题及解决措施摘要：随着矿业需求的持续增长，地下矿山深部开采成为了满足资源需求的关键途径。

然而，深部开采伴随着各种技术和环境挑战，包括复杂的地质条件、增大的地下压力、人员安全风险及对周边环境的潜在影响。

为确保深部开采的持续性、安全性及其对环境的最小影响，需要采用创新的管理策略、技术手段和环保措施。

此外，对矿工进行有效的培训、加强国际合作与交流，以及实施严格的环境监测，都是确保矿山开采成功的关键因素。

本文旨在深入探讨地下矿山深部开采中所面临的主要问题，并提出相应的解决策略和建议。

关键词：地下开采；矿山深部开采；问题；解决措施引言随着社会的快速发展和工业化进程的加速，矿产资源作为支撑现代生活和技术进步的重要物质基础，其重要性日益凸显。

地下矿山深部开采技术，作为矿业发展中的核心环节，承载着满足人们对资源需求的重要职责。

然而，伴随着这种深入地下的开采行为，诸多挑战和风险也随之而来，面对这些问题，仅仅依靠传统的矿业经验和方法是难以胜任的。

这就需要采用更先进、更科学的方法，结合多学科的研究，创新矿山管理和技术措施，来确保矿产资源的高效开发与利用，同时最大限度地保障矿工的安全与健康，以及对环境的保护与恢复。

1.地下矿山深部开采存在的问题1.1 地质条件问题地下矿山深部的开采面临的地质问题是多方面的，每一个地质构造都可能影响到开采的安全性。

例如，地层错动是一个复杂的地质现象，可能导致预测的矿石层位置出现差错，使得矿工在深部作业时遇到未预期的岩层。

断层是岩层断裂和错位的区域，它可能切断矿床，使得矿石丧失经济价值。

而岩溶则是由于地下水作用在可溶解的岩石上，如石灰岩，造成的空洞或洞穴。

这些空洞可能在矿工不知情的情况下突然坍塌。

而地下矿山深部的岩体稳定性问题更是不可忽视的。

由于深部的岩石承受的应力大，容易产生裂隙，进而发生变形或垮塌，这对矿山的开采、通风和安全都构成了巨大的威胁。

1.2 地下压力问题随着矿山的深度增加，地下的压力也在持续上升。

煤矿井下采矿技术存在的问题及改善措施研究煤矿井下采矿技术对于煤炭产业具有重要意义。

然而，在使用该技术的过程中，存在一些问题，如安全生产风险高、煤炭资源利用率低等。

为此，本文将对煤矿井下采矿技术存在的问题及改善措施进行研究。

问题一：安全生产风险高煤矿井下采矿作业是一项高风险的工作，一旦出现安全事故，后果极其严重。

同时，井下煤尘、瓦斯等有害气体也会对作业人员的健康造成危害。

造成安全生产风险高的原因如下：1. 煤矿井下采矿作业条件较差，通风条件不佳。

2. 作业人员技术水平低，安全意识淡薄。

3. 监管不到位，未能严格遵守安全生产规定。

改善措施：1. 提高作业人员安全意识，增强安全防范意识，促进安全生产文化建设。

2. 完善通风系统，加强维护和管理，确保通风系统的正常运行。

3. 加强管理和监督，加强对煤矿井下采矿作业的监管和管理。

问题二：煤炭资源利用率低煤炭资源是国家的重要资源，但在煤矿井下采矿作业中，存在煤炭资源利用率低的问题。

煤炭资源利用率低，主要是因为以下原因：1. 采矿技术水平低，对资源的考虑较少。

2. 对矿区局部的开采过多，造成资源浪费。

3. 利用技术低，对煤炭的有效利用较少。

1. 采用先进的采矿技术，加强资源角度的考虑，避免浪费资源。

2. 合理规划矿区，控制开采范围，避免资源过度消耗。

3. 研究开发新型利用技术，提高利用效率。

问题三：环境污染严重煤炭采矿所产生的环境污染对于人类生存环境造成极大的危害。

煤炭采矿需要大量的水、电、煤等资源，同时，采矿所产生的废弃物、污水、煤气等也会对周围环境造成严重的污染。

1. 加强环境保护意识，开展环保宣传教育，提高社会公众对于环境保护的认识。

2. 建立科学的环境监测体系，及时掌握环境污染信息。

3. 采取环保措施，如压实处理、回收资源等，减少污染物排放，保护周围环境。

综上所述，改善煤矿井下采矿技术存在的问题需要多方面的施策。

当然，对于煤炭采矿的技术和技能提升也是非常重要的。