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【摘要】本文以井下采矿技术的重要性为基础，着重分析了采矿技术的的现状，以实际为出发点对井下采矿技术发展趋势进行了探讨。
【关键词】井下，采矿技术，方法的选择
中图分类号：C35文献标识码： A
一、前言
井下采矿技术是施工中生存和发展的基础性资源，在常见的施工工程中技术管理是人们不容忽视的重点。只有将技术管理融入到施工管理中，才能不断提高井下采矿技术水平，有施工的持续发展。
二、井下采矿技术的重要性
矿业是国民经济的重要基础产业，是国家战略安全保障的重要组成部分。矿业持续稳定的发展，是一个国家国民经济发展的保障。因此，在全球科技日新月异迅猛发展的今天，国内外采矿技术也快速发展，取得了巨大成就，为钢铁工业的发展做出了重大贡献。科技是矿业发展的强大引擎，是矿业经济增长的关键。及时借鉴、吸收国内外的采矿新技术，利用现代科学技术，改造传统矿业，必将对我国矿产资源的开发产生积极的推动作用。
三、地下开采采矿防水技术要点
1、地面防治水措施
为了防止或减少大气降水和地表水渗入矿井，首先控制降水水源和地表水是矿井防止水的第一道防线。在任何情况下，不使井口和地面设施被洪水淹没，井口和工业广场主要建筑物的标高应设在最高洪水位以上。井口、地面建筑物应按照地形修筑泄水沟和拦水堤坝，以防暴雨山洪从井口灌入井下造成灾害。在矿区内的水流沿河床有可能渗入井下的沟底裂缝处，用黏土、料石或水泥铺垫河床，以防止或减少水流渗入矿井。对矿区的河流改道，在有可能进入矿区的上游地段筑水坝，将原河流截断，用人工或挖掘机掘新河道使洪水和水流远离矿区。填堵通道，在矿区内因采掘活动而引起地面沉降、开裂、塌陷、矿区较大的溶洞或废弃的旧钻孔等形成的矿井进水通道，因用黏土或水泥予以填堵。挖排(截)洪沟，可在井口上方垂直来水方向，布置排洪沟、渠拦截，排出积水，对大气降雨形成的大面积积水，要及时排放到矿区以外或引入西来峰大河槽。加强雨季前的防汛工作，在雨季来临之前，检查和及时清理泄洪沟的淤泥杂物，加护防洪堤坝，确保雨季来临时万无一失。
2、井下防止水措施
做好水文观测工作，了解地面气象、降水量的有关资料，通过探水钻孔观测各种水源来压，水位和水量的变化规律，分析水质，查明矿井水源及其地下水和地表水的补给关系，观测矿井涌水量及季节变化规律。做好矿井水文地质工作，掌握断层和裂隙的位置、错动距离、延伸长度、破碎带范围及其含水和导水性能。掌握冲积层的厚度和组成和各分层的透水、含水性。
3、井下探水
当采掘工作面接近的老窑、老空、含水量大的断层等水体时，必须采用探访水方法，坚持“有疑必探，先探后掘”的原则，经探水确认无突水危险后，方可前进。通常将积水及附近区域划分为三条线，即积水线、探水线和警戒线，并标注在采掘工程平面图上。积水线即积水范围线，在此线上应标注水位标高、积水量等实际资料。当水量不大且没有补给水源，不超过矿井排水能力时，可利用探水钻孔直接放水。先堵后放，当老空区与溶洞水或其他巨大水源有联系，动水源储量很大，一时排不完全时，因先堵住出水点，切断与动水源的联系，然后疏放积水。
先放后堵，如老空水或被淹井巷虽有补给水源，但补给量不大，或有一定季节性时，应选择排水，然后在枯水期进行堵漏、防漏施工。先隔后放，如果水量过大，或水质很差，腐蚀排水设备，这时应先隔离，做好排水准备工作后，再排放；如果放水会引起塌陷，破坏上部的重要建筑或设施时，应留设防水永久隔离煤柱。
4、截水
截水是利用水闸墙、水闸门和防水煤(岩)柱等物体，临时或永久地截住涌水，将采掘区与水源隔离。留设防水煤(岩)柱，煤层位于地表水体或含水层下，而上部水源又无法疏干时需留设防水煤(岩)柱。在被淹没井巷的积水面以下进行采掘时需留设防水煤(岩)柱，煤层与强含水层直接接触时需留设防水煤(岩)柱，煤层接近充水断裂带时需留设防水煤(岩)柱，相邻煤矿开采同一煤层是在矿井分界处留防水煤柱。
5、矿井注浆堵水
当井巷必须穿过一个或若干个含水丰富的含水层或充水断层，如果不堵住水源无法掘进时，当涌水水源与强大水源有密切联系，单纯采用排水方法不可能或不经济时要采用注浆堵水。当井筒或工作面严重淋水时，为了加固井壁，改善劳动条件，减少排水费用等，可采用注浆堵水。隔水层受到破坏的局部地质构造破坏带，除采用隔离煤柱外，还可用注浆加固法建立人工保护带；开采时必须揭露或受开采破坏的含水层、沟通含水层的导水通道、构造断裂等，在查明水文地质条件的基础上，可用注浆堵水切断补给水源。涌水量大时，为了减少矿井涌水量，降低排水费用，也可采用注浆堵水法堵住水源。
（一）、治水防渗
矿山巷道、竖井、隧道、地铁等地下工程开采时，可采用注浆防渗帷幕控制涌水或者防渗堵漏。坝体坝基的防渗堵漏、基坑周边渗水和基底涌水涌砂都可以采取注浆法处理。岩土工程实践中，常常遇到在碳质页岩、粘土、泥岩等软粘土质岩石中进行井巷开挖，在开挖隧道时遇到岩溶含水层的技术难题。由于软粘土质岩石具有层理构造和碎屑结构，稳定性能低，强度低的特点。尤其沿层理方向开凿巷道时，不仅爆破效果不好，而且容易产生冒顶、垮塌事故，给开挖和支护带来不利影响。防渗帷幕灌浆工艺的支护机理是在巷道开挖前对即将形成的顶板暴露面围岩进行“凝结加固”预处理，巷道开挖后，顶板防渗帷幕层便形成一个初始“围岩支护体”，发挥着围岩自承拱的作用，为随后进行的网、喷、锚临时支护和混凝土发碹永久支护施工创造了安全的施工条件。
在闸坝的岩石或砂砾石地基中采用灌浆建造防渗帷幕的工程。帷幕顶部与混凝土闸底板或坝体连接，底部伸入相对不透水岩层一定深度，可以达到阻止或减少地基中地下水渗透的效果；与位于其下游的排水系统共同作用，可降低渗透水流对闸坝的压力场。按防渗帷幕的灌浆孔排数分为两排孔帷幕和多排孔帷幕。地质条件复杂同时水头比较高时，多采用3排以上的多孔帷幕。
（二）、地基加固
注浆能广泛应用于各种地基加固，提高地基承载力，已有建筑物沉陷地基的加固和抬升，桩底注浆加固、提高桩基承载力，公路路基、铁路和机场跑道下沉的加固等。随着建筑的高度越来越高、跨度越来越大，对基础的要求越来越高。当地表土质情况较差，地基承载力较小时，浅基础形式已经满足不了要求，基础形式逐渐向深基础发展。桩基础是深基础最常见的一种基础形式。而桩基中的摩擦桩主要承载力取决于桩侧摩擦力，在上部结构长期荷载作用下具有一定的沉降量。因此在设计时多数采用端承桩形式。端承桩根据其施工方法可分为:预制桩、灌注桩两大类。灌注桩因其具有承载力高、无挤土、无振动、能贴近已建建筑物施工、适应性强等优点，在各类建筑工程中的应用越来越广泛，但在灌注樁成孔过程中对桩周土扰动，从而降低了桩端、桩周土体强度，水的水泡软化作用又进一步加剧其强度降低，使得灌注桩周摩擦力及端阻力下降，造成灌注桩承载力偏低，不论是室内试验还是工程实践都表明，对灌注桩进行后压力灌浆加固能够有效地减少不利因素影响，提高承载力。
对于由于各种原因而导致的构筑物沉降的处理，要把上部结构的加固和地基的处理结合起来进行。先处理地基，以控制地基的继续沉降后加固上部结构。注浆加固技术是用钻机在基础上成孔至要加固的土层，然后用高压注浆设备将配制好的浆液通过钻孔注入地层，使土与浆液产生物理化学反应而胶结，从而达到改善软土地基的承载力和压缩(变形)模量，逐渐减少地基沉降量的目的。
【关键词】井下，采矿技术，方法的选择
中图分类号：C35文献标识码： A
一、前言
井下采矿技术是施工中生存和发展的基础性资源，在常见的施工工程中技术管理是人们不容忽视的重点。只有将技术管理融入到施工管理中，才能不断提高井下采矿技术水平，有施工的持续发展。
二、井下采矿技术的重要性
矿业是国民经济的重要基础产业，是国家战略安全保障的重要组成部分。矿业持续稳定的发展，是一个国家国民经济发展的保障。因此，在全球科技日新月异迅猛发展的今天，国内外采矿技术也快速发展，取得了巨大成就，为钢铁工业的发展做出了重大贡献。科技是矿业发展的强大引擎，是矿业经济增长的关键。及时借鉴、吸收国内外的采矿新技术，利用现代科学技术，改造传统矿业，必将对我国矿产资源的开发产生积极的推动作用。
三、地下开采采矿防水技术要点
1、地面防治水措施
为了防止或减少大气降水和地表水渗入矿井，首先控制降水水源和地表水是矿井防止水的第一道防线。在任何情况下，不使井口和地面设施被洪水淹没，井口和工业广场主要建筑物的标高应设在最高洪水位以上。井口、地面建筑物应按照地形修筑泄水沟和拦水堤坝，以防暴雨山洪从井口灌入井下造成灾害。在矿区内的水流沿河床有可能渗入井下的沟底裂缝处，用黏土、料石或水泥铺垫河床，以防止或减少水流渗入矿井。对矿区的河流改道，在有可能进入矿区的上游地段筑水坝，将原河流截断，用人工或挖掘机掘新河道使洪水和水流远离矿区。填堵通道，在矿区内因采掘活动而引起地面沉降、开裂、塌陷、矿区较大的溶洞或废弃的旧钻孔等形成的矿井进水通道，因用黏土或水泥予以填堵。挖排(截)洪沟，可在井口上方垂直来水方向，布置排洪沟、渠拦截，排出积水，对大气降雨形成的大面积积水，要及时排放到矿区以外或引入西来峰大河槽。加强雨季前的防汛工作，在雨季来临之前，检查和及时清理泄洪沟的淤泥杂物，加护防洪堤坝，确保雨季来临时万无一失。
2、井下防止水措施
做好水文观测工作，了解地面气象、降水量的有关资料，通过探水钻孔观测各种水源来压，水位和水量的变化规律，分析水质，查明矿井水源及其地下水和地表水的补给关系，观测矿井涌水量及季节变化规律。做好矿井水文地质工作，掌握断层和裂隙的位置、错动距离、延伸长度、破碎带范围及其含水和导水性能。掌握冲积层的厚度和组成和各分层的透水、含水性。
3、井下探水
当采掘工作面接近的老窑、老空、含水量大的断层等水体时，必须采用探访水方法，坚持“有疑必探，先探后掘”的原则，经探水确认无突水危险后，方可前进。通常将积水及附近区域划分为三条线，即积水线、探水线和警戒线，并标注在采掘工程平面图上。积水线即积水范围线，在此线上应标注水位标高、积水量等实际资料。当水量不大且没有补给水源，不超过矿井排水能力时，可利用探水钻孔直接放水。先堵后放，当老空区与溶洞水或其他巨大水源有联系，动水源储量很大，一时排不完全时，因先堵住出水点，切断与动水源的联系，然后疏放积水。
先放后堵，如老空水或被淹井巷虽有补给水源，但补给量不大，或有一定季节性时，应选择排水，然后在枯水期进行堵漏、防漏施工。先隔后放，如果水量过大，或水质很差，腐蚀排水设备，这时应先隔离，做好排水准备工作后，再排放；如果放水会引起塌陷，破坏上部的重要建筑或设施时，应留设防水永久隔离煤柱。
4、截水
截水是利用水闸墙、水闸门和防水煤(岩)柱等物体，临时或永久地截住涌水，将采掘区与水源隔离。留设防水煤(岩)柱，煤层位于地表水体或含水层下，而上部水源又无法疏干时需留设防水煤(岩)柱。在被淹没井巷的积水面以下进行采掘时需留设防水煤(岩)柱，煤层与强含水层直接接触时需留设防水煤(岩)柱，煤层接近充水断裂带时需留设防水煤(岩)柱，相邻煤矿开采同一煤层是在矿井分界处留防水煤柱。
5、矿井注浆堵水
当井巷必须穿过一个或若干个含水丰富的含水层或充水断层，如果不堵住水源无法掘进时，当涌水水源与强大水源有密切联系，单纯采用排水方法不可能或不经济时要采用注浆堵水。当井筒或工作面严重淋水时，为了加固井壁，改善劳动条件，减少排水费用等，可采用注浆堵水。隔水层受到破坏的局部地质构造破坏带，除采用隔离煤柱外，还可用注浆加固法建立人工保护带；开采时必须揭露或受开采破坏的含水层、沟通含水层的导水通道、构造断裂等，在查明水文地质条件的基础上，可用注浆堵水切断补给水源。涌水量大时，为了减少矿井涌水量，降低排水费用，也可采用注浆堵水法堵住水源。
（一）、治水防渗
矿山巷道、竖井、隧道、地铁等地下工程开采时，可采用注浆防渗帷幕控制涌水或者防渗堵漏。坝体坝基的防渗堵漏、基坑周边渗水和基底涌水涌砂都可以采取注浆法处理。岩土工程实践中，常常遇到在碳质页岩、粘土、泥岩等软粘土质岩石中进行井巷开挖，在开挖隧道时遇到岩溶含水层的技术难题。由于软粘土质岩石具有层理构造和碎屑结构，稳定性能低，强度低的特点。尤其沿层理方向开凿巷道时，不仅爆破效果不好，而且容易产生冒顶、垮塌事故，给开挖和支护带来不利影响。防渗帷幕灌浆工艺的支护机理是在巷道开挖前对即将形成的顶板暴露面围岩进行“凝结加固”预处理，巷道开挖后，顶板防渗帷幕层便形成一个初始“围岩支护体”，发挥着围岩自承拱的作用，为随后进行的网、喷、锚临时支护和混凝土发碹永久支护施工创造了安全的施工条件。
在闸坝的岩石或砂砾石地基中采用灌浆建造防渗帷幕的工程。帷幕顶部与混凝土闸底板或坝体连接，底部伸入相对不透水岩层一定深度，可以达到阻止或减少地基中地下水渗透的效果；与位于其下游的排水系统共同作用，可降低渗透水流对闸坝的压力场。按防渗帷幕的灌浆孔排数分为两排孔帷幕和多排孔帷幕。地质条件复杂同时水头比较高时，多采用3排以上的多孔帷幕。
（二）、地基加固
注浆能广泛应用于各种地基加固，提高地基承载力，已有建筑物沉陷地基的加固和抬升，桩底注浆加固、提高桩基承载力，公路路基、铁路和机场跑道下沉的加固等。随着建筑的高度越来越高、跨度越来越大，对基础的要求越来越高。当地表土质情况较差，地基承载力较小时，浅基础形式已经满足不了要求，基础形式逐渐向深基础发展。桩基础是深基础最常见的一种基础形式。而桩基中的摩擦桩主要承载力取决于桩侧摩擦力，在上部结构长期荷载作用下具有一定的沉降量。因此在设计时多数采用端承桩形式。端承桩根据其施工方法可分为:预制桩、灌注桩两大类。灌注桩因其具有承载力高、无挤土、无振动、能贴近已建建筑物施工、适应性强等优点，在各类建筑工程中的应用越来越广泛，但在灌注樁成孔过程中对桩周土扰动，从而降低了桩端、桩周土体强度，水的水泡软化作用又进一步加剧其强度降低，使得灌注桩周摩擦力及端阻力下降，造成灌注桩承载力偏低，不论是室内试验还是工程实践都表明，对灌注桩进行后压力灌浆加固能够有效地减少不利因素影响，提高承载力。
对于由于各种原因而导致的构筑物沉降的处理，要把上部结构的加固和地基的处理结合起来进行。先处理地基，以控制地基的继续沉降后加固上部结构。注浆加固技术是用钻机在基础上成孔至要加固的土层，然后用高压注浆设备将配制好的浆液通过钻孔注入地层，使土与浆液产生物理化学反应而胶结，从而达到改善软土地基的承载力和压缩(变形)模量，逐渐减少地基沉降量的目的。