探讨矿山深部开采
金属矿山深部开采的问题及对策探讨
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。
矿区深部煤层开采水文工程地质测试与条件探讨
矿区深部煤层开采水文工程地质测试与条件探讨一、引言在煤矿开采过程中，水文工程地质测试是非常重要的环节，其目的是为了有效地了解矿区地下水系统的特征和分布规律，确保煤矿开采的安全和高效。
尤其是在煤矿深部开采中，地下水位的变化和水质的监测更是至关重要。
本文将就矿区深部煤层开采水文工程地质测试与条件进行探讨。
二、煤矿深部开采的特点煤矿深部开采是指地下深度超过300米的煤层开采。
相比浅部开采，深部开采面临的地质条件更加复杂，地下水的压力和渗透性都会增加。
这就需要更加精细的地质测试和水文工程分析，以确保矿井的安全稳定。
三、水文地质测试的内容和方法1. 水文地质测试内容水文地质测试的内容主要包括地下水位监测、水文地质勘探、水质分析等方面。
地下水位监测是为了了解地下水位的变化规律，预测矿井开采过程中可能出现的地下水涌出情况。
水文地质勘探则是为了了解地下水的分布规律和水文地质条件，包括渗透性、压力等参数的测试。
水质分析则是为了评估地下水的可用性和水质状况，以及了解地下水对矿井设备和工艺的影响。
2. 水文地质测试方法水文地质测试的方法主要包括地下水位监测站的建立和地下水位的实时监测、地球物理勘探方法如地震勘探、电阻率勘探、声波勘探等，以及水质分析方法如采样分析、现场测试等。
还可以利用数值模拟和地质雷达等高新技术手段进行水文地质测试。
四、深部煤层开采水文工程地质的条件探讨1. 深部煤层开采的水文地质条件深部煤层开采的水文地质条件通常包括以下几个方面：（1）压力条件：随着深度的增加，地下水的压力也会增加。
这就需要在水文地质测试中对地下水的渗透压力进行准确测试和分析。
（2）渗透性条件：地下水在深部煤层中的渗透性通常较大，这就需要对煤层的裂隙结构和渗透性进行详细测试和分析。
（3）水质条件：地下水的水质也是影响深部煤矿开采的重要因素。
地下水中可能存在硫酸盐、氯化物、铁、锰等对矿井设备和矿石品质有一定影响的成分，需要进行水质测试。
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。
黄金矿山深部开采技术探究
黄金矿山深部开采技术探究摘要:本文主要从中国国内对黄金矿山深部开采关键技术的研发状况概述开始,简单分析了从深部有效安全采矿的主要技术方式,并在此基础上,依托于矿井实际情况,对深层采矿技术在黄金矿山开采中的具体运用情况加以了阐述,希望可以对黄金矿山深层开采效果的改善有所助益。
关键词:黄金矿;深部矿体;开发方法;黄金是较为稀缺的珍贵金属材料之一,在对黄金矿进行开发的过程中,因为往往必须进行深层挖掘,因此增加了挖掘难度。
所以,必须采取合理有效的采矿技术手段,在确保有效、安全的前提下,进一步提高采矿产品质量。
基于此下面就黄金矿深部开发关键技术进行综合研讨。
1.国内外金属矿深层挖掘方法的研究现状1.1深部开采目前,业内对深部采矿并无统一的概念,可把超过一定深度的矿床开采称为深层采矿。
当开采深度增加后,岩体强度突发破裂现象的概率会相应上升,也就是一般认为的岩爆频率上升,而这种状况也可定义为深层采矿。
但必须说明的一点是,由于受结构和地质条件等多种原因的影响,部分浅部采矿区也会发生岩爆,因此该概念并不确切。
世界各国常根据矿山的深浅,对指掌侧固有神经采矿区作出具体划分,如美国的深层采矿下限标准为1550m,南非为1500m,英国为750m,我国为700m。
近年来,由于矿业技术的提高,再加上专家学者对深部采矿科研力量的逐渐增加,导致了深部采矿的划分标准也出现了相应变动,如软岩深部采矿的划分标准均为800m~1500m左右,而硬岩深部采矿准则为1000m~2000m。
由于黄金归属于重金属的一部分,为金属矿,亦即硬岩。
因此,其深部采矿的准则均为矿井深部1000m~2000m。
1.2国内外的研究现状1.2.1国外从深部采矿的研究时间上来看,在国外相对较早,当一国金矿中出现岩爆现象时,对深部采矿的研究也已相应起步。
当时人们关注的焦点主要集中在如下几个领域:深井水岩爆现象、超深井水采矿现象(井深大于1600m的矿井)、矿压模拟实验、深部岩体动力、深井采矿(井深1650m)。
地下开采矿山深部开采存在的问题及解决措施
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。
深部开采沉陷规律研究与分析
深部开采沉陷规律研究与分析深部开采沉陷是指采矿开发对地表环境的影响，它可以根据采矿的规模和距离等因素随着空间而改变，其发展过程已深深影响着建筑物、公路、河流和地下水等基础设施与环境的安全。
因此，针对采矿深部开采沉陷的规律研究和分析，显得十分重要。
首先，采矿深部开采沉陷的研究应从采矿深部开采沉陷的影响因素入手进行分析。
采矿深部开采沉陷的影响因素主要包括矿山内的构造活动、采矿方式、采矿深度、抽水量、地表塑性参数等。
采矿深部开采沉陷的影响因素受多种因素的影响，因此，需要从物理力学、岩土力学、水文地质、矿物学、地质测量等方面进行系统研究分析，全面了解采矿深部开采沉陷的影响因素。
其次，采矿深部开采沉陷的研究应从采矿深部开采沉陷的模拟分析入手进行研究。
采矿深部开采沉陷的模拟分析可以采用计算机辅助分析的方法，进行模拟分析，以模拟采矿深部开采沉陷的变化规律，研究采矿深部开采沉陷的演变过程和产生机制，并进行下去的后续决策。
此外，采矿深部开采沉陷的研究应从采矿深部开采沉陷的抑制方法入手进行研究。
采矿深部开采沉陷的抑制方法可以采取穿插设置阻尼层、设置支撑物等空间和结构抑制技术，还可以采取防治措施，如采用新型地面处理材料，做好地面处理工作，加强水文地质探测，建立恶劣气象预报能力，阻止水位上升，并提前采取紧急抢险措施，等等。
最后，采矿深部开采沉陷的研究应从采矿深部开采沉陷的防治技术入手进行研究。
采矿深部开采沉陷的防治技术包括实际控制措施、采矿预先分析技术、采矿控制策略研究等。
实际控制措施可以通过研究和改善穿插设置阻尼层、支撑物等基础结构，使其可以有效地抑制采矿深部开采沉陷的发展并达到沉陷的控制。
采矿预先分析技术可以通过对采矿开发过程中的构造活动、采矿方式、采矿深度、抽水量及空间变化等因素进行分析，预测采矿深部开采沉陷的变化趋势。
采矿控制策略研究可以根据预测分析的结果，对抑制采矿深部开采沉陷的方法进行综合分析，并制定出有效的采矿控制策略，为实现安全开采提供可靠的依据。
探讨深部开采面临的主要问题与对策
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。
关于煤矿安全开采深度的探讨
关于煤矿安全开采深度的探讨煤矿是煤炭资源的重要开采地，但在煤矿开采过程中，安全问题一直是人们关注的焦点。
随着煤矿采空区蔓延，深部煤矿的开采深度也逐渐增加，这给煤矿开采带来了新的挑战。
本文将从煤矿安全开采深度的探讨展开讨论。
一、煤矿开采深度的现状随着我国经济的快速发展和工业化进程，对能源的需求越来越大。
煤炭作为我国主要的能源资源之一，被广泛应用于电力、钢铁、化工等行业。
目前我国煤炭资源的主要开采区域已逐渐向深部煤矿转移。
据统计，目前我国煤矿开采深度已经超过1000米，部分煤矿甚至超过2000米。
中深部煤层的开采，为我国煤矿资源的高效利用提供了新的契机，但也为煤矿安全带来了新的挑战。
二、深部煤矿开采安全存在的问题1.地质条件复杂：随着开采深度的增加，地质条件变得越发复杂，地应力、地温、岩层构造等因素都对煤矿开采安全产生了影响。
尤其是深部煤层存在地应力大、瓦斯、倾水等危险因素，对煤矿生产安全构成了严峻威胁。
2.矿用设备的技术要求高：深部煤矿开采需要大型、高效、自动化的矿用设备，而目前我国矿用设备的技术水平还有待提高，这给深部煤矿开采带来了一定的技术压力。
3.煤矿防治技术需提升：煤矿防治技术是保障煤矿安全的重要手段，而目前我国对深部煤矿的防治技术研究还不够深入，制约了煤矿开采深度的进一步增加。
1.加强地质勘察和预测：通过深入的地质勘察和预测，科学评估煤矿开采深度的可行性和安全性，为合理布局和合理开采提供依据。
2.研发先进的矿用设备：加大矿用设备的研发投入，提高设备的自动化、智能化和安全性能，确保深部煤矿的安全开采。
3.加强煤层地质灾害防治技术研究：加强煤矿安全防治技术的研究和应用，提高煤炭资源开采的安全性、高效性和可持续性发展。
四、结语煤矿开采深度的提高是我国煤矿资源高效利用和煤炭产业可持续发展的必然趋势，但安全始终是煤矿开采的首要问题。
要实现深部煤矿的安全开采，需要各方共同努力，加强技术创新和规范管理，不断提高我国煤矿安全生产水平，为实现煤炭资源的可持续利用做出贡献。
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一、影响金属矿山深部安全高效开采的主要问题
（一）地下矿山
我国有很多重要的金属矿产资源都是通过地下开采的方式所获得，如大多数的有色金属矿山和黄金矿山均为地下矿山。
随着浅部资源的逐渐减少和消失，
地下开采的比例将越来越大，包括现有的部分露天矿山也将转入地下开采。
经过几十年的开采，目前很多地下矿山均己进入深部开采或即将进入深部开采。
如铜陵狮子山铜矿的开采深度己到1100米，山东玲珑金矿和吉林夹皮沟金矿己到1000米，辽宁红透山铜矿己达1300米。
随着开采深度的不断增加，地质条件恶化，破碎岩体增多，地应力增大，涌水量加大，地温升高，带来了深部地压、提升能力、作业环境恶化、通风降温和生产成本急剧增加等一系列问题，抑制了生产能力提高和矿产资源的充分回收。
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。
2、深部地压显现与开采动力灾害
从根本上讲，地应力是所有地下工程，包括地下采场、巷道地压显现的根本来源。
在没有开采工程扰动的情况下，岩体处于原始平衡状态。
地下巷道或采场的开挖，打破地层原始平衡状态，导致地应力的释放，从而引起岩体的变形和向自由面的位移，引起围岩应力的重新分布。
围岩的过量位移和应力集中将导致围岩局部的或整体的失稳和破坏。
这就是地压发生的过程和机理。
它与岩体的受力状态、岩体结构和质量、岩体物理力学性质、工程地质条件以及时间等因素有关。
深部地压主要有两种表现形式，即：变形地压和冲击地压。
变形地压是因开挖产生的围岩位移所引起的压力，这是地压的最基本形式。
在岩体条件较好的情况下，围岩的位移和变形发展到一定程度就停止了，可能不需要支护，围岩自身就能维持稳定。
深部高应力条件下，围岩具有产生大变形的内外部条件，围岩的过量变形将产生微观或宏观破裂、岩层移动、巷道底鼓、片帮、冒顶、断面收缩、支架破坏、采场跨落等等。
围岩必须通过支护才能防止过量的变形而引起的破坏。
此时，变形地压的显现特征与支护方法和支护结构密切相关。
在围岩与支护结合在一体的条件下，围岩与支护构成共同承载体，它们相互依存、相互制约、共同变形。
只有及时采取支护措施，并且支护方法得当，才能有效改善围
岩应力分布状态，抑制围岩变形，阻止围岩的失稳和破坏。
冲击地压是一种岩石动力学现象，它是围岩内聚集的大量弹性变形能在一定诱因下突然释放而表现出的一种形式。
在金属矿山，冲击地压叫岩爆。
产生冲击地压和岩爆主要与两方面因素有关。
一是岩石的岩体的结构性质，具有在围岩内贮存高应变能的内在条件。
一般来讲，坚硬完整岩体容易贮存高应变能。
二是有产生高应变能的外部环境，如地应力大、围岩应力集中的地方。
随着开采深度的增大，地应力不断增大，因而深部容易出现岩爆和冲击地压。
随着越来越多的矿山进入深部开采，加强对岩爆的研究己刻不容缓，研究重点在以下三个方面：
（1）从地应力、岩体结构、矿岩物理力学性质、采矿方法、开采过程、开采顺序、围岩能量聚集和释放规律等方面综合分析和研究岩爆机理；
（2）建立有效可靠的监测系统和手段，对岩爆发生的可能性、发生的地点和大小进行预测预报；
（3）从防止和解除围岩高能量聚集，避免引起高能量迅速释放的外部条件出现两方面采取防治岩爆的有效措施。
3、地温升高引起作业环境恶化
地下岩层温度随着深度的增加而增加。
据统计，常温带以下，岩层温度以3℃/loom的梯度增加。
千米以上的深井，岩层温度将超过人体温度。
如南非西部矿井，在深部3000米处，岩层温度高达80℃；我国铜陵冬瓜山铜矿在深度1000米处，最高温度达40℃。
深井开采工作面气温的升高导致工作条件的严重恶化。
在持续的高温条件下，人员的健康和工作能力将会受到很大。