矿山工程监理：深井开采技术交流
随着我国对矿产资源需求的日益增加，地表资源已日趋短缺，人们正不断地向地球深部寻求所必需的矿产资源，深井及超深井开采已成为未来采矿发展的趋势，我国矿山已逐步进入深井开采阶段。所谓深井开采，就是由于开采深度的增加，与浅井矿山相比，深井矿山的岩石力学性质和地应力特征发生了根本变化，浅井矿山中的提升、排水、通风、充填等系统等系统的配置和参数计算对深井矿山开采已部分或完全不适用，浅井矿山中的小问题，变成了深井矿山的大问题，国内有许多金属矿山开采深度已超1000m。
一.深井开采面临的问题
深井矿山开采环境将发生较大变化，如地应力增高、地温增高、岩体的流变性增大等；此外，岩体强度、水文地质条件都将变得更为复杂，使矿山开采难度加大。深井开采面临的主要问题有一下几个方面：
1.深井降温。按照国内外深井矿山开采的经验，随着开采深度的增加，岩体温度不断上升，开采深度达-1000m以上时，岩体温度可能达到40℃以上，如何通风降温，改善坑内工作环境，是必须解决的难题。
2.深井岩爆。开采深度超过1000m，可能出现岩爆问题。如何有效控制地压，减轻岩爆危害，是确保深井顺利开采的必要条件。
3.深井充填。根据充填试验，当充填垂直深度大于500m，充填管路易出现爆管现象，充填管路磨损严重，当充填料浆输送距离超过2km，流速小于1m/s时，出现充填料浆离析现象，严重影响充填质量。对于深井充填，如何解决充填管路泄压、充填料浆离析等问题是深井充填的关键。
4.深井提升。由于提升高度大，钢丝绳重量大于提升容器重量，提升设备、容器、钢丝绳等选型没有规范可依照；当井深超过1000m时，多绳摩擦轮提升钢丝绳消耗严重，合理的服务深度有待探讨；对于深井单绳缠绕式提升，如何突破和修订安全规程。在深井开采中，深井提升需要研究的问题很多。
二.深井开采方面应用情况
到目前，河南建基矿山工程监理公司监理了多项矿山工程，通过考察、实践，在深井通风降温、深井充填、深井提升、深部地压管理等方面，积累了部分经验。
1.深井降温方法。目前采取的主要降温措施为加大入风量，困难地段加移动制冷机。同时在地表预留制冷站场地，以便矿山根据实际情况，在地表建制冷站，将入风温度降低；在地表入风井附近设地热泵站，利用地热空调对新风进行降温；开采深度在1200m以内时，采用加大入风量+移动制冷机，可达到通风降温要求。地表建制冷站，投资高，运营费用大，煤矿应用较多；对于金属矿山，特别是多中段作业矿山，运营成本太高。
2.降低岩爆方法。在以往设计中，主要从以下几方面来减少岩爆发生的频率和降低岩爆的破坏程度：
a.开采顺序：根据应力分布和矿岩性质，确定合理的开采顺序。
b.采场和巷道的布置方向：通过采场和巷道布置方向的优化，改善其受力状态。
c.充填采空区：用充填体给矿岩提供约束，在岩爆发生前，有效控制应力集中和转移，从而达到控制岩爆的目的。
d.控制一次爆破量：控制能量释放率，以达到控制岩爆的目的。从所接触的金属矿山分析，“及时充填采空区”可有效控制岩爆。
3、深井充填
目前多数深井开采矿山为生产矿山，充填系统已形成，根据矿山经验，充填料浆在下放过程中，通过上部中段平巷缓冲--倒段布设充填管路，可对充填管路有效泄压。目前国内一段充填钻孔最大深度为400m左右，如加大一段充填钻孔深度，对充填钻孔的要求、充填料对管路的影响、压力的缓冲释放等没有实例、试验可供参考。通过实验，获取深孔放料对管路的要求、压力释放的可行性、空区充填的可操作性、事故处理的可行性进行研究，力争对深孔充填有所突破，更好地服务于矿山生产。
4、深井提升
a.在钢丝绳选型上多做工作，保证强度的同时减轻钢丝绳自重；
b.对提升容器框架结构加强，适当加大提升容器重量；
c.在提升机和卷筒选型计算及选型时，适当留有余地。
