矿山智能开采技术的认识：从凿井到放顶煤，群里聊点实在的

前两天群里老张发了张矿上照片，说现在设备看着挺唬人，可一到断层带还是得靠老师傅听钻杆声音判断。这话我信。就说矿床开拓吧，说白了就是按一定方式和程序，把地面到各工作水平的运输通道建起来，矿才能正常运、新水平才能及时准备出来。露天那边分铁路运输、公路运输和平硐溜井；地下矿山大致分单一开拓和联合开拓两大类。听着简单，现场一换岩层就变脸。

露天和地下，两套打法别混着聊

露天开采就是在露天条件下，把埋藏较浅的矿石按顺序剥离岩石、采出矿石，还得先挖一系列顺序的沟槽。工艺按连续性分间断式、连续式和半连续式。间断式各种地质矿岩条件都能对付；连续式效率高、容易上自动化，但只能吃松软矿岩；半连续式两头都沾点，可硬岩里得加机械破碎这一环，这就算一处妥协，绕不过去。

地下矿山这边，井巷掘进先看地层。普通凿井法用在稳定或含水较少的地层，钻眼爆破或其他常规手段；特殊凿井法是不稳定或含水量很大的地层，用冻结法、钻井法、注浆法这些非钻爆工艺。普通凿井法一般就是钻炮眼、装炸药，靠爆炸力量破碎岩体。操作简单、设备简单，形状深度也能按需钻爆。钻爆法按炮眼直径和深度分浅孔、中深孔、深孔：直径小于50mm、深度小于2m是浅孔，多用于井巷工程；直径小于50mm、深度2—4m是中深孔，多用于井筒及大断面硐室；直径大于50mm、深度大于5m是深孔，主要用在立井井筒、溜煤眼、大断面硐室以及露天台阶爆破。

采煤方法和采矿方法，现场得掰开看

井工采煤基本分壁式和柱式两大体系。薄及中厚煤层一般一次采全厚的单一长壁；厚煤层常分成若干中等厚度分层，用分层长壁。按回采工作面推进方向与煤层走向的关系，又分走向长壁和倾斜长壁。缓倾斜及倾斜煤层用单一长壁时，回采工艺有炮采、普通机械化采煤和综合机械化采煤三种。炮采工作面那六道工序——破煤、装煤、运煤、推移输送机、工作面支护和顶板控制，一道都省不了。普采是浅截式滚筒采煤机落煤装煤，可弯曲刮板输送机运煤，单体液压支柱或摩擦金属支柱加铰接顶梁组成悬臂式支架。综采就是落煤、装煤、运煤、支护、顶板控制连同回采巷道运输全机械化。放顶煤开采主要是长壁综合机械化放顶煤，沿煤层底部布置长壁工作面，用综采方式回采，同时利用矿山压力，特殊情况下辅以人工松动，让上方顶煤破碎，再从支架后方或上方放落运出。

柱式体系分房式、房柱式和巷柱式。房式和房柱式实质是在煤层内开掘煤房，煤房之间用联络巷相通，回采在煤房中进行；煤柱留下不采叫房式，煤房采完再回采煤柱叫房柱式。金属非金属地下矿山按采场管理方法分空场、充填和崩落三大类。空场法采空区靠暂留或永久残留矿柱支撑，一般矿石和围岩很稳固时用，又分全面、房柱、留矿、分段矿房和阶段矿房等。全面采矿法用在薄和中厚、矿石围岩均稳固的缓倾斜矿体，倾角一般小于30°，工作面沿走向或倾向全面推进，夹石或贫矿留成不规则矿柱，这些矿柱一般作永久损失，不进行回采。

崩落法是以崩落围岩实现地压管理，随着崩落矿石强制或自然崩落围岩充填采空区。单层崩落法主要采顶板岩石不稳固、厚度一般小于3m的缓倾斜矿层，按矿体全厚沿走向推进，推进一定距离后除保留工作空间外，有计划回收支柱并崩落顶板充填采空区。分层崩落法由上向下分层回采，每个分层采出后上面崩落岩石下移充填，回采在人工假顶保护下进行，矿石与崩落岩石隔开，损失和贫化能压下来。充填法则是随工作面推进逐步用充填料充填采空区，有时还支架配合，主要利用充填体管理地压、控制围岩崩落和地表下沉，也为回采创造安全和便利条件，有时还预防有自燃矿石的内因火灾。按结构和推进方向分单层、上向分层、下向分层和分采充填；按充填料和输出方式分干式、水力、胶结充填。这里得说一句，充填法成本摆在那，不是啥矿都舍得用，这算行业里常见的妥协。

液体开采又叫特殊采矿法，从天然卤水、湖里、海洋里或地下水中提取有用物质，把有用矿物溶解或热水融化，再把溶液抽到地面提取；也有用热水驱、气驱或燃烧，把矿物质从一个井孔驱到另一井孔采出，大多数液体采矿用钻井法进行。说到底，矿山开采这行当，设备再新，现场那点岩层脾气还得人盯着，矿山智能开采技术的认识也是在一次次凿井、放矿、支护里慢慢磨出来的。