王 燕

（河北省煤田地质局第四地质队，河北 宣化 075100）

我国作为矿产资源最为丰富的国家之一，有着非常深远的采矿历史，但回看矿产资源开发的历史进程，不难发现矿山的开采利用产生了不可逆转的环境破坏。由于矿山开采导致的地质问题已经成为目前国民经济发展的制约因素，因此需要对矿山工程进行合理的地质勘察，选取正确开采技术完成资源的利用。矿山开采的前期工作包含了地质勘察与采矿技术的准备，对矿区工程的地质勘察能够简单明了的观测该区域内部的地质条件，为综合利用矿山资源开发进行有效地评估。随着社会对能源资源的需求增加，矿山开采行业得到了前所未有的发展机遇，矿山采矿工程的研究工作就是为了更高效的完成矿山开采工作。矿山工程的地质勘察分为几个阶段，早期的工作均以矿床勘探为中心，把地质勘察安置在找矿的过程中，并不能对矿区的地质水文进行全面的描述，无法掌握采矿工作的地质客观变化规律。随着现代科学技术手段的发展，综合地运用多种测试手段对矿山的压力以及地下水进行测试，可以完成实际矿山地质勘探的全貌，按照预测分析为主的找矿理念，在大量的现场勘察调研中对矿区的开采工程地质条件影响因素进行分析，确定好相对稳定的岩层开采范围，可以为后续矿山的开发提供系统化的地质理论依据[1]。本文在收集前人的研究成果基础上进行矿山工程地质的勘察方法和采矿技术要点分析，为我国矿山产业的高质量发展提供科学的理论依据。

1 矿山工程地质勘查方法

1.1 水文地质钻探

在进行矿山工程开采前要对所属的地质水文进行有效勘察，如何在较低成本中选取高效的勘察方法是每个矿山企业迫切需要解决的问题。矿山的工程地质勘察能够为后续的开采工作提供强有力的数据支持，在对矿区的水文地质勘查中，能够及时找出开采的受力点和设定后续开采深度。其中水文地质钻探方法是目前较为可靠和主要方法。具体勘探手法为地质钻孔水文地质孔：试验孔的设定可以用于初步了解该区域内的水文地质情况，根据抽水试验对划定区域内的地下水资源进行排查，及时记录水源饱和程度与含水层深度。开采孔是为后续在采矿工作中完成地下水位的沉降以及水量排放设置，用来解决矿区多余的地下水储备问题[2]。勘探孔是其中最主要的布置，在完成地质测量工作后，根据水文特征对能够钻取的岩心进行标定，并以此为依据划定观测孔位。在后期抽水试验过程中只需要根据测孔的水位变化，完成指定层段地下水的长期动态观测工作，以及掉落岩石的取样研究。该方法能够直接对地质的含水层进行揭露，并同步进行地质取样和试验的过程。在不同类型的水文地质条件下，相应组织不同的水文地质钻探的工作量，在人员配备足够的前提下保证一次性获取所有可靠的水文地质资料。

1.2 涌水量测量

矿山开采中主要的安全隐患即为不定时的地下水上涌现象，因此提出涌水量的测量方法。在单位时间内完成矿山开采工作中水量测量，能够得出某一段时间内的矿井流入水量，可以确定矿山的水文地质是否存在难以克服的开采指标。将涌水量作为矿山防水方案制定的主要依据，可以按照水量的大小安排排水设备的放置位置以及启动时间，一般涌水量测量的记录包含五个重要因素，每个因素都关乎最终完成测量准确程度，对矿山开采的安全程度有着重要关联作用。通过对不同矿山类型在不同高度下的水流量统计标准，可以采用数学预测模型完成测量结果的统计，根据某矿山测量的水量结果进行分析，具体数据如表1所示。

表1 不同高度下常规水流量大小

根据上表数据可知在涌水量测量时，会产生最大和最小流量，按照两个极值对应的时段可以进行已经开采坑位面积的划分，在坑位水位下降时预测整个时间段内的开采涌水量。一般情况下，生产矿井的涌水量会伴随开采面积的增加而减少，但在开采深度达到一定程度时水位的下降速度与涌水量之间可以形成正比关系，单位时间内的涌水量测量受不同因素影响会产生不一样的测量结果。

2 采矿技术要点分析

2.1 矿山内部安全支护应用

随着矿山开采深度的增加，矿采开采的难度越来越大，工作人员面临的安全隐患问题越来越严重，因此需要对深部矿井开采安置安全支护装置。在较为复杂的矿山深部环境中，要放置内部安全支护工具要对采矿设备的占有位置进行划分，在什么角度放置机组支护装备最为合理必须有严格的要求[3]。

支护的应用不仅能够对矿产资源的开采起到扩充作用，也能在一定范围内减少人员和财产的损失，常用的支护安装过程可如图1所示。

图1 安全支护安装过程

如图所示，现阶段在矿井内部放置支护装备，采用的是锚杆析架技术。该技术在投入使用过程中能都通过高力度的抓拉方式将采矿设备牢牢锁定在矿山岩层中，并且在实施过程中能够利用折干的伸缩配置，通过上下张开和闭合过程进行采矿位置的变换标定。锚杆析架的杠杆是最高强度的涨壳式制作，在其内部存在拧扣端，能够在采矿人员踩空或者移动过程中将工作人员实行严密的扣合，避免矿井内部安全事故的发生。

2.2 底部填充技术

矿山开采后造成的深度坑体会导致地面塌陷和沉积等地质问题，因此在完成开采工作后需要对矿坑底部进行填充。在一定比例下直接采用矿山附近的矸石和粉末粉煤进行高压灌注，减少物资的损耗，具体填充技术为膏体填充。首先要拆除液压支架中的掩护斜梁，采用水平短梁代替斜梁装置达到扩大填坑面积目的，选取填充固体材料时不可将其直接灌入矿坑内，要从已经固化好的工艺入手，进行对填充空间预先分配。其次是在输送配比好的固体充填物时候使用分带式输送机，将填充的固体材料输送到充填机的掩护短梁下完成刮板式填充过程，可以保证采空区下所有充填的固体能够实现不间断输送的状态。最后在固体充填收尾阶段中，需要将自重作用下的剩余材料落入至掩护机的短梁掩护空间，经过压实机压力和重力双层作用将材料制备成，具有强力密实封层顶板，从而为矿山开采工作完成最终收尾。

3 结语

本文从矿山工程地质的勘察入手，分析现阶段较为常用的地质勘察方法，从中挑选两个较为典型的方法进行研究。根据采矿工作的难易程度对采矿技术的要点进行分析，找出在矿山内部安置支护架的作用，并对底部回填工作进行多角度分析。

在研究过程中可以看出矿山的开采技术极大程度地影响了矿山开采的质量，前期高标准的地质勘察工作对后续的开采起着较为重要的奠基作用。但由于本人时间有限，在研究过程中不能对所有的勘察手段进行分析，只能挑选出自认为简单利于投入使用的方式展开调研，所得结论有一定主观性。后续研究过程中会综合考虑现下矿山开采的实际进度，多方面考量勘察方法与开采技术的交叉作用点，综合进行论述，为我国矿业发展提供强有力支持。