[科普中国]-深矿井开采

深矿井开采也叫深井筒开采，指埋藏在距地表一定深度的煤炭，地表平坦的矿区，煤炭的埋藏深度与矿井井筒深度大体相当。深矿井开采就是指埋藏在距地表一定深度（一般大于800m）的煤炭。在地表平坦的矿区，煤炭的埋藏深度与矿井井筒深度（垂直深度）大体相当，所以有人把深矿井开采叫深井筒开采。我国对深矿井开采的研究还较少。但是，随着矿井的增多，深矿井开采问题的日益突出，必然会推动我国深矿井开采研究的迅速发展。

简介深矿井开采就是指埋藏在距地表一定深度（一般大于800m）的煤炭。在地表平坦的矿区，煤炭的埋藏深度与矿井井筒深度（垂直深度）大体相当，所以有人把深矿井开采叫深井筒开采。深矿井开采作为煤炭开采的一个阶段具有普遍性。一般当浅部煤炭采完后，开采逐渐向深部发展而进入深矿井开采。对于深矿井开采的研究也是随着开采深度的增加而深入1。

地压大深矿井开采的地压大主要表现为：

（1）原岩应力大原岩应力包括自重应力、构造应力以及赋存在岩体中的水和瓦斯对岩体的压力等。构造应力实际上是构造残余应力。当开采深度大时，构造应力由于释放困难，残余构造应力大。地下水和瓦斯赋存在岩体中，一般情况下，其赋存量和压力随赋存深度增大而增大。因而，在深矿井开采中原岩应力大。

（2）岩体塑性大岩石的变形特性与受力状态有关：当侧向压力由零（单向受力）逐渐增加时，岩石的塑性会逐渐增加。在深矿井开采中，由于原岩应力大，主要是侧向应力的增加使岩体的塑性增大。当开采到一定深度时，岩体会进入完全塑性状态，此时，原岩应力为三向等压，即所谓的静水压力状态。

（3）矿山压力显现剧烈矿山压力显现剧烈是深矿井开采中原岩应力大和岩体塑性大的主要表现。

地温高地温是指井下岩层的温度。地温决定着井下采掘工作面的环境温度，即矿井温度。在深矿井开采中，矿井温度一般都比较高，会影响人体健康，有时甚至会远高于人体所能承受的最高温度。因此，在深矿井开采中，要保证工人身体健康，保证矿井正常生产，必须采取必要的降温措施2。

矿井瓦斯大在深矿井开采中，矿井瓦斯大表现为：

（1）矿井瓦斯（绝对）涌出量大矿井瓦斯（绝对）涌出量随开采深度增加而增大。矿井瓦斯涌出量随采深增加而增大的原因是：

一般情况下，煤层埋藏深，煤层瓦斯含量大。这主要由瓦斯的赋存条件决定。煤炭开采强度随采深增加而增大。矿井开采深度增加，开采难度增大。为保证矿井生产效率，需要加大矿井生产能力。

（2）瓦斯突出（煤与瓦斯突出）频度大，突出物量大瓦斯突出的机理还没有定论。但人们公认为与瓦斯突出有关的因素有：瓦斯赋存量和压力；煤（岩）物理力学性质和所受地压；地质条件等。这些因素随开采深度增加而增大。因此，一般情况下，瓦斯突出的频度和突出物量也随采深增加而增大2。

深矿井开采的发展深矿井开采作为煤炭开采的一个阶段具有普遍性。一般当浅部煤炭采完后，开采逐渐向深部发展而进入深矿井开采。对于深矿井开采的研究也是随着开采深度的增加而深入。

德国的开采深度最大，波兰、俄罗斯、英国等次之。这些国家同时也是对深矿井开采研究较早、较多的国家。它们在深矿井开采的地压控制、制冷降温以及瓦斯管理等方面做了大量研究，并取得了许多成功的经验。

国内发展现状我国矿井平均开采深度还不算很深。但是由于我国煤炭开采早，煤炭产量大，我国深矿井开采的历史比较长，深矿井开采的矿井数目也比较多。

根据我国煤炭工业发展的速度，矿井开采深度每年平均增加约9m，这就是说，今后每年都有一些矿井进入深矿井开采。

我国对深矿井开采的研究还较少。但是，随着矿井的增多，深矿井开采问题的日益突出，必然会推动我国深矿井开采研究的迅速发展3。

本词条内容贡献者为:

王强 - 副教授 - 西南大学