采礦作業中的采礦工藝技術分析

■張向陽 ■銅陵有色金屬集團控股有限公司冬瓜山銅礦，安徽 銅陵 244000

我國是能源生產的大國，又是能源消費的大國。目前，隨著經濟的快速發展，尤其是建筑工程、交通設施建設工作、生產資料制造方面的快速發展，對礦產能源的需求量更是日益劇增。但我國目前的采礦工藝及采礦相關的技術卻相對靠后，如采礦設備、采礦規劃及采礦中的責任安全意識等。于是出現了礦產能源需求和相應的供應不對接的局面。為了保持經濟的穩定發展，必須對其給予及時的解決。

1 傳統的采礦工藝技術

1.1 露天采礦

露天采礦按照傳統的方式可以分成四個部分，依次為穿孔爆破、采裝、排土、運輸。首先，穿孔爆破是實施采礦的第一步，就是在礦層的表面上用工具鉆取一定口徑的爆破孔，然后將炸藥放在里邊，最后進行爆破，進而完成了對礦石的松動和破碎。一般情況下，爆破采用的工具主要有:牙輪鉆機、潛孔鉆機及沖擊式鉆機等;使用的炸藥有銨油炸藥、乳化炸藥等。爆破完成后，采用挖掘機等機器設備對破碎的礦石進行裝載。下面就使用中的具體技術進行介紹:

(1)陡幫采礦。作業多年的礦區，由于開采年限的增加，開采深度及廣度也相應的增加，從而導致礦場內部及周圍的環境惡化，采礦設備的不斷成就老化等情況。這種情況下，采礦企業就具有針對性的發明了陡幫采礦這種采礦工藝技術。它對露天采礦內的采礦和剝巖進行了空間和時間上的調整。從而在保證采礦量的前提下，縮短了建設周期。

(2)爆破技術。目前在露天礦區，采用的爆破技術是塑料導爆管非電起爆系統大區微差爆破技術。這種技術一般使用一次，便能滿足礦區一個星期的作業量，但是對于規模較小的礦山企業，在使用時，就得將技術進行規模調整。該技術所用的炸藥通常是漿狀防水炸藥和2 號巖石炸藥，這對炸藥的使用方面提供了選擇性。如，如果爆破孔內有積水，就選擇防水炸藥，否則就使用2 號巖石炸藥。在起爆的材料選取方面，采用非電系統塑料雷管，這種雷管具有抗水性好、傳爆穩定等特點。在起爆方式上，采用大孔距小抵抗線起爆形式，在規模較大的礦區，爆孔排間的微差時間在45 毫秒左右，這樣不僅能降低爆破所產生的振動效應，而且可以實現很好的礦石破碎。

(3)排土技術。在礦產資源的開采中，排土工作是一個重要的環節，該工作實施的有效與否，直接關系到礦山作業的運行情況。它不僅體現著排土和運輸技術的經濟效果，還影響著礦區采礦作業的規模發展。另外，礦區將排土工作提上去，對于礦區周圍的病蟲害防治也起到明顯的效果。所以，礦區要對排土工作應當給予高度的重視。目前，全國大多數礦區都采用汽車和推土機的作業方式。這種方式靈活多變，爬行能力強，適合于在各種情況下展開工作。由于礦產資源的大量開采，礦區周圍的生態環境也相應的惡化，如病蟲害加重。據此，礦區采取了如下措施:加高排土場的高度，這樣可以增加單位面積中的排土量，減少了占地;對排土周圍進行了大力的植樹造林;對排土效率進行了提高。

1.2 地下采礦

(1)空場法采礦。要采用這種采礦工藝，就得注重礦體內的礦房和礦柱。在礦產的開采上，要先對礦房進行開采，然后對礦柱部分進行開采。另外，在敞空的地下礦區，要時刻關注礦柱的加固工作，以確保采礦作業的正常運行，也為礦產采取提供了安全的作業環境。

(2)崩落式采礦。礦區通常地質構造復雜，地形特征多變。所以，在采礦之前，應對礦區的地質構造進行詳細的探測和研究，以便于以后的礦產開采的正常運行。如，礦區的有些地方由于礦石瑣碎，容易發生坍塌，所以，在開采作業之前，要對它們進行有針對性的爆破，使崩落的礦石對采空區給予有效的填充，從而達到穩定礦區的作用。

(3)充填式的采礦工藝。這種采礦工藝就是在礦石開采的過程中，要用統一的材料對采空的地方進行有效的填充，從而有效的控制了采取周圍礦石的滑落，對采礦工作的進一步開展有積極作用。

(4)化學采礦技術。上述幾種采礦工藝都是物理方式的，由于其本身的局限性和缺點，人們開始對化學采礦工藝進行嘗試。這種新工藝被稱作浸溶采礦工藝。其原理是，將一定的化學試劑注射到礦層中，讓試劑和礦石中的有效成分進行化學反應，使礦石發生瑣碎和松散，從而達到了采礦的目的。由于其安全性高，目前已被大多數大型礦山企業所采用，對礦區的安全性起到重要作用。

2 傳統采礦工藝的改進措施

2.1 對采礦設備進行更新

采礦中應用新型的開采設備，對于提高采礦效率有著重要的意義。并且，采礦中應用新型的設備，也能使采礦工藝得以優化。所以，提升采礦設備的功能，對采礦企業的經濟效益有著積極的作用。但開采設備的更新和創新不是盲目開展的，而是要針對礦區的實際情況進行展開。具體可以遵循三個原則:①應根據采礦中出現的具體問題進行采礦設備的改進和創新。②改進后的采礦設備必須能夠提升采礦的效率，并能使采礦的效益最大化。③在設備更新和創新的時候，還應考慮到人機協同的問題。如在改進后的設備必須易于上手且容易操作，從而保證了采礦中人員安全。

例如，我國目前使用的鑿巖臺車功率較低，在礦山的開采中，液壓鑿巖機的穩定性職能達到500 米，而國外的則達到6000 米，相比之下，國外的效率要明顯的高出國內的水平。據此，國內的礦山企業就應當根據礦區的生產環境及作業人員的素質，應考慮對國外的先進設備進行積極的引進，以達到提高生產效率的目的。

2.2 對礦區進行合理的規劃

近年來，隨著經濟的發展，環境惡化也隨之加重，所以，人們在使用傳統的礦產能源時，對清潔能源如太陽能、風能等的關注度也相應的增加。這就要求現今的礦山企業對生產規模要進行合理的規劃，以減少開采過程中資源的耗費及開采過剩礦產資源的浪費等。要做到這一點，就要利用統籌的方式對全年的礦產量及對應的費用進行合理的預算，從而避免資源的浪費。同時，在礦產生產流程上，要對每個環節進行優化，做到每一個步驟以最小的耗費取得最大的效益，從而為礦產資源的可持續發展提供了保障。

2.3 加大采礦工人綜合素質的培養

在礦業開展中，采礦人員的綜合素質的高低直接影響到企業的經濟效益，所以，在礦業作業中，要對他們的綜合素質給予高度的重視。首先要對有關采礦中的技術知識如設備使用情況、采礦作業中的運作程序等進行灌輸，使他們對采礦的知識有一個基本的了解。其次，要講述采礦中的安全意識，這就涉及到采礦運行中的細節問題，讓他們對諸多細節給予關注，以免造成事故。其次就是責任意識，不僅要對采礦中的機器設備負責任，更要對自己及他人的財產及人身安全負責。將這幾點做好，才能避免采礦作業中的事故發生。

3 結語

隨著我國社會的發展，經濟進入到一個轉型階段，相應的，經濟發展所使用的礦產資源也進入到轉型期。這個時期社會對礦產資源的需求極不穩定，所以礦山企業要及時關注經濟發展的趨勢，對采礦工藝技術進行及時的調整，才能達到可持續發展的目的。

［1］趙守來.對采礦作業中采礦工藝技術應用問題的再探討［J］.科技與企業，2013，15(17):159.

［2］侯樹秋.淺談采礦工藝技術在采礦作業中的應用［J］.黑龍江科技信息，2013，22(17):112.