現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)在采礦工程中的應(yīng)用與分析

靳毅軍 段洋洋

【摘 要】在推動(dòng)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的過(guò)程中，離不開(kāi)各種自然資源的大力支持，尤其是我國(guó)的礦產(chǎn)資源。為了推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的再發(fā)展，我國(guó)的首要任務(wù)就是加快對(duì)礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)和利用。采礦新技術(shù)研發(fā)出來(lái)即用于實(shí)際使用中，采礦技術(shù)也在實(shí)際應(yīng)用中得到了提高和改進(jìn)?；诖?，本文從采礦工程中深入使用現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)進(jìn)行探討，并結(jié)合現(xiàn)代采礦進(jìn)程對(duì)未來(lái)發(fā)展的主流技術(shù)方向做了分析。

【關(guān)鍵詞】采礦工程；采礦工藝技術(shù)；應(yīng)用

現(xiàn)階段，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，采礦工藝技術(shù)也得到了進(jìn)一步的發(fā)展，傳統(tǒng)的采礦工藝技術(shù)由于其開(kāi)采率比較低，而且也不能充分地利用礦產(chǎn)資源，因此無(wú)法滿足當(dāng)代的實(shí)際的需求，進(jìn)而我國(guó)的采礦企業(yè)逐漸地淘汰了很多的傳統(tǒng)工藝技術(shù)，所以要想提高礦產(chǎn)資源的利用率與礦產(chǎn)資源的開(kāi)采率，采礦企業(yè)就需要對(duì)采礦工藝技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，利用現(xiàn)代信息化的技術(shù)，進(jìn)而發(fā)展采礦工程現(xiàn)代化進(jìn)程，并采用現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)以適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展，從而在改善煤礦開(kāi)采環(huán)境的基礎(chǔ)上，使得社會(huì)經(jīng)濟(jì)的水平不斷地得到提高。

一、現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)概述與現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)在采礦工程中的應(yīng)用分析

（一）現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)的概述

為了改善現(xiàn)階段采礦的環(huán)境，促進(jìn)采礦行業(yè)能夠更好地發(fā)展，從而應(yīng)用現(xiàn)代化的采礦工藝設(shè)備來(lái)提高礦產(chǎn)資源的開(kāi)采率以及礦產(chǎn)資源的利用率，使得礦山的開(kāi)采不再像之前那樣忽視環(huán)境保護(hù)只追求開(kāi)采產(chǎn)量，而是符合如今國(guó)家提倡的生態(tài)綠色理念以及低碳環(huán)保的技術(shù)則是現(xiàn)代化的采礦工藝技術(shù)?，F(xiàn)代化的采礦工藝技術(shù)是在保護(hù)環(huán)境的同時(shí)根據(jù)開(kāi)采資源的不同而選擇合理的采礦工藝，即在開(kāi)采過(guò)程中，會(huì)根據(jù)不同的開(kāi)采條件而不斷地完善采礦工藝技術(shù)，避免對(duì)大自然環(huán)境造成不必要的破壞，除此之外，在選擇采礦工藝技術(shù)時(shí)，還要考慮實(shí)際開(kāi)采環(huán)境的地區(qū)和地表情況，即在實(shí)際開(kāi)采過(guò)程中，要結(jié)合礦產(chǎn)分布和地域的不同而選擇相應(yīng)的合理的采礦工藝。另外，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，開(kāi)采設(shè)備和開(kāi)采技術(shù)也得到了相應(yīng)的提高，因此現(xiàn)代化的采礦工藝技術(shù)需要相關(guān)的工作人員具備良好的綜合素質(zhì)，在開(kāi)采過(guò)程中，開(kāi)采企業(yè)還應(yīng)不斷地對(duì)相關(guān)的工作人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，以讓他們能夠勝任采礦開(kāi)采工作，從而避免出現(xiàn)一些不必要的事故。

（二）現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)在采礦工程中的應(yīng)用分析

1.充填采礦技術(shù)在采礦過(guò)程中的應(yīng)用

對(duì)采礦地區(qū)采用一些填充材料進(jìn)行填補(bǔ)的技術(shù)就是充填采礦工藝技術(shù)，此項(xiàng)技術(shù)的目的就是增加采礦區(qū)域的強(qiáng)度從而保證開(kāi)采工作在此地區(qū)內(nèi)能夠順利的進(jìn)行下去。在采礦施工過(guò)程中，由于采礦工程的環(huán)境比較特殊，因此對(duì)采礦區(qū)域強(qiáng)度的要求也比較高，為了能夠提高采礦的工作效率，保障采礦工人的人身安全，在開(kāi)展回采工作之前，采礦單位可提前使用填充材料和支架對(duì)采礦區(qū)域進(jìn)行填充。

2.溶浸采礦技術(shù)的在采礦過(guò)程中的應(yīng)用

化學(xué)的應(yīng)用在現(xiàn)代化開(kāi)采工藝的發(fā)展過(guò)程中，應(yīng)用的越來(lái)越廣泛，例如溶浸采礦技術(shù)，此項(xiàng)技術(shù)的原理就是在利用化學(xué)原理的基礎(chǔ)上再結(jié)合物理的特性，通過(guò)細(xì)致地研究與分析，從而找出能在采礦層使用的溶浸液，加入此項(xiàng)溶液后，礦層中的礦體會(huì)與此項(xiàng)溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并轉(zhuǎn)換為液體，從而實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源的開(kāi)采，這種技術(shù)應(yīng)用比較廣泛，因?yàn)槠鋵?duì)生態(tài)環(huán)境的破壞程度比較低，而且也不需要大量的人力資源，與其他的采礦工藝相比也比較安全。

3.空?qǐng)霾傻V技術(shù)在采礦過(guò)程中的應(yīng)用

空?qǐng)霾傻V技術(shù)是現(xiàn)階段做常見(jiàn)的現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)，在進(jìn)行開(kāi)采的過(guò)程中，如果運(yùn)用此項(xiàng)采礦工藝技術(shù)的話，就需要將礦區(qū)劃分為礦房和礦柱兩部分，在采礦工作開(kāi)展的過(guò)程中，采礦工作人員需要先進(jìn)行礦房?jī)?nèi)的礦產(chǎn)資源的開(kāi)采，然后再對(duì)礦柱內(nèi)的部分資源進(jìn)行開(kāi)采。在空?qǐng)霾傻V技術(shù)的采礦方式中，礦柱主要起的是支撐的作用，目的就是確保在礦房中開(kāi)采時(shí)礦體不會(huì)出現(xiàn)坍塌的情況，即礦柱就好比建筑中的承重墻，而礦房就是建筑中的普通墻。在實(shí)際的開(kāi)采過(guò)程中，此種采礦方式應(yīng)用也是比較廣泛的。

4.巖體加固采礦技術(shù)在采礦過(guò)程中的應(yīng)用

近些年來(lái)，各個(gè)礦區(qū)都在追求速度與利益，使得采礦事故頻頻發(fā)生，主要的事故現(xiàn)象體現(xiàn)在采礦過(guò)程中周邊出現(xiàn)巖體坍塌現(xiàn)象，不僅降低了采礦人員的采礦效率，而且嚴(yán)重時(shí)還會(huì)危及采礦人員的生命安全，究其原因主要是因?yàn)椴傻V的地質(zhì)條件與地理位置等比較惡劣，為了避免此類(lèi)事故的發(fā)生，相關(guān)的技術(shù)人員研發(fā)出來(lái)了一種叫巖體加固采礦的技術(shù)。此項(xiàng)技術(shù)的工作原理就是為了減少施工中出現(xiàn)的不安全因素，使用錨索工具等提前有效地對(duì)出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象的礦體進(jìn)行加固處理，另外在使用其他的采礦工藝技術(shù)時(shí)，此項(xiàng)技術(shù)還可作為輔助同時(shí)與其他工藝技術(shù)使用，因此，此項(xiàng)工藝技術(shù)的應(yīng)用也比較常見(jiàn)。

5.崩落采礦技術(shù)在采礦過(guò)程中的應(yīng)用

礦洞中的某些部分因?yàn)楸容^蓬松，在進(jìn)行采礦的過(guò)程中，可能隨時(shí)都會(huì)出現(xiàn)崩落的現(xiàn)象，從而造成不可避免的損失，因此，很多的采礦單位在面對(duì)這樣的情況時(shí)，為了營(yíng)造安全的采礦環(huán)境，都會(huì)提前對(duì)礦洞中的危險(xiǎn)部位進(jìn)行人工崩落，目前最常用的人工崩落技術(shù)有無(wú)底柱分段崩落與有底柱分段崩落兩種。其中無(wú)底柱分段崩落需要人力資源比較少，機(jī)械化程度比較高，而有底柱分段崩落則是對(duì)尺寸與高度等都有很高的要求。而在實(shí)際的開(kāi)采過(guò)程中，有底柱分段崩落技術(shù)時(shí)目前應(yīng)用比較廣泛的。

二、現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)的發(fā)展前景

（一）巖層控制技術(shù)和開(kāi)采的穩(wěn)定性

為了確保采礦開(kāi)采的安全性，在填采空區(qū)的時(shí)候可利用低廢石采出率和尾礦進(jìn)行填充，對(duì)一些礦產(chǎn)可通過(guò)高科技檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)，進(jìn)而預(yù)測(cè)相關(guān)的頂板破壞方式，另外還要詳細(xì)地分析采礦區(qū)相關(guān)的地理情況與不足之處，然后根據(jù)實(shí)際的情況，利用尾礦充填采空區(qū)，應(yīng)用頂板加固措施，從而控制巖層陷落，最終使頂板支護(hù)強(qiáng)度增強(qiáng)。

（二）地下礦產(chǎn)無(wú)廢開(kāi)采和工藝

在進(jìn)行傳統(tǒng)的地下礦山開(kāi)采時(shí)，首先要將巖石爆破，然后將爆破的廢石運(yùn)到地面，這樣極大地浪費(fèi)了自然資源同時(shí)還浪費(fèi)了大量的資金與人力資源，在進(jìn)行搬運(yùn)廢石的過(guò)程中，還破壞了自然環(huán)境中的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，因此，需要在保證安全的前提條件下，合理地選擇開(kāi)采工藝與技術(shù)，優(yōu)化布置采切工程，合理地布置開(kāi)采工藝。

（三）地下礦山尾礦和廢石混合充填技術(shù)

在深入研究充填體時(shí)，要結(jié)合充填體的滲水情況來(lái)確定合理的充填體比例，從而提高充填體的強(qiáng)度，為了縮短填充脫水的時(shí)間，還要對(duì)充填脫水的結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的布置。除此之外，為了達(dá)到尾礦和廢石充填的要求，還需要深入地研究廢石和尾礦混合料，從而合理地布置廢石以得到合理的利用。

（四）設(shè)置地下礦山地面沉降、塌陷報(bào)警系統(tǒng)

采礦工藝隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展將會(huì)逐漸地應(yīng)用現(xiàn)代化信息技術(shù)，做好地質(zhì)環(huán)境的檢測(cè)與記錄，可通過(guò)對(duì)地表塌陷和沉降利用遙感技術(shù)、全球定位系統(tǒng)以及地理信息系統(tǒng)進(jìn)行分析，然后進(jìn)一步地確認(rèn)礦區(qū)的安全生產(chǎn)環(huán)境，從而避免安全事故的發(fā)生。

三、結(jié)束語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，未來(lái)采礦工程的發(fā)展趨勢(shì)肯定是現(xiàn)代化的采礦工藝，因?yàn)樵谧非缶G色環(huán)保的今天，利用現(xiàn)代化采礦工藝不僅可以提高開(kāi)采效率，而且還可以結(jié)合綠色環(huán)保理念，創(chuàng)新綠色開(kāi)采技術(shù)，從而更好地推動(dòng)企業(yè)的發(fā)展，為企業(yè)帶來(lái)更高的經(jīng)濟(jì)效益。

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