現代化工藝技術在采礦工程中的應用分析

李東東 石振東

（吉林東北亞國際工程技術集團有限公司 吉林長春 130033）

1 現代化采礦工藝技術概述

現代化采礦工藝技術通過改良傳統工藝技術來提高礦產資源的利用率、礦產資源的開采率，符合當今低碳環保、生態綠色理念，礦山開采不再像過去只追求產量而忽視環境保護，應用現代化的采礦工藝設備促進采礦業可以更好的發展。現代化采礦工藝技術要根據不同開采條件不斷完善采礦工藝，在保護環境的同時，根據開采資源的不同合理選擇采礦工藝，避免對自然環境造成破壞，另外還要結合礦產分布和地域的不同合理選擇工藝，不同地區和不同地表要結合實際情況選擇合理采礦工藝，現代化采礦工藝技術需要工作人員具備良好的素質，隨著開采技術和設備儀器的提高，工作人員需要進行技術培訓才可以勝任采礦開采工作。

2 采礦的現狀

2.1 采礦業的發展

礦產資源的開采勢必會造成礦產資源枯竭、礦產資源質量變差，使得開采條件越來越差，而礦產資源變得稀少，價格也會隨之升高，開采的成本也會升高，但采出的礦產質量差造成礦產貧化，從而影響了采礦的效率、質量和經濟效益，因此其會嚴重影響到采礦業的發展。

2.2 采礦設備和采礦人員

在采礦作業中的設備和工作人員會根據采礦工作的進度和地點進行遷移。在開采礦產資源時要進行挖掘開采的路線和巷道的確定，并且要做好采礦前的準備工作，這樣才能順利地進行回采工作。這三者的關系必須相輔相成，這樣才能保證采礦工作順利進行。如果沒有做到相互協調，那么將會導致礦產資源減少和采礦失調等現象。

3 常見的采礦工藝技術

3.1 空場采礦工藝技術

把采礦中需要的礦石分成礦柱和礦房兩個部分，然后在對個每個部分進行回采，一般是先開采礦房再開采礦柱，這一技術就稱之為空場采礦技術。通常情況下，使用這一技術的時候，應使用敞空的方式對礦房進行開采。此外，要想保證開采過程中，礦房不會發生過大的強度變化，可以使用圍巖或者礦柱來維護礦房，保證礦房有足夠的強度。礦房回采完成后，應在最短的時間內進行回采，此外，還要注意使用恰當的方式對采空區域采取有效的處理措施。通常是對采空區域用填充料進行填充，在對采空區域進行回采。

3.2 充填采礦工藝

采礦作業中應用充填采礦工藝，主要是在回采時來對采空區應用充填材料進行填充的工藝。為了有效的維護采空區，有時還需采用填充材料和支架進行結合的方式來進行填充處理。對采空區的充填是為了更好地實現對地壓的管理，來有效的控制地表沉降和圍巖崩落的現象，以此來為整個回采工作營造更為安全的作業環境。同時其對于降低礦石自燃事故的發生也有著重要的控制作用，作為有自燃性礦床采礦作業中必不可少的一個環節，充填采礦工藝對保障采礦工作安全有著重要意義。

3.3 溶浸采礦工藝技術

此種工藝是一種比較現代化的工藝，簡言之就是采用化學方法進行礦床開采。具體做法就是：依據礦石的相關的物理和化學特征，使用相應的溶浸液注入到相應的巖層中，溶浸液與礦層中的某些物質發生一系列的化學反應，將其中的礦石浸出，然后，相關的工作人員對浸出的物質進行回收，從而得到礦石。這樣就完成了礦床礦產的有效開采。

3.4 應用崩落采礦工藝技術

崩落采礦技術是崩落礦洞當中的危險巖，進而使頂層崩塌的危險性減小，為開采礦產創設安全的施工環境。崩落采礦技術有兩種：①無底柱分段崩落法；②有底柱分段崩落法。有底柱分段崩落法的應用需要科學地設計漏斗間距、分段水平斷面尺寸、階段高度、底柱高度、分段高度等一系列的參數。例如底柱高度主要是受到礦巷道的形式和礦石的穩定性的影響，如果借助漏斗底的構造，那么每個階段下分段底柱高度是11～13m，而上分段底柱高度是5～7m，進而使階段輸送和耙礦間的互相影響消除。無底柱分段崩落采礦技術具備較高的機械化水平，能夠節省大量的人力，并且回采巷道上面分段臨時底柱取消，這種技術具備非常普遍的應用范圍。

4 現代化采礦工藝技術的發展前景

4.1 采礦開采的穩定性和巖層控制技術

利用低廢石采出率和尾礦來充填采空區，確保采礦開采的安全性，通過高科技檢測技術對一些礦產進行檢測，對相關地理情況和存在不足的采礦場進行分析，預測相關頂板破壞方式，根據實際情況，應用頂板加固措施，研究利用尾礦充填采空區，控制巖層陷落并增強頂板支護強度。

4.2 地下礦產無廢開采和工藝

傳統的地下礦山在進行開采過程中，首先要爆破巖石，然后需要將廢石運到地面，這樣不僅需要大量資金和人員的配備還造成了資源的極大浪費，礦產的搬運改變了地質結構對自然環境造成了破壞，所以在保證安全的前提下研究采礦布置方法，優化采切工程的布置，合理選擇開采工藝和技術，綜合考慮礦石的回采、運輸和充填，合理布置開采工藝。

4.3 地下礦山尾礦和廢石混合充填技術

為了提高充填體的強度，通過多次科學試驗，確定合理的充填體比例，結合充填體的滲水情況，對充填脫水結構進行合理布置，這樣可以縮短填充脫水的時間。另外還需要對廢石和尾礦混合料的充填進行研究，保證達到尾礦和廢石充填的要求，在礦石開采過程中合理布置廢石排放路徑，以便使廢石可以充分利用。

5 結語

隨著人們對于環境保護的意識越來越強烈，對于采礦工程的要求也越來越嚴格，在采礦過程中要按照自然的發展規律，以保護大自然的基本態度，堅持環境的可持續發展，促使采礦工程的健康發展。

[1]張年富，徐振剛.采礦工藝技術在采礦作業中的應用[J].黑龍江科技信息，2014（20）：123～125.

[2]方紅東.現代化采礦工藝技術在采礦工程中的應用[J].城市建設理論研究（電子版），2015（18）：6584～6585.