采礦工程技術(shù)的應(yīng)用及實踐要點分析

王峰 李桂全 邢佑明

摘 要：采礦工程施工是項復雜、繁瑣以及危險性強的工程，特別是包括大量不確定因素，會對采礦工程的施工安全帶來較大的威脅。為了提升企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的穩(wěn)定性和安全性，實現(xiàn)高效和無危險的開采，采礦企業(yè)要認真分析采礦工程的采礦技術(shù)特征與要求，推動國家礦產(chǎn)資源開采工作的長效發(fā)展。本文主要分析煤炭采礦工程技術(shù)的應(yīng)用及其實踐要點，并展望其智能與數(shù)字集成化發(fā)展。

關(guān)鍵詞：采礦工程；新技術(shù)；應(yīng)用要點

1采礦工程的采礦技術(shù)特征

1.1采礦技術(shù)類型多元

我國采礦企業(yè)在開發(fā)礦產(chǎn)資源的過程當中會運用到多元化的技術(shù)設(shè)備，而在具體采礦技術(shù)的選擇方面會考慮到采礦區(qū)域的實際情況以及礦區(qū)的特征。所以，選用不同的采礦技術(shù)進行礦產(chǎn)資源的開采，在技術(shù)應(yīng)用以及設(shè)備選擇方面會顯現(xiàn)出突出的差別。對此，采礦企業(yè)在選用采礦技術(shù)的過程當中需要綜合分析采礦區(qū)域的環(huán)境、地質(zhì)特征、礦產(chǎn)狀況等因素之后才能確定。

1.2采礦技術(shù)較為復雜

采礦工程施工主要分成露天開采和地下開采兩種形式，均對采礦技術(shù)提出了嚴格要求。由于井下開采存在大量不確定因素，一旦出現(xiàn)突發(fā)性的事故，無法確保施工人員快速安全撤離，因此極容易發(fā)生人員損傷等問題，影響到采礦技術(shù)的安全應(yīng)用，因此井下開采在采礦技術(shù)要求和安全規(guī)范方面更加復雜和嚴格。所以，采礦企業(yè)要明確意識到采礦技術(shù)的復雜性特征，科學恰當?shù)膽?yīng)用好井下采礦技術(shù)，并對技術(shù)手段進行定時更新?lián)Q代，做好技術(shù)應(yīng)用過程當中的嚴格監(jiān)督與審查，減少安全事故的發(fā)生。另外，井下開采受到施工作業(yè)環(huán)境的影響，礦產(chǎn)資源開采效率處于較低水平，需要借助最為先進的設(shè)備和技術(shù)才可以完成開采工作，減少多方資源的消耗。

2中國采礦技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著中國科學技術(shù)不斷發(fā)展，高新科學技術(shù)在中國采礦行業(yè)得到廣泛運用，采礦技術(shù)飛速發(fā)展。目前，雖然中國采礦技術(shù)在不斷進步和發(fā)展，但科學技術(shù)及設(shè)備與國際同行業(yè)仍舊存在一定差距。所以，在今后的發(fā)展中，要加強科學技術(shù)的引進和運用，加深對采礦行業(yè)高新技術(shù)的研究，大力培養(yǎng)技術(shù)人才，不斷提高采礦設(shè)備和采礦技術(shù)的更新步伐。此外，還要注意對自然環(huán)境的影響，避免對生態(tài)環(huán)境的破壞，要本著可持續(xù)發(fā)展的目的進行采礦等相關(guān)工作。

以煤礦企業(yè)為例，煤礦企業(yè)在采礦工作中，生產(chǎn)技術(shù)相對比較先進，專業(yè)技術(shù)性也比較強。在采礦工作進行過程中，采礦系統(tǒng)的形式比較豐富，各系統(tǒng)管理及協(xié)調(diào)運作難度比較大。井下作業(yè)的環(huán)境復雜多樣，使采礦行業(yè)的要求比較特殊，涉及面較廣，因此管理難度相對更大，煤礦采礦作業(yè)安全監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)要求高，監(jiān)控數(shù)據(jù)量大。

3采礦新技術(shù)的應(yīng)用及實踐要點

3.1硬頂板和硬頂煤技術(shù)

硬頂板技術(shù)是一項現(xiàn)代化的采礦新技術(shù)，其主要功能是對煤礦的埋藏深度進行研究，并對煤礦所承受的壓力進行控制。在實施硬頂板技術(shù)時，需借助其他技術(shù)進行，如定向水力壓裂技術(shù)、傾斜頂板技術(shù)等。在各種技術(shù)的共同作用下，能實現(xiàn)頂煤開采的隨采隨冒，從而提高其回收率。在利用此項技術(shù)對頂煤進行開采時，可與步距垮落結(jié)合起來，以加快頂煤破碎的速度，并提高采礦的安全性。在通過硬頂煤技術(shù)實施煤礦工程開采作業(yè)時，同樣需與其他技術(shù)結(jié)合使用，如高壓注水壓裂技術(shù)、爆破處理技術(shù)等。但由于硬頂煤技術(shù)的冒放性不太穩(wěn)定，所以不適合用于對塊度比較大的礦山進行開采。因此，在對此項技術(shù)進行優(yōu)化時，應(yīng)注重提升其破裂頂煤的能力，加強其對頂板的控制能力，從而提高頂煤液壓支架安放的科學合理性。

3.2爆破采礦技術(shù)

由于有的礦山硬度比較大，地形條件比較復雜，且煤礦埋藏深度比較深，開采難度大，利用一般的采礦技術(shù)難以有效地對其進行開發(fā)，因此需通過爆破的方式對礦山進行開采，再根據(jù)爆破后的開采條件，合理選用其他采礦技術(shù)實施開采作業(yè)。在利用爆破技術(shù)采礦時，工作面不需要進行支護，也不需要用到開采設(shè)備和過多的人員，所以這是一種回采工藝十分簡單的新技術(shù)。在實施爆破技術(shù)前，應(yīng)先將需開采的煤礦進行分層處理，然后對煤層的情況進行分析，確定安放炸藥的最佳位置，再利用適量的炸藥實施爆破作業(yè)。因此，并不是所有煤礦都可利用爆破技術(shù)進行開采，且需要專業(yè)人員才能對爆破進行操作，以提高爆破精準度，降低爆破危險性。爆破技術(shù)也存在一定的缺陷，在對煤礦進行爆破處理后，大部分煤炭都不能被回收再利用，這就會降低煤礦的產(chǎn)量。

3.3偽傾斜柔性掩護支架技術(shù)

偽傾斜柔性掩護支架技術(shù)也是當前采礦工程中較為常見的一項采礦新技術(shù)，其應(yīng)用主要是通過構(gòu)建支架，來實現(xiàn)開采區(qū)域與工作空間的有效隔離，避免因礦產(chǎn)開采作業(yè)而對生態(tài)環(huán)境造成破壞。通常情況下，在對采礦工程中那些穩(wěn)定性較好且厚度較為固定的斜角礦層進行開采時，就可以應(yīng)用偽傾斜柔性掩護支架技術(shù)。需要注意的是，在應(yīng)用偽傾斜柔性掩護支架技術(shù)時，應(yīng)盡量增加工作面的設(shè)置長度，并在回采過程中，對回風巷支架進行有效處理，確保其不斷延長后，拆除進風巷支架，直至工作面達到采礦區(qū)域后，再將全部支架進行收回。偽傾斜柔性掩護支架技術(shù)在采礦工程中的應(yīng)用較為簡便，能夠有效降低采礦作業(yè)人員的工作強度和壓力，同時，其應(yīng)用還能夠有效提升開采作業(yè)的安全，確保經(jīng)濟效益。

3.4緩傾斜礦層開采技術(shù)

在開采過程中，要用到綜采液壓支架。為提升此項技術(shù)在應(yīng)用過程中的安全性，還應(yīng)對與之配套的技術(shù)進行研發(fā)，從而提高開采效率。而在對厚礦層進行開發(fā)時，則需用到緩傾斜厚礦層開采技術(shù)。該項技術(shù)不僅能提高工作效率，還能控制滑道現(xiàn)象，避免頂梁焊縫處出現(xiàn)開裂的情況，也能對四連桿變形現(xiàn)象進行有效控制。同時，利用這項技術(shù)對礦產(chǎn)進行施工，還可大幅度提高開采的可靠性。

3.5深層井開采技術(shù)

深層井開采技術(shù)是一項綜合分析采礦空氣指數(shù)、巖層厚度、應(yīng)力場分布是否存在易燃氣體等因素在開采過程中的變化的技術(shù)。應(yīng)通過深井場地環(huán)境的變化，快速進行原因分析并迅速做出判斷，保障作業(yè)人員安全。

4采礦新技術(shù)的智能與數(shù)字化發(fā)展

隨著科學技術(shù)不斷發(fā)展，如今的智能機器人、遙感技術(shù)等應(yīng)用愈加廣泛。越來越多的行業(yè)都已經(jīng)涉及到了智能機器人與遙感技術(shù)，其中也包括煤礦行業(yè)。煤礦的開采工程中，高發(fā)的煤礦安全事故，深入井下危險臟亂的工作環(huán)境，與現(xiàn)代化的發(fā)展要求和面貌并不相符，不但威脅著煤礦工人的安全，也對煤炭資源的開采產(chǎn)生一系列的負面影響，在傳統(tǒng)的觀念中，煤礦企業(yè)留下的印象和展現(xiàn)出的一貫形象都達不到人們的期望。隨著新技術(shù)的應(yīng)用，這一切有望改善和發(fā)生轉(zhuǎn)變，煤炭行業(yè)應(yīng)該與數(shù)字化和智能化的開采技術(shù)的發(fā)展相互融合和促進，開采作業(yè)將更加標準化、規(guī)范化，降低人力損耗，提高安全級別和開采效率，加大煤炭資源開采力度，增強煤炭企業(yè)的營收能力。

5結(jié)束語

綜上所述，作為采礦工程施工的關(guān)鍵內(nèi)容，采礦技術(shù)的應(yīng)用關(guān)系到采礦工程能夠順利開展。為實現(xiàn)煤炭開采安全、穩(wěn)健、高效的發(fā)展，提高煤炭開采產(chǎn)量，在具體施工環(huán)節(jié)要做好要點問題的把握，實施安全高效的礦產(chǎn)開采過程。隨著各類新采礦技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，中國的煤礦行業(yè)在未來必然會實現(xiàn)采礦的數(shù)字化和智能化，從而促進煤礦行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

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作者簡介

第一作者：姓名：王峰 身份證號：370481197006052297

第二作者：姓名：李桂全 身份證號：370481199004272236

第三作者：姓名：邢佑明 身份證號：370481197505122253

（作者單位：漢諾聯(lián)合集團有限公司）