現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)在采礦工程中的應(yīng)用初探

張鄉(xiāng)明

（山西華潤煤業(yè)有限公司 山西太原 030222）

0 引言

當(dāng)前我國的經(jīng)濟(jì)水平還處在發(fā)展中的階段，采礦技術(shù)比起發(fā)達(dá)國家還有一定的差距，在開采中造成的礦石浪費(fèi)的現(xiàn)象非常普遍。對礦產(chǎn)資源進(jìn)行更有效率的開發(fā)利用有著巨大的社會(huì)意義，能夠節(jié)約資源、降低能耗，通過分析研究現(xiàn)代化的采礦技術(shù)，可以保證礦產(chǎn)開發(fā)的連續(xù)性，保證礦產(chǎn)量的增加和提高礦產(chǎn)的應(yīng)用率。

1 現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)

礦產(chǎn)資源是地球不斷演變而產(chǎn)生的自然產(chǎn)物，隨著地球環(huán)境的變遷，自然條件也在不斷地發(fā)生變化。隨著我國社會(huì)工業(yè)化的不斷發(fā)展，礦產(chǎn)資源成了社會(huì)發(fā)展需要的重點(diǎn)，隨著經(jīng)濟(jì)的不斷提高，可用礦產(chǎn)資源的總量也在不斷減少。礦產(chǎn)資源的總量并不是無限的，而是在不斷下降，所以在開采的時(shí)候需要增加開采的可持續(xù)性。目前礦產(chǎn)資源的總量越來越少，開采的難度也在不斷增加，因此需要使用現(xiàn)代化的新技術(shù)合理增加開采的效率，這也成為了很多礦產(chǎn)企業(yè)最緊迫的需求。然而，開采條件的不斷變化也影響著周邊的自然環(huán)境條件和開采效率，因此，根據(jù)不同的開采階段以及開采條件應(yīng)當(dāng)更換開采工藝，比如使用采油填水技術(shù)、油、天然氣分離技術(shù)等等。

我國存在的礦產(chǎn)形式主要是礦石、油和煤炭等，由于我國領(lǐng)土龐大，因此資源的總儲(chǔ)備量也很大，但是分布并不均勻，所以我國的礦產(chǎn)企業(yè)分布也不均勻。礦產(chǎn)資源絕大部分都埋藏在地下，因此隱蔽性很強(qiáng)，有些資源必須采用最先進(jìn)的探測技術(shù)才能夠找到。總體來講，我國的礦產(chǎn)資源東少西多，因此不同地區(qū)的工業(yè)發(fā)展格局都比較固定。因?yàn)橘Y源的分布無法改變，所以工業(yè)發(fā)展使得不同地區(qū)的礦產(chǎn)資源必須采用不同的開采工藝，如果采用相同的方法會(huì)對工業(yè)區(qū)域造成破壞。不同的工業(yè)階段所需要的開采工藝也是不同的，因此開采礦產(chǎn)資源的過程中需要依據(jù)不同的地區(qū)條件和自然環(huán)境，因地制宜采用合理的開采工藝。

2 現(xiàn)代化采礦技術(shù)的應(yīng)用

2.1 空場采礦的現(xiàn)代化工藝

礦場采礦的工藝是當(dāng)前我國應(yīng)用最為廣泛的一種現(xiàn)代化采礦工藝。在這個(gè)采礦工藝中，廠區(qū)分為礦房和礦柱兩部分。在開采的時(shí)候，先開采礦房并將礦柱當(dāng)作支撐部分，開采完礦房之后再開采礦柱，采用空場開采的技術(shù)能夠改善受到地下環(huán)境所影響的開采條件。當(dāng)然不同區(qū)域的開采需要使用不同的施工工藝和不同的儀器設(shè)備，保證在礦柱的開采過程中也不會(huì)發(fā)生無法控制的施工沉降，空場采礦的效率和開采率比傳統(tǒng)的開采方式更高。

2.2 充填采礦的現(xiàn)代化工藝

在回采之前可以應(yīng)用充填采礦的施工工藝，在開采的同時(shí)對開采后形成的空洞進(jìn)行填補(bǔ)，能夠填補(bǔ)開采后造成的支撐能力下降，提高地基基礎(chǔ)的穩(wěn)定性，保證后期的開采工作安全繼進(jìn)行。遇到開采環(huán)境苛刻的時(shí)候，礦產(chǎn)企業(yè)還可以使用支架結(jié)合材料的做法來提高支撐的強(qiáng)度。采用充填采礦的工藝能夠有效提高回采的開采效益，降低礦產(chǎn)開采的安全事故發(fā)生率，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2.3 崩落采礦的現(xiàn)代化工藝

采用崩落采礦工藝的礦洞頂層圍巖一般是風(fēng)化、破碎、容易發(fā)生坍落危險(xiǎn)的。因此需要采用崩落工藝來提高開采的安全性。崩落采礦工藝是在采礦技術(shù)中使用率較高的一個(gè)工藝，技術(shù)分為底柱分段崩落和無底柱兩種，采用底柱分段崩落的工藝需要合理設(shè)計(jì)底柱的高度、漏斗的間距以及橫斷面的尺寸等，避免設(shè)計(jì)不合理引起安全問題。

2.4 巖體加固技術(shù)

受到周邊氣候影響和機(jī)械設(shè)備、地質(zhì)條件的局限，采礦時(shí)礦區(qū)巖石的穩(wěn)定性也在不斷改變。因此開采時(shí)需要使用錨索對周邊松動(dòng)的巖石進(jìn)行加固，比如圍巖和頂板。一般巖體的加固會(huì)結(jié)合空場和充填等工藝一起應(yīng)用，廣泛采用的巖體加固技術(shù)包含支護(hù)法和注漿法等，加固破碎巖石和流沙巖體效果顯著。

3 采礦技術(shù)的未來發(fā)展展望

為了提高礦山開采的穩(wěn)定性并控制好圍巖的安全性，可以采用最新技術(shù)對采空區(qū)進(jìn)行地表土層結(jié)構(gòu)的勘探，并分析土層的穩(wěn)定性，及時(shí)處理涂層存在的隱患。比如可以用廢石回填，然后用混凝土澆灌、用土體覆蓋等。同時(shí)，由于礦產(chǎn)資源的開采對周邊環(huán)境的影響較大，比如采用爆破的手段和搬運(yùn)的手段等，雖然資源開采率能夠保證，卻對周邊環(huán)境造成了嚴(yán)重影響，開采的安全性也無法保障。為了保證開采礦產(chǎn)資源時(shí)的環(huán)境，需要對周邊開采環(huán)境進(jìn)行分析與研究，然后結(jié)合環(huán)境布局對開采方案進(jìn)行優(yōu)化，使得開采手段更加合理，工藝流程更能夠符合開采需要，提高開采安全性，盡量減少坑口的開發(fā)，從而降低對環(huán)境的破壞。

礦產(chǎn)資源的開采工作范圍大，人員的流動(dòng)性也大，不同區(qū)域不同環(huán)境采用的設(shè)備與工藝也不相同。說到底開采的安全與效率還是人的問題，對工作人員的素質(zhì)和專業(yè)水平有著更高的要求，需要提高水平才能夠勝任。隨著現(xiàn)代采礦企業(yè)開采技術(shù)的發(fā)展，設(shè)備更加精密，相關(guān)人員也應(yīng)當(dāng)定期開展培訓(xùn)，對開挖、設(shè)備安裝以及開采等環(huán)境進(jìn)行學(xué)習(xí)與配合演練，保證開挖工作的正常進(jìn)行。同時(shí)在工作過程中，通過案例繼續(xù)加強(qiáng)作業(yè)人員的綜合素質(zhì)。

4 結(jié)語

隨著工業(yè)化的不斷提高，資源的消耗與環(huán)境污染不斷加劇。在當(dāng)前的社會(huì)環(huán)境下，摸索可持續(xù)發(fā)展的道路，提高礦產(chǎn)資源的開采率，并與環(huán)境和諧發(fā)展，是我國礦業(yè)開采工作的目標(biāo)。本文探討了當(dāng)前現(xiàn)代化開采的工藝，以適應(yīng)不斷提高的開采難度和越來越低的礦產(chǎn)資源存量。在采礦工程中應(yīng)當(dāng)積極使用合理的開采工藝，注意對技術(shù)的改進(jìn)，這樣才能夠更好地為企業(yè)和社會(huì)服務(wù)。