現代化采礦工藝技術在采礦工程中的應用初探

陳武

摘 要：隨著現代的不斷發展，對于各種資源的應用是極為關鍵的部分，尤其是礦產資源。現代資源短缺日益加重的態勢下，如何效率化、最大化進行礦產資源的開發、應用成為采礦工程中的重要問題。基于此，本文對采礦工程中的采礦工藝技術應用展開探究，從采礦工藝技術應用原則探討，到具體應用技術以及未來應用技術方向分析，能夠為采礦工程現代化發展提供借鑒。

關鍵詞：采礦工程; 采礦工藝技術; 應用

我國現階段的經濟水平尚處于發展階段，在采礦工程中應用的礦石提煉技術相對還較為落后，這便造成了顯著的礦產資源浪費情況，因此進行礦物資源提煉技術的開發，對于資源節約、節能降耗而言有重大意義。較之西方發達國家，我國礦產資源開發及加工技術較為落后。應用先進的提煉技術能夠使得采礦過程中的礦產開采量增加，礦產應用率提升，加深能源提煉技術發展，保障礦產開發的可持續性。

1 采礦工藝技術應用原則

（1）以開采條件為導向。在地球不斷演進、生態不斷變遷的過程中，自然條件不斷發生變化，礦石資源是自然衍生的產物，是現代人類社會應用的資源之一。隨著現代社會的工業化發展，經濟水平的提升，礦產資源的總量也在不斷減少。經濟發展并非是竭澤而漁，需要盡量賦予其可持續性，礦產資源開采必有枯竭的階段，就現階段而言礦產資源開采難度也在不斷增加，所以使用現代新的技術來合理進行礦產資源的開發成為礦產企業迫在眉睫的需求。實際開采條件不同時，也不同程度上使得自然生態被破壞、礦產資源被浪費。因此，在進行采礦工藝的應用中，需要根據不同開采階段及開采條件進行技術工藝的改進，比如天然氣、水、原油分開采技術、采油填水技術等。

（2）以開采地域及礦產分布為根據。我國礦產資源主要形式為煤、礦、油等，盡管在總量上較為龐大，但分布不均勻，這也導致工業的分布不均勻現象的出現。因為礦產資源為地下資源，所以在隱蔽性上相對較高，需要使用專用性勘探技術才能有效進行勘探。我國礦產資源總體呈現東少西多現象，使得各個地區的工業發展格局固定化，資源分布是無法進行改變的，因此工業發展現狀使得各個地區的礦產資源需要使用不同開采工藝開采，若是使用相同開采技術則可能導致工業區域受到破壞，且不同工業階段對于開采技術的應用也存在限制。在進行礦產資源的開采過程中，需要因地制宜，根據地區的不同條件、地表的不同狀況選擇合理、適用的開采工藝。

（3）以人員素質為核心。礦產資源開采過程中，因為工作的分布性廣、人員流動性大，需要根據礦產分布區域、不同的開采設備實施開采環節。開采的需求及開采的階段性發生改變，人員及設備需要采取相應的調整措施，礦產資源開采人員需要對開采工藝有一定造詣才能勝任，作業人員的綜合素質也是采礦企業評估開采難易的重點內容。

2 現代化采礦工藝技術于采礦工程中的應用

（1）空場采礦工藝。空場采礦是現代應用最為廣泛的礦產資源開采技術之一，該技術應用中，將施工場區分為礦柱、礦房兩個部分。實際進行生產時，會先進行礦房資源開采，將礦柱作為礦房整體的支撐。該技術的應用能夠有效改善地下環境造成的開采條件限制，通過大空間的開采形式使得礦產資源得到開發。礦房區域開采完成之后進行礦柱區域的開采，該過程中需要使用其他技術工藝及技術儀器，保證在礦柱的開采過程中采礦環境不會有無法控制的變形情況出現。較于其他類型的開采技術，空場采礦工藝技術資源開采率更為高。

（2）充填采礦工藝。充填采礦應用于回采工作之前，對采空區使用材料進行填補，從而使得采空區支撐的強度能夠達成安全生產需要。環境特殊的情況下，對采空區圍巖支撐強度增加的過程中，還能夠將填充材料與支架進行結合，來滿足支撐強度的要求。充填采礦的應用能夠使得回采效益得到提升，將礦產安全事故發生率降低，對于企業的經濟效益提升大有裨益。

（3）崩落采礦工藝。崩落礦洞頂層圍巖具有較強的危險性，為了使得采礦中安全得以保障，需要使用崩落采礦工藝，該工藝也是采礦技術中應用頻次較高的一類。該技術的應用分為兩類，分別為無底柱及底柱分段崩落法。底柱分段崩落采礦工藝在使用時需要對底柱高度、漏斗間距、橫斷面尺寸及階段高度等各個環節進行合理的設計，避免不合理的設計造成施工安全問題。

（4）巖體加固技術。進行采礦時，因為氣候條件及機械設備水平、地質條件等影響、作用，采礦區巖體的穩定性會發生變化，若要保證開采工作順利，需要運用錨索工具對可能發生危險的部分進行加固，如圍巖及頂板、溜井等，這些加固技術被綜合稱為巖體加固及技術。實際開采工作進行時，巖體加固技術應用通常會與充填工藝、空場工藝相結合，協同進行采礦的安全保障。巖體加固廣泛應用的方式有注漿法及支護法，對于破碎巖體及流砂巖體的加固效果極為優異。

（5）溶浸采礦技術。該技術是利用化學原理，先對礦產資源結構及分布進行分析，通過分析所得到的結果來進行配置化學溶浸液，將化學溶浸液注入礦層，經過化學反應使得固態礦物液態化。液態化的礦物資源采集相對固態礦產資源方式更為眾多，所需成本投入更小。不僅使得礦產資源采集及轉運成本減小，且能提交采礦效率及效益。在液態資源的開采過程中，對于地層結構的破壞相對更為小，后期進行環境的保護也更為便利。該技術的應用與未來資源開發的理念相貼合，因此發展前景較為廣闊。

3 采礦技術未來發展前景

從礦山開采穩定性及圍巖控制方面而言，采空區域使用現代技術進行地表土層結構勘測，對土層穩定性進行分析，并針對分析得到隱患進行處理，比如使用尾礦或者廢石回填，然后進行水泥灌漿澆筑、熟土覆蓋等措施;從礦產資源開采環保方面而言，因為常常使用搬用、爆破等方式，收益盡管效果明顯，但對于環境的影響極為嚴重，安全性及可控性都較為低。由此要求在礦物開采的過程中重點對開采布局進行優化、合理設計工藝流程、廢墟坑口開挖減少，從而使得對環境造成的破壞降到最低。

4 結束語

隨著工業化發展成熟化，帶來的資源損耗、環境污染問題也逐漸受到重視，采礦工程是資源供給的重要環節，加強技術應用、合理化工藝流程，能夠有效增加資源應用率，并減少環境問題。本文對現代采礦工程中應用的現代化采礦工藝技術進行了分析，但隨著現代技術的不斷發展、礦產資源開采難度不斷提升，技術及工藝的應用也必將發生改變，因此在采礦工程中還需要注重對工藝技術的改進，這是工藝技術適用的前提條件。

參考文獻

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