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

楊瑞

（新疆哈巴河阿舍勒銅業(yè)股份有限公司，新疆 阿勒泰 836700）

我國的社會發(fā)展需要礦產(chǎn)資源的支持。為了保障礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用，就需要提高對相關(guān)采礦技術(shù)的應(yīng)用，避免對礦產(chǎn)資源的浪費(fèi)。通過先進(jìn)的采礦技術(shù)，加強(qiáng)采礦工作效率的提升，也可以保證資源的全面管理，提高我國國民整體的經(jīng)濟(jì)水平以及發(fā)展速度。

1 采礦工程現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)的概述

采礦工藝技術(shù)通常是應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)，對礦產(chǎn)資源進(jìn)行合理的挖掘開采、收集以及運(yùn)輸?shù)恼麄€過程。而采掘工藝則是指對巖土進(jìn)行掘進(jìn)工程中，通過不同的工序以及方法達(dá)到相關(guān)的技術(shù)要求。在采礦工藝技術(shù)應(yīng)用的過程中，其重要性主要體現(xiàn)在以下幾個方面：首先，采礦工藝技術(shù)對于整個礦產(chǎn)資源的挖掘分配運(yùn)輸?shù)榷紩鸬揭欢ǖ挠绊憽Ｍ瑫r，提供良好的技術(shù)支撐，保證采礦掘進(jìn)工程的順利實(shí)施。并且確保整個開采過程的安全。其次，采礦工藝技術(shù)的效率比較高，創(chuàng)新性較強(qiáng)。在我國，隨著環(huán)境保護(hù)水平逐漸提高的當(dāng)今社會，在采礦開采的過程中，對于環(huán)境的重視水平也在逐漸地加強(qiáng)。

2 采礦工藝技術(shù)的基本特性

2.1 采礦工藝應(yīng)根據(jù)實(shí)際礦產(chǎn)賦存及開采區(qū)域進(jìn)行

我國屬于礦產(chǎn)資源豐富的大國，其中的煤炭、石油、天然氣、非金屬礦產(chǎn)儲存量都非常的豐富，但是，由于礦產(chǎn)資源的分布不夠均勻。主要呈現(xiàn)為西部多東部少北部多南部少的問題及總體礦產(chǎn)資源總量豐富，但人均占有量比較少，例如，在我國一些西北部地區(qū)煤炭、石油資源較豐富，而東部經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快，需要大量的礦產(chǎn)資源。因此，就需要先進(jìn)的采礦技術(shù)，提高對礦產(chǎn)資源的開采利用率，保證我國東部經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展。另外，由于礦產(chǎn)資源主要分布在地下比較隱蔽，因此，需要特殊的勘探技術(shù)才能夠?qū)ΦV產(chǎn)資源進(jìn)行開發(fā)利用。所以在采礦的過程中，需要特定的條件結(jié)合礦物分布以及礦產(chǎn)的實(shí)際情況進(jìn)行開展。

2.2 工作人員整體素質(zhì)與采礦工藝技術(shù)有緊密的聯(lián)系

在采礦作業(yè)中，采礦技術(shù)是影響整體工作效率的關(guān)鍵因素，同時，采礦人員也是采礦技術(shù)掌握的重要基礎(chǔ)。為了保證采礦工作能夠得到全面、順利的實(shí)施，就需要在保護(hù)采礦環(huán)境以及礦產(chǎn)資源節(jié)約的基礎(chǔ)上，提高整體員工的專業(yè)素質(zhì)水平。通過結(jié)合地理?xiàng)l件，因地施教，實(shí)施不同的采礦技術(shù)。作為采礦人員，要熟練地掌握采礦專業(yè)技能，同時，對于不同采礦技術(shù)的應(yīng)用也會使用到不同的采礦設(shè)備。隨著我國現(xiàn)代化采礦技術(shù)的發(fā)展，采礦設(shè)備也在不斷地完善，作為技術(shù)人員要掌握采礦設(shè)備的合理應(yīng)用。由于采礦作業(yè)對于技術(shù)人員的要求比較高，同時，采礦作業(yè)環(huán)境又非常的復(fù)雜，因此，針對于采礦人員需要與科研院校進(jìn)行全方面的培訓(xùn)，不僅需要掌握先進(jìn)的采礦技術(shù)。同時，還要提高其安全意識，保證整體素質(zhì)水平的不斷加強(qiáng)，為采礦工作的順利實(shí)施奠定良好的基礎(chǔ)。

3 現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)在采礦工程中的應(yīng)用

3.1 對礦產(chǎn)實(shí)地進(jìn)行深度考察

在具體的礦產(chǎn)開采過程中，需要對開采現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)地的考察，并且通過實(shí)際情況做好相應(yīng)的規(guī)劃分析。針對可能存在的風(fēng)險以及隱患，結(jié)合風(fēng)險分級雙重預(yù)防機(jī)制制定相應(yīng)的全流程管控措施，提前做好開采方法的準(zhǔn)備，這對于礦產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)具有非常重要的作用。另外，結(jié)合相應(yīng)的開采技術(shù)，做好工程現(xiàn)場的準(zhǔn)備工作。除此之外，對于巷道的施工方案也要保證科學(xué)合理。由于巷道的分布比較集中，因此，需要一個科學(xué)的方案，保證巷道的施工安全。在對開采和回采工作完善的過程中，需要結(jié)合相關(guān)的問題找到具體的位置，采取合理的采掘工藝，對礦產(chǎn)開采工作進(jìn)行完善。

3.2 提高礦產(chǎn)工人專業(yè)素養(yǎng)

因?yàn)楫?dāng)前我國很多的礦產(chǎn)產(chǎn)業(yè)，由于礦產(chǎn)資源開采人員的素質(zhì)不高。因此，會造成礦產(chǎn)開采問題的不斷涌現(xiàn)。作為相關(guān)的管理人員，要適當(dāng)?shù)靥岣叩V產(chǎn)職工人的工資實(shí)施，可結(jié)合計(jì)件薪酬，多勞多得，并執(zhí)行獎金制度，這樣能夠有效激發(fā)工作人員的積極性和責(zé)任心。另外，也要組織工作人員進(jìn)行專業(yè)知識的學(xué)習(xí)，在工人上崗之前，要進(jìn)行專業(yè)的培訓(xùn)，同時上崗后，也要以周為單位開展技能培訓(xùn)，每班后開展班后小結(jié)。通過不斷地對專業(yè)知識的學(xué)習(xí)以及相關(guān)操作技能的提升，保證開采工作的順利實(shí)施。除此之外，管理人員應(yīng)該對礦產(chǎn)工人以及相關(guān)工作范圍進(jìn)行定期的考察以及管理，形成固定的模式去監(jiān)督執(zhí)行。如果在考察的過程中發(fā)現(xiàn)問題，要及時的處理，要求工作人員進(jìn)行學(xué)習(xí)再培訓(xùn)。直到技能評估合格為止，這是保證礦產(chǎn)開采安全的關(guān)鍵。

3.3 采用合理科學(xué)的礦產(chǎn)開采技術(shù)

在進(jìn)行礦產(chǎn)開采以及采掘工藝的過程中，通過探索創(chuàng)新開采技術(shù)，減少開采過程中安全事故以及質(zhì)量問題的發(fā)生，提高整個開采工作的效率，尤其是對急傾斜中厚-厚礦體（平均厚度30～35m）、礦巖中等穩(wěn)固至穩(wěn)固，但走向長度短（110～120m），按照“隔三采一”12m采幅的采場布置原則，最多可布置3個采場，這樣將會很快進(jìn)入二步驟回采。無法達(dá)到高效開采，也是制約產(chǎn)能的不利因素。因此，采用了對該礦體中布置若干個高階段百米采場，以縮短采場準(zhǔn)備時間、提高回采強(qiáng)度、增加經(jīng)濟(jì)效益。

4 采準(zhǔn)工程

大直徑垂直深孔落礦嗣后充填采礦法一般是在采場頂部施工鑿巖硐室或是鑿巖巷道，在礦塊底部施工拉底巷道和出礦底部結(jié)構(gòu)。底部結(jié)構(gòu)完成后，再施工切割天井。采切井巷長度為277.3m，掘進(jìn)方量為4714.7m3。以段高為100m的采場和段高為50m的兩個采場相比優(yōu)點(diǎn)如下：

（1）提前實(shí)現(xiàn)了采場的回采，有利于提高備采礦量和延長采場服務(wù)時間。

（2）減少了底部結(jié)構(gòu)152.5m巷道的掘進(jìn)與支護(hù)，減少了35%的采準(zhǔn)工程量，縮短了采場準(zhǔn)備時間：15～20天/wt；

（3）提前回采中間分層的三角礦柱，多回收礦石8295.13t（31.04×17×4×3.93=8295.13t）；

（4）減少了采場內(nèi)的長錨索施工。

主要設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)：

采場的設(shè)計(jì)損失率為3.7%，設(shè)計(jì)貧化率為7.8%。

5 地壓管理技術(shù)

按照回采前、后采場地壓管理技術(shù)的不同，可以分為回采前的地壓管理技術(shù)和回采后的地壓管理技術(shù)。

5.1 回采前的地壓管理技術(shù)

（1）巷道、硐室的噴錨網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)

（2）采場頂板、底板的長錨索預(yù)控頂技術(shù)。按照長錨索的方向不同，分為上向錨索和下向長錨索，其中下向長錨索預(yù)控頂技術(shù)為阿舍勒銅礦首次采用。

5.2 回采后的地壓管理技術(shù)

回采后的地壓管理主要為膠結(jié)充填采空區(qū)，為后續(xù)采場的回采創(chuàng)造條件。上向長錨索孔采用YGZ-90中孔鉆機(jī)，成孔直徑60mm，分為扇形斜孔和垂直孔，中孔鉆機(jī)臺班效率為50～100m，鉆孔總長為2944m。

下向長錨索孔使用創(chuàng)遠(yuǎn)高新的T100大孔鉆機(jī)，成孔直徑100mm，均為扇形斜孔，大孔鉆機(jī)臺班效率為40～60m，鉆孔總長510m。

長錨索采用直徑為17.8mm的鋼鉸索，每個長錨索孔內(nèi)只安裝一根鋼鉸索，孔外預(yù)留長度為1m。錨索段全部用單層花拱架+噴錨網(wǎng)支護(hù)。

6 爆破作業(yè)

6.1 中深孔爆破

中深孔爆破主要目的是形成“V”型集礦塹溝，并為大孔爆破創(chuàng)造自由面和補(bǔ)償空間。中深孔分層高度為17m，采用排間毫秒微差爆破，采用簇狀起爆網(wǎng)路。

6.2 大孔爆破

大孔爆破可分為VCR大孔拉槽和大孔側(cè)崩。

6.3 VCR大孔拉槽爆破

VCR大孔拉槽主要目的是為了給大孔側(cè)崩提供自由面和補(bǔ)償空間。為了保證爆破效果，并采用逐孔起爆技術(shù)，起爆方式為孔口導(dǎo)爆管雷管起爆、孔內(nèi)導(dǎo)爆索傳爆的起爆方式。

大孔側(cè)崩：正常排由于存在足夠自由面和補(bǔ)償空間，其爆破類型類似于露天礦的臺階爆破。采用排間微差爆破、孔內(nèi)反向起爆的方式。

綜上所述，采用百米階段開采，不僅提高了礦石回收率、回采強(qiáng)度和掘進(jìn)作業(yè)安全性，延長采場服務(wù)期限，同時，也縮短采場準(zhǔn)備時間，從而創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。除此之外，百米采場高生產(chǎn)能力也是確保上采區(qū)生產(chǎn)任務(wù)完成的重要保證。

7 結(jié)語

在我國高速發(fā)展的社會經(jīng)濟(jì)中，需要大量礦產(chǎn)資源的支持。因此，需要不斷加強(qiáng)對礦產(chǎn)資源開采技術(shù)的研究分析，這樣能夠保證礦產(chǎn)資源的充分開發(fā)以及合理應(yīng)用，避免技術(shù)問題造成的礦產(chǎn)資源浪費(fèi)等問題的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)我國生產(chǎn)與自然之間的全面協(xié)調(diào)發(fā)展。