現(xiàn)代化采礦工藝技術在采礦工程中的應用分析

＊張高凱

（晉能控股煤業(yè)集團地煤公司姜家灣煤礦 山西 037000）

現(xiàn)階段，社會生產對能源的需求不斷增加，這要求采礦行業(yè)在開展工作的過程中要注重不斷改進和優(yōu)化現(xiàn)有的采礦工藝技術，以此來提高采礦的效率和質量。在這個過程中要注重積極運用現(xiàn)代化的采礦工藝技術，以此來保證采礦工程安全穩(wěn)定推進，提高采礦的質量，推動采礦行業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展。

1.采礦工藝技術概述

在工業(yè)化發(fā)展前期，由于無節(jié)制的采集和運用，導致礦產資源一度面臨枯竭的局面，而隨著社會經濟的發(fā)展，社會生產對礦產資源的需求量不斷增加，這要求不斷提高采礦的效率和質量，從而更好滿足社會生產的需求。

我國傳統(tǒng)的采礦工藝技術以人工開采為主，這使得在開采的過程中難免造成資源的浪費，而且人工開采無法保證開采的效率和質量。而隨著科學技術的不斷發(fā)展，采礦工藝技術也在積極改進和更新，運用現(xiàn)代化采礦工藝技術能有效提高采礦的效率和質量，同時能提高采礦的智能化程度。此外，依托現(xiàn)代信息技術能夠實現(xiàn)對采礦全工程和系統(tǒng)的監(jiān)督管理，從而有效降低采礦的風險。運用現(xiàn)代化采礦工藝技術還能有效減少采礦過程中的勞動力消耗，以此來提高勞動力資源利用的效率和有效性。

運用現(xiàn)代化采礦工藝技術可以提高采礦效率和質量，也能提高礦產利用率。我國礦產資源的特點在于資源豐富且分布廣泛，礦產資源分布在地表、地底等不同區(qū)域，其中針對地底礦產在進行開采的過程中需要建設礦井和巷道，在傳統(tǒng)采礦工程中需要依托人力來完成這項工作，因此需要用到大量的勞動力，此外在開采的過程中由于工作環(huán)境十分惡劣，無法完全避免安全事故的出現(xiàn)，因此大大提高了采礦過程中的安全隱患。而運用現(xiàn)代化采礦工藝技術能有效提高采礦的機械化程度，從而有效避免因人力操作而造成的效率低下和浪費等問題，同時能有效提高采礦的安全性，保證采礦工作順利推進。

2.采礦工藝技術的特點

(1)礦體是礦產的主要原料

采礦的主要對象為礦產，因此人們在開采礦產資源的過程中不具備選擇性。此外礦體的特點在于其作為一種有限的資源，不具備再生的能力，因此在采礦的過程中要充分認識到礦儲量和社會經濟之間的聯(lián)系。

(2)采礦設備、人員設置和開采工作的相關條件準備

在進行礦物開采的過程中，所需要開采的對象往往會隨著開采進度推進而發(fā)生變化，這需要技術人員不斷調整相關工作和開采設備，為了保證采礦工程順利推進，需要提前做好采礦設備、人員設置和開采工作的準備工作，準備完畢之后進行回采，以此來提高采礦的效率和質量。例如，在開采前需要準備好巷道，從而方便采礦時進入，此外還要做好掘進、采準和回采的協(xié)調和配合，以此來保證采礦的效率和質量，從而避免在采礦過程中因協(xié)調不當而造成的減產和挖掘比例失調等問題。

(3)礦產行業(yè)面臨的困境

煤礦生產企業(yè)在發(fā)展的過程中要充分認識到現(xiàn)階段礦產行業(yè)面臨的困難：首先，礦體自身作為一種不可再生資源，在工業(yè)化發(fā)展前期由于人們的不合理、無節(jié)制開采，其已經面臨枯竭，而且在開采的過程中還造成了嚴重的環(huán)境破壞。在這個過程中采礦企業(yè)想要取得健康穩(wěn)定的發(fā)展，必須要牢牢把握住可控的因素，諸如采礦工藝和技術等，通過改進采礦工藝和技術來提高采礦的效率和質量。

(4)礦物采集特點

礦產資源主要分為地表和地底兩部分。采礦作業(yè)自身的特點在于勞動力需求大、采礦環(huán)境惡劣、存在嚴重的安全隱患。此外，由于采礦工作常常在地下開展，這使得采礦存在更大的難度，而且技術改進較為復雜，短時間內難以提高其機械化和自動化程度。

3.現(xiàn)代化采礦技術的具體運用

現(xiàn)代采礦工藝技術的具體運用如圖1所示：

圖1 現(xiàn)代化采礦工藝技術的具體運用

(1)空場采礦工藝技術

空場采礦工藝技術是采礦工程中運用較為廣泛的技術，運用空場采礦工藝技術能有效提高資源開采率。其在運用的過程中需要將礦區(qū)分為礦房和礦柱兩部分，在實際生產的過程中優(yōu)先完成針對礦房資源的開采，在這個過程中需要將礦柱作為支撐，采取敞空的資源開采形式，之后需要完成針對礦柱的開采工作，為了避免采礦過程中對采礦環(huán)境造成嚴重影響，需要運用其它的技術和工藝。

(2)崩落采礦工藝

崩落采礦工藝運用的主要對象為礦洞中的圍巖，運用崩落采礦工藝能有效消除采礦過程中存在的風險，從而提高采礦的安全性和穩(wěn)定性。在這個過程中可以將崩落采礦工藝分為兩大部分：底柱分段崩落攻擊和無底柱分段崩落工藝。在運用底柱分段崩落攻擊技術的過程中要注重明確橫端面的尺寸以及底柱高度等需要，在此基礎上制定合理科學的設計方案。在設計底柱高度的過程中需要在明確礦石穩(wěn)定性的基礎上開展相應的設計工作。如果需要采用漏斗底的結構，需要保證分段底柱的高度保持在5-7m之間。

(3)溶浸采礦工藝技術

溶浸采礦工藝技術屬于化學開采方式，其在運用之前需要做好地質情況的勘察工作，在這個過程中需要明確礦產資源的化學和物理特性，在此基礎上選擇合適的浸潤液，其在與目標對象發(fā)生化學反應之后可以將礦產資源轉化為液體，以此來提高礦產開采的效率和質量。溶浸采礦工藝技術的特點在于安全性高、開采率高。

(4)充填采礦工藝技術

充填采礦工藝技術往往被運用于回采工作面前進期間，在這個過程中需要注重選擇合適的填充材料來滿足采空區(qū)的補足工作，從而提高采礦的安全性。面對特殊的開采環(huán)境還需要運用到支架進行支撐，支架需要保證可以滿足采空區(qū)一年的支撐強度。充填采礦工藝技術的優(yōu)勢在于能有效提高采礦的安全性，降低安全事故方式的可能性。

4.現(xiàn)代化采礦工藝技術的發(fā)展前景

上述主要分析現(xiàn)代化采礦工藝技術在采礦工程中的具體運用，在這個過程中要注重不斷提高采礦工藝技術的安全性和穩(wěn)定性，從而降低安全事故發(fā)生的可能性，下面主要分析現(xiàn)代化采礦工藝技術的發(fā)展前景，明確發(fā)展前景能推動采礦工藝技術更好發(fā)展，不斷提高技術運用的有效性，具體內容如圖2所示。

圖2 現(xiàn)代化采礦工藝技術的發(fā)展前景

(1)推動采礦工藝技術智能化、綠色化發(fā)展

推動現(xiàn)代化采礦工藝技術發(fā)展，必須要不斷提高其智能化、綠色化程度。現(xiàn)階段，隨著科學技術的完善和發(fā)展，其被廣泛運用于社會生產的各個領域，其中主要包含采礦行業(yè)，現(xiàn)代信息技術的運用能有效提高采礦的智能化水平。現(xiàn)階段，隨著科學技術的推廣，無人化作業(yè)逐漸成為了礦區(qū)的發(fā)展方向，這一技術的運用改變了傳統(tǒng)的依靠人力采礦的模式，從而進一步提高了采礦的安全性和穩(wěn)定性，同時不斷提高了采礦的效率和質量。

其次要注重推動采礦工藝技術的綠色化發(fā)展，這是發(fā)展可持續(xù)性經濟的需求。因此煤礦企業(yè)開展采礦作業(yè)的過程中要注重遵循綠色環(huán)保的發(fā)展理念，開采之前要做好針對采礦區(qū)域水系統(tǒng)、大氣系統(tǒng)和森林系統(tǒng)等的檢測工作，同時要對其做好相應的保護措施，以此來避免在采礦過程中造成嚴重的污染問題。此外在開采的過程中還要注重遵循凈水開采和三下采煤的原則。

(2)礦山采場的穩(wěn)定性和圍巖控制

在采礦的過程中注重運用廢石和尾礦等填充采空區(qū)，以此來避免采礦過程中發(fā)生安全事故，同時能有效提高采礦的效率和質量。在這個過程中要注重積極運用高科技檢測技術來進行地質環(huán)境的檢測工作，從而明確選址存在的缺點和問題，在此基礎上進行頂板破壞情況的預測工作，以此來保證礦山的穩(wěn)定性。

(3)地下礦山無廢開采工藝技術

采礦的過程中處理廢石需要運用到搬運或者爆破的方式，但是這些處理方式的缺點在于人財物耗費較大，同時運用上述處理方法無法保證采礦的效率和質量。為了保證處理廢石的效率和質量，需要積極運用地下礦山無廢開采技術，在這個過程中要注重針對工藝流程進行設計，保證設計方案的科學性和可行性，以此來提高處理工作的效率和質量。在運用技術的過程中要注重避免將全部的廢墟弄出坑口，從而造成環(huán)境破壞等問題。

5.小結

本文主要分析現(xiàn)代化采礦工藝技術的特點，在此基礎上分析其在采礦工程中的具體運用，基于其具體運用情況對其發(fā)展前景展開分析。在運用現(xiàn)代化采礦工藝技術的過程中要注重提高技術的智能化和綠色化特點，并將其作為發(fā)展方向，以此來提高技術運用的有效性，提高采礦的效率和質量。