現代化采礦工藝技術在采礦工程中的應用分析

陳志成

（蕉嶺皇馬礦業有限公司，廣東梅州 514100）

0.引言

當下人們對于自然資源的需求越來越大，這就要求我們能夠更有效地獲得自然資源。但是，國外的技術和設備以及技術人員都遠遠領先于我國，因此我們要不斷改進技術等方面，提高資源利用率。此外，當下技術的局限性要求我們不得不引進現代化采礦工藝來進行礦產開采。礦業技術的發展促進了我國經濟的長足發展，企業的發展也需要適應社會發展的需要，用現代先進的技術取締傳統的效率低下的傳統工藝，這樣可以不斷提高開采水平。因此，未來采礦工程的發展必將離不開現代開采工藝的進步，也將促進未來經濟不斷發展。

1.傳統采礦工藝技術發展概況

我國的有著悠久的采礦技術。礦產資源是人類生存和發展的基本保證，礦產資源開發利用是人類社會發展的前提和動力，從石器時代到銅器、鐵器時代，從木頭的燃燒到如今原子能的利用，人類社會突破性的進步，都需要礦產資源利用技術的不斷發展。早在新石器時代，就會用“火攻法”采集礦石，利用熱脹冷縮的原理開采礦石，這是世界采礦史上的一個奇跡。在商周時代，采礦技術已經發展的比較成熟。我們的祖先既然在不斷的尋求發展，那么必然就會不斷的尋求礦產技術的革新與進步，使其滿足自身發展的需求。我國在鹽井挖掘、石油開采和天然氣的開采史上，都創造了不少的奇跡。我國古代有著多種多樣的采礦技術，因為我國古代冶金業的突然起興，隨之選礦、采礦技術也迅速發展起來[1]。早在古石器時代，古人就已經有了很多方法來進行石材的選取。原先大多裸露在地表的礦產最先被發現，因此最先發展起來的是露天開采，然后再是地下開采。露天開采技術因為各種脈礦裸露在地表、山坡或者殘積的礦床。另外，露天開采包括掘取法和墾土法。

2.現代采礦工藝的基本概況

我國現代的采礦技術主要包括空場采礦法、崩落采礦法、充填采礦法等，相對于古代和以前傳統的采礦技術已經有了很大改善，但仍有很大的發展空間，這就要求我們不斷完善自身工藝來發展采礦工程[2]。

2.1 空場法

空場法是最常見的開采技術。眾所周知地下采礦環境惡劣且危險，空場采礦法最大的優點是能夠采集大量礦石，并且采準切割工作量較少、成本低、采場通風好，能在采就地處理廢礦石。但它也有相對的缺點，因為采場頂板暴露面積大，容易發生大面積冒頂。因此空場法只適用于水平或緩斜礦石堅固的地方，除此之外，空場法還可以配合大型器械進行工作，大大減少了人力的浪費。可以從不同層次進行開采，大大提高了開采的力度和開采的技能。種種優點使得空場采礦法常見于各類的采礦場地，大大提高了采礦效率，深受采礦業的喜愛。

2.2 崩落法

崩落法中的無底柱二分段，是新型的一種采礦工藝，它在采礦的利用率能達到80%以上，奠定了在采礦技術中不可動搖的地位，自1990年起，崩落法已經在我國使用了10余年之久。因為各方面的改進，使得他的采礦效率大大提高，并且省去了多余的各種環節，降低采礦成本的同時帶來了巨大的收益。但這種方法使用的前提條件是地表允許陷落，而且由于放礦是在覆蓋巖石下進行的，因此總體損失還是比較大的。其中無底柱崩落法更是改進分層崩落法的缺點，減少了木材的損耗，所以崩落法在現代工藝采礦技術中還是有著重要的地位。

2.3 充填采礦法

充填采礦技術早在西周末年就開始使用了，現代的充填采礦法綜合了各方面的的優點，極大的提高了礦石利用率的同時降低了成本。充填采礦法充填的目的在于支持保護巖層，防止地表沉陷，提供繼續向上回采的平臺，同時保證露天、地下聯合開采時生產的安全；處理同體廢料，保護環境。充填采礦法能夠最大限度地回收礦產資源，保護地下、地表環境，符合當下保護環境、提高自然資源利用率的宗旨。而且隨著充填成本的降低，在有色金屬礦山和貴重金屬礦山中充填采礦法也逐漸擴大使用。除此之外，在一些不能使用充填法的礦山，比如煤礦、鐵礦等，也逐漸見到充填采礦法的身影。這無疑表明現代采礦法日漸成熟，一定程度填補了國內采礦工藝的空缺。

3.現代化采礦技術的發展趨勢

想要完善我國采礦，使得我國采礦工藝發展得到長足發展，就要在全面發展采礦工藝的同時，采礦工業也要保護自然環境，保障采礦工人的安全，以及社會經濟發展各方面進行考慮。但是現實往往存在很多的困難，并不是我們想象的那么容易，所以采礦技術的發展，要從以下幾個方面去進行完善[3]。

（1）機械化、自動化、高效化的采礦設備是進行采礦的第一要義。所謂“磨刀不誤砍柴工”，先進的設備是進行采礦必不可缺的，也是保證采礦工作高效，安全的保障。雖然現在看來，我國的采礦技術已經在不斷進步，但總體來看，我國自動化的采礦機械設備還遠遠達不到我們采礦的需要，相比較國外的機械設備，不論是主動裝備還是輔助裝備，我國的機械設備還是比較落后，因此我國還是需要引進借鑒國外先進技術和先進設備。只有這樣我們的采礦工程才能不斷進步，為我國經濟發展做出更大貢獻。（2）注重深井采礦技術的提高也是現代采礦工程的必要之舉。隨著采礦工程的大力發展，地表所能采集的礦產資源已經所剩無幾，能開采深處的礦石，但對于深處的礦石所處的環境我們無從得知，因為礦石埋藏越深壓強和熔巖溫度就會不斷增強，提高了開采的難度。深井采礦意味著人力難以解決的問題將交給機械設備，除此之外還要考慮到技術問題，深井的安全問題。因此提高機械設備的安全性和實用性，以及技術人員解決實際問題和突發問題的能力成為深井采礦工程需要考慮的問題，這也將決定著未來我國可使用的礦產資源是否充足。（3）堅持可持續發展，確保綠色采礦發展。采礦工業的發展必然會帶來環境的破壞，比如地表的破壞，廢氣、廢水的排放，廢渣的遺留問題，這些都嚴重違背了綠色發展和可持續發展的原則。但要想經濟得到發展，這些又是不可避免的，也是無論技術如何發達都沒有辦法消除的，我們只能最大程度地去降低這些損害。這就要求采礦工程嚴格遵守執行我國采礦制定的相關法律法規。（4）發展數字化礦山系統，信息技術化礦山顯然符合當下發展趨勢。當下是數字化的時代，不僅生活，經濟可以數字化，采礦業也要實現數字化發展。1）對礦產資源進行實時監測，掌握礦產資源的動態變化，以實現對礦產資源的合理利用。2）加強對開采礦產的風險預估，大大降低在開采礦產資源時出現意外，并且減小對礦產資源的浪費。3）用數字化和信息化實現開采不同礦產最合理的方案，大大提高對礦產資源的利用率。4）要盡可能實現無人采集，這樣極大保證采礦人員的安全，也能在一定程度上減少人力資源的消耗，真正確保采礦的安全。雖然我們現在沒有實現這一目標，但我相信，在不久的將來我國現代化采礦工藝一定會有很大的變化，采礦工程也會有長足發展。

4.結語

經濟發展是第一生產力，能夠推動采礦工業的發展。如今和未來的發展對礦產資源的需求也會越來越大，這就要求采礦業不斷進行發展，從采礦業的結構，采礦技術的革新以及采礦機械的改進等方面進行革新，采礦行業的技術人員也要不斷貯備理論知識，以備在遇到突發狀況能夠及時解決。只有各方面都得到改善，采礦行業才能更加安全和高效。另外，還要考慮到低碳環保的問題，保障生態環境的持續發展，才能使采礦業長足發展。實現實踐與理論并行，為我國礦產資源的發展起到更大的作用。