現(xiàn)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(xiàn)代的不斷發(fā)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(xiàn)代資源短缺日益加重的態(tài)勢下，如何效率化、最大化進行礦產資源的開發(fā)、應用成為采礦工程中的重要問題?；诖耍疚膶Σ傻V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(xiàn)代化發(fā)展提供借鑒。

關鍵詞：采礦工程; 采礦工藝技術; 應用

我國現(xiàn)階段的經濟水平尚處于發(fā)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(fā)，對于資源節(jié)約、節(jié)能降耗而言有重大意義。較之西方發(fā)達國家，我國礦產資源開發(fā)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(fā)展，保障礦產開發(fā)的可持續(xù)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(tài)不斷變遷的過程中，自然條件不斷發(fā)生變化，礦石資源是自然衍生的產物，是現(xiàn)代人類社會應用的資源之一。隨著現(xiàn)代社會的工業(yè)化發(fā)展，經濟水平的提升，礦產資源的總量也在不斷減少。經濟發(fā)展并非是竭澤而漁，需要盡量賦予其可持續(xù)性，礦產資源開采必有枯竭的階段，就現(xiàn)階段而言礦產資源開采難度也在不斷增加，所以使用現(xiàn)代新的技術來合理進行礦產資源的開發(fā)成為礦產企業(yè)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(tài)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(jù)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(jù)。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(yè)的分布不均勻現(xiàn)象的出現(xiàn)。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(xiàn)東少西多現(xiàn)象，使得各個地區(qū)的工業(yè)發(fā)展格局固定化，資源分布是無法進行改變的，因此工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀使得各個地區(qū)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(yè)區(qū)域受到破壞，且不同工業(yè)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(jù)地區(qū)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(jù)礦產分布區(qū)域、不同的開采設備實施開采環(huán)節(jié)。開采的需求及開采的階段性發(fā)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(yè)人員的綜合素質也是采礦企業(yè)評估開采難易的重點內容。

2 現(xiàn)代化采礦工藝技術于采礦工程中的應用

（1）空場采礦工藝?？請霾傻V是現(xiàn)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(qū)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(huán)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(fā)。礦房區(qū)域開采完成之后進行礦柱區(qū)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(huán)境不會有無法控制的變形情況出現(xiàn)。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(qū)使用材料進行填補，從而使得采空區(qū)支撐的強度能夠達成安全生產需要。環(huán)境特殊的情況下，對采空區(qū)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(fā)生率降低，對于企業(yè)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(huán)節(jié)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(qū)巖體的穩(wěn)定性會發(fā)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(fā)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(xié)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(yōu)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(tài)礦物液態(tài)化。液態(tài)化的礦物資源采集相對固態(tài)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(tài)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(huán)境的保護也更為便利。該技術的應用與未來資源開發(fā)的理念相貼合，因此發(fā)展前景較為廣闊。

3 采礦技術未來發(fā)展前景

從礦山開采穩(wěn)定性及圍巖控制方面而言，采空區(qū)域使用現(xiàn)代技術進行地表土層結構勘測，對土層穩(wěn)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(huán)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(huán)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(yōu)化、合理設計工藝流程、廢墟坑口開挖減少，從而使得對環(huán)境造成的破壞降到最低。

4 結束語

隨著工業(yè)化發(fā)展成熟化，帶來的資源損耗、環(huán)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(huán)節(jié)，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(huán)境問題。本文對現(xiàn)代采礦工程中應用的現(xiàn)代化采礦工藝技術進行了分析，但隨著現(xiàn)代技術的不斷發(fā)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(fā)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

[1] 馬天勇，張丕洪，童永杰.采礦工程施工中不安全技術因素及措施[J].世界有色金屬，2018，499（7）：70-72.

[2] 張少帥.試論采礦工程中的采礦技術與施工安全[J].民營科技，2018，217（4）：13.