高效采礦技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

摘 要：國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展促使人們對于能源的需求不斷增大，礦產(chǎn)資源是我國最常用的能源之一。隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷創(chuàng)新，采礦行業(yè)在能源的開采方面占據(jù)越來越重要的地位，其將高效采礦技術(shù)引入到礦產(chǎn)資源生產(chǎn)當(dāng)中，促使自身的生產(chǎn)進(jìn)度大幅度提升，也讓能源的作業(yè)環(huán)境更加安全穩(wěn)定。本文從研究高效采礦技術(shù)，了解當(dāng)前該類技術(shù)在采礦企業(yè)當(dāng)中的使用現(xiàn)狀，并探討高效掘進(jìn)技術(shù)的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：礦山;高效;采礦技術(shù)

作為能源結(jié)構(gòu)用最為重要的一環(huán)，礦產(chǎn)資源的開發(fā)關(guān)系到人們是否能夠在日常生活中穩(wěn)定獲取能源。而我國注重礦產(chǎn)能源開采，因此不斷優(yōu)化礦產(chǎn)能源的采掘技術(shù)，越來越多的新技術(shù)被運(yùn)用到開采工作當(dāng)中，高效采礦技術(shù)就是其中之一。該技術(shù)能夠有效提升礦產(chǎn)企業(yè)的開采水平，改善開采效率，促使礦產(chǎn)資源的開采質(zhì)量更加穩(wěn)定。本文研究高效采礦技術(shù)在礦山開采方面的應(yīng)用及發(fā)展，了解該技術(shù)對礦山開采起到的促進(jìn)作用，促使礦產(chǎn)企業(yè)具備更優(yōu)質(zhì)的技術(shù)支撐。

1 高效采礦技術(shù)概述

高效采礦技術(shù)包含很多技術(shù)類型，其中最為典型的就是超前支護(hù)快掘技術(shù)以及三位一體高適應(yīng)性快掘技術(shù)。從超前支護(hù)快掘技術(shù)的角度來講，其主要用在開采過程中出現(xiàn)頂板破碎的情況下，將會以搭建臨時支護(hù)煤巖巷道的方式來保持開采的狀態(tài)，此時將會對一些斷面比較小的巷道進(jìn)行采掘[1]。此時的超前支架與臨時支護(hù)空頂相互配合，確保掘進(jìn)機(jī)能夠保持持續(xù)工作的狀態(tài)，而經(jīng)過循環(huán)采掘作業(yè)，逐漸完成采掘作業(yè)流程。從三位一體高適應(yīng)性快掘技術(shù)的角度來講，該技術(shù)能夠提升采掘工作效率，并且加快礦山企業(yè)開采工作的機(jī)械化。如今，我國70%的礦產(chǎn)企業(yè)都開始利用機(jī)械作業(yè)的方式來完成礦山開采，其將掘進(jìn)技術(shù)和回采技術(shù)作為機(jī)械設(shè)備發(fā)展的中心[2]。為此，礦山企業(yè)以機(jī)械設(shè)備在巷道進(jìn)行資源采掘，在懸臂式設(shè)備的作用下保障礦產(chǎn)資源開采的高效性。

2 高效采礦技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

我國在礦山采掘技術(shù)方面的研究比較晚，在20世紀(jì)90年代才開始考慮從國外引進(jìn)先進(jìn)的采掘機(jī)械設(shè)備。而此時的設(shè)備引進(jìn)對我國礦山企業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)起到了非常重要的影響。經(jīng)過技術(shù)人員的不斷實(shí)驗(yàn)，如今我國已經(jīng)自行生產(chǎn)多種型號的挖掘設(shè)備，且大部分的礦山開采企業(yè)都應(yīng)用了這些設(shè)備，其不僅將單一的采掘設(shè)備運(yùn)用到開采作業(yè)當(dāng)中，還利用該類型設(shè)備進(jìn)行基巖開采[3]。在眾多設(shè)備當(dāng)中連續(xù)采礦機(jī)設(shè)備受到礦山開采企業(yè)的青睞，其將該設(shè)備用于雙巷或者是多巷作業(yè)當(dāng)中，確保能夠保持多個巷道的同時作業(yè)，有效提升礦山資源開采的效率。但由于我國工業(yè)發(fā)展時間還比較短，在初期并沒有生產(chǎn)連續(xù)采煤機(jī)的企業(yè)，且我國在高效掘進(jìn)技術(shù)方面所建設(shè)的基礎(chǔ)設(shè)施存在薄弱點(diǎn)，因此對很多型號的連續(xù)采煤機(jī)都無法兼容[4]。

除了連續(xù)采掘設(shè)備以外，巷道綜采技術(shù)也是高效掘進(jìn)技術(shù)當(dāng)中的重要類型，該技術(shù)目前在我國的礦山企業(yè)當(dāng)中影響很深。巷道綜采技術(shù)當(dāng)中需要使用掘進(jìn)機(jī)、單體錨桿機(jī)以及裝載機(jī)等多種設(shè)備，其中有些設(shè)備負(fù)責(zé)行走和運(yùn)載，有些設(shè)備則負(fù)責(zé)切割和回采[5]。而根據(jù)礦山開采的不同工作需求，這些設(shè)備所呈現(xiàn)出的切割方式也有差異性。以懸臂式掘進(jìn)機(jī)為例，其具備行走、切割、運(yùn)載等多種功能，且設(shè)備本身就有縱軸和橫軸兩種類別，在重量角度上也被劃分為輕型、重型、特輕型和中型四個類別。該種設(shè)備能夠連續(xù)開挖，且具備爆破震動少和靈活度高的特點(diǎn)，能夠?qū)⒃撛O(shè)備運(yùn)用到多種支護(hù)環(huán)境或者是斷面結(jié)構(gòu)的隧道當(dāng)中。當(dāng)然，雖然設(shè)備本身具備較多優(yōu)勢，但部分采礦企業(yè)在使用的時候由于前期的施工準(zhǔn)備時間不夠充分，導(dǎo)致其對于掘進(jìn)機(jī)的利用率比較低，因此掘進(jìn)機(jī)本身所具備的高效性并沒有被完全凸顯出來。

3 高效掘進(jìn)技術(shù)發(fā)展趨勢

從上文分析不難看出，目前礦山的高效采掘技術(shù)在我國采礦行業(yè)非常受歡迎，盡管目前很多技術(shù)和設(shè)備都還沒有充分發(fā)揮出其優(yōu)勢，但在礦山企業(yè)不斷調(diào)整自身的基礎(chǔ)設(shè)施情況下，其逐漸能夠適應(yīng)高效技術(shù)和設(shè)備，并且實(shí)現(xiàn)提升礦產(chǎn)采掘效率的目的。如此，高效掘進(jìn)技術(shù)在我國采礦領(lǐng)域具備較好的發(fā)展前景。

3.1 拓展新技術(shù)

科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步促使采礦行業(yè)的掘進(jìn)技術(shù)也有了很大突破，在高效采掘技術(shù)當(dāng)中包含的切割技術(shù)更是處于不斷創(chuàng)新的狀態(tài)。未來礦山企業(yè)在利用高效掘進(jìn)技術(shù)過程中，將會進(jìn)一步挖掘切割技術(shù)的作用，并且拓展對切割技術(shù)的應(yīng)用范圍，尤其是在對硬煙道切割方面將會進(jìn)一步研究高效的切割技術(shù)，促使礦山開采流程中的巖石切割效率更高。

除了切割技術(shù)會被進(jìn)一步拓展應(yīng)用范圍，自動控制技術(shù)也將與高效掘進(jìn)技術(shù)融合在一起，并向著自動化的方向發(fā)展。傳統(tǒng)高效掘進(jìn)技術(shù)以智能導(dǎo)航的方式來獲取掘進(jìn)方位，而在后續(xù)發(fā)展過程中，在自動控制技術(shù)的輔助下，高效掘進(jìn)機(jī)械設(shè)備將會實(shí)現(xiàn)全功能遙控，能夠在自動化系統(tǒng)的帶動中實(shí)現(xiàn)智能監(jiān)控和智能故障檢測，以便于規(guī)避設(shè)備故障問題，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的高校運(yùn)作。

3.2 實(shí)現(xiàn)多功能

如今，礦山企業(yè)在進(jìn)行開采過程中已經(jīng)以臨時支護(hù)的方式來輔助高效掘進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，而后續(xù)應(yīng)用該類型技術(shù)過程中，將會向著多功能的方向發(fā)展，除了能夠具備臨時支護(hù)的功能，高效開采也將實(shí)現(xiàn)與探物系統(tǒng)和高效除塵系統(tǒng)的結(jié)合。在功能不斷豐富的情況下，高效采掘技術(shù)能夠更加符合礦山企業(yè)的采掘需求，其不僅能夠達(dá)到提升工作效率的目的，還能夠?qū)?fù)雜環(huán)境的礦井進(jìn)行勘探，并且準(zhǔn)確完成開采任務(wù)。

近年來，我國工業(yè)發(fā)展速度快速，工業(yè)制造企業(yè)日漸發(fā)達(dá)，對于礦山開采設(shè)備的生產(chǎn)和研究也已經(jīng)逐漸趕超其他國家，機(jī)械設(shè)備的制造與高效采掘技術(shù)搭配在一起，高效采掘設(shè)備將逐漸向著智能化的方向邁進(jìn)，智能技術(shù)被搭載到采掘設(shè)備當(dāng)中，采掘工人對于設(shè)備的操控更加精準(zhǔn)，其能夠開采出的礦物質(zhì)的數(shù)量也更多，開采環(huán)境也更加安全穩(wěn)定。

3.3 機(jī)電一體化

國內(nèi)市場對于礦山資源的需求已經(jīng)大幅度增加，礦山企業(yè)所采用的傳統(tǒng)設(shè)備在開采速度上已經(jīng)無法滿足煤炭資源的需求，因此，礦山企業(yè)需要考慮加大對高效采掘技術(shù)的使用，拓展高效采掘技術(shù)的范圍，促使自身的煤炭采掘效率提升。機(jī)電一體化是目前煤炭企業(yè)高效掘進(jìn)技術(shù)的發(fā)展方向，在機(jī)電一體化的作用下，礦山資源的開采以及運(yùn)輸流程更加連貫，整個環(huán)節(jié)也更加安全，礦山產(chǎn)量提升的同時也意味著礦山企業(yè)所獲取的經(jīng)濟(jì)效益更高。為此，高效掘進(jìn)技術(shù)未來將與高新技術(shù)設(shè)備搭載在一起，從而實(shí)現(xiàn)礦山機(jī)械化的發(fā)展目標(biāo)。

4 結(jié)束語

綜合上述分析發(fā)現(xiàn)，盡管我國的經(jīng)濟(jì)水平已經(jīng)明顯提升，且國民對于礦山資源的需求量也在不斷增加，礦產(chǎn)資源其沉淀的時間非常漫長，非常珍貴，我國所掌控的礦產(chǎn)資源有限，因此礦山企業(yè)對于資源的開采難度越來越大。為了更加高效的開采資源，避免造成資源浪費(fèi)和開采作業(yè)環(huán)境的風(fēng)險性增加，使用高水平的技術(shù)來進(jìn)行采掘，在控制開采成本的同時，提升開采效率，且能夠有效保障開采工人的生命安全，該情況才更加符合礦山企業(yè)發(fā)展的目標(biāo)，也符合國家能源資源利用的要求。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：

張磊（1986- ），男，山西平定人，2013年1月畢業(yè)于太原科技大學(xué)，采礦助理工程師，技術(shù)副隊(duì)長，主要從事煤礦安全生產(chǎn)管理工作。