現(xiàn)代采礦技術(shù)在采礦工程中的應(yīng)用

曹會(huì)忠

中煤科工能源投資秦皇島有限公司 河北秦皇島 066000

1 現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)概述

我國(guó)一直以來(lái)都是礦產(chǎn)業(yè)開采大國(guó)，但傳統(tǒng)的采礦工藝對(duì)于礦產(chǎn)資源利用率非常低，但通過(guò)技術(shù)改良，就可以有效緩解這一現(xiàn)狀，同時(shí)，新技術(shù)的應(yīng)用還特別符合當(dāng)前提出的低碳環(huán)保、綠色開采理念，早已擺脫了過(guò)去只追求產(chǎn)量而忽視環(huán)境保護(hù)的開采模式，能夠極大地促進(jìn)礦產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)可適應(yīng)于不同開采條件下的開采任務(wù)，在保護(hù)自然環(huán)境的基礎(chǔ)上有效提升開采效率[1]。另外，新技術(shù)的應(yīng)用還可以根據(jù)不同地區(qū)的礦產(chǎn)分布情況進(jìn)行開采工藝的選擇。現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)的應(yīng)用需要操作員擁有良好的專業(yè)素質(zhì)，隨著開采設(shè)備儀器科技含量的進(jìn)一步提高，工作人員必須在從事開采工作前，做好必要的培訓(xùn)工作，以便高效完成不同條件下的礦山開采任務(wù)。

2 現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)于采礦工程中的應(yīng)用

2.1 空?qǐng)霾傻V工藝

空?qǐng)霾傻V是現(xiàn)代應(yīng)用最為廣泛的礦產(chǎn)資源開采技術(shù)之一，該技術(shù)應(yīng)用中，將施工場(chǎng)區(qū)分為礦柱、礦房?jī)蓚€(gè)部分。實(shí)際進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，會(huì)先進(jìn)行礦房資源開采，將礦柱作為礦房整體的支撐。該技術(shù)的應(yīng)用能夠有效改善地下環(huán)境造成的開采條件限制，通過(guò)大空間的開采形式使得礦產(chǎn)資源得到開發(fā)。礦房區(qū)域開采完成之后進(jìn)行礦柱區(qū)域的開采，該過(guò)程中需要使用其他技術(shù)工藝及技術(shù)儀器，保證在礦柱的開采過(guò)程中采礦環(huán)境不會(huì)有無(wú)法控制的變形情況出現(xiàn)。較于其他類型的開采技術(shù)，空?qǐng)霾傻V工藝技術(shù)資源開采率更為高。

2.2 充填采礦工藝

充填采礦應(yīng)用于回采工作之前，對(duì)采空區(qū)使用材料進(jìn)行填補(bǔ)，從而使得采空區(qū)支撐的強(qiáng)度能夠達(dá)成安全生產(chǎn)需要。環(huán)境特殊的情況下，對(duì)采空區(qū)圍巖支撐強(qiáng)度增加的過(guò)程中，還能夠?qū)⑻畛洳牧吓c支架進(jìn)行結(jié)合，來(lái)滿足支撐強(qiáng)度的要求。充填采礦的應(yīng)用能夠使得回采效益得到提升，將礦產(chǎn)安全事故發(fā)生率降低，對(duì)于企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益提升大有裨益[2]。

2.3 井下開采技術(shù)

井下開采技術(shù)大多數(shù)情況下都是應(yīng)用在礦產(chǎn)資源埋藏位置比較深的區(qū)域，這項(xiàng)技術(shù)主要在崩落采礦技術(shù)和充填采礦技術(shù)的應(yīng)用上面比較廣泛。在井下開采過(guò)程當(dāng)中，一般都是根據(jù)回采面的推進(jìn)，然后來(lái)調(diào)整和填充采空區(qū)，主要原因是避免發(fā)生礦井出現(xiàn)坍塌的情況發(fā)生，在一定程度上保障了施工人員的人身安全。

2.4 緩傾斜層開采工作

緩傾斜開采工作在進(jìn)行礦產(chǎn)作業(yè)的應(yīng)用當(dāng)中，一般技術(shù)難度較大，但是在我國(guó)礦產(chǎn)作業(yè)當(dāng)中緩傾斜開采工作仍然占據(jù)著較大的比例。緩傾斜層開采工作一般主要分為緩傾斜薄煤層的開采技術(shù)以及緩傾斜厚煤層的開采技術(shù)。在進(jìn)行礦產(chǎn)開采過(guò)程當(dāng)中大多數(shù)情況下使用的就是緩傾斜薄煤層開采技術(shù)，并且所使用的開采設(shè)備主要是以刨礦機(jī)為主，因?yàn)轶w積小、功率大、具有安全性強(qiáng)的等等一系列特點(diǎn)，能夠提高煤礦開采過(guò)程中施工技術(shù)人員開采工作的安全性，因此被廣泛使用。而對(duì)于中厚層煤礦資源開采過(guò)程當(dāng)中所使用的開采技術(shù)，大多數(shù)情況下都是以一次開采為主，在開采過(guò)程當(dāng)中，需要注意的就是一定要樹立構(gòu)架支撐物，否則將會(huì)出現(xiàn)焊接裂縫等一系列問(wèn)題，造成不可挽救的后果。

2.5 巖體加固技術(shù)

進(jìn)行采礦時(shí)，因?yàn)闅夂驐l件及機(jī)械設(shè)備水平、地質(zhì)條件等影響、作用，采礦區(qū)巖體的穩(wěn)定性會(huì)發(fā)生變化，若要保證開采工作順利，需要運(yùn)用錨索工具對(duì)可能發(fā)生危險(xiǎn)的部分進(jìn)行加固，如圍巖及頂板、溜井等，這些加固技術(shù)被綜合稱為巖體加固及技術(shù)。實(shí)際開采工作進(jìn)行時(shí)，巖體加固技術(shù)應(yīng)用通常會(huì)與充填工藝、空?qǐng)龉に囅嘟Y(jié)合，協(xié)同進(jìn)行采礦的安全保障。巖體加固廣泛應(yīng)用的方式有注漿法及支護(hù)法，對(duì)于破碎巖體及流砂巖體的加固效果極為優(yōu)異。

2.6 溶浸采礦技術(shù)

該技術(shù)是利用化學(xué)原理，先對(duì)礦產(chǎn)資源結(jié)構(gòu)及分布進(jìn)行分析，通過(guò)分析所得到的結(jié)果來(lái)進(jìn)行配置化學(xué)溶浸液，將化學(xué)溶浸液注入礦層，經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)使得固態(tài)礦物液態(tài)化。液態(tài)化的礦物資源采集相對(duì)固態(tài)礦產(chǎn)資源方式更為眾多，所需成本投入更小。不僅使得礦產(chǎn)資源采集及轉(zhuǎn)運(yùn)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(guò)程中，對(duì)于地層結(jié)構(gòu)的破壞相對(duì)更為小，后期進(jìn)行環(huán)境的保護(hù)也更為便利。該技術(shù)的應(yīng)用與未來(lái)資源開發(fā)的理念相貼合，因此發(fā)展前景較為廣闊。

3 工藝化技術(shù)在采礦中的前景

3.1 采礦技術(shù)的智能化

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，現(xiàn)代化、數(shù)字化及自動(dòng)化信息技術(shù)的應(yīng)用也逐漸地投入采礦工程中，使智能化采礦業(yè)的發(fā)展得到了進(jìn)一步的推進(jìn)，智能化開采礦業(yè)的實(shí)用性遠(yuǎn)比傳統(tǒng)開采礦業(yè)技術(shù)先進(jìn)，在未來(lái)采礦業(yè)的發(fā)展應(yīng)由人工作業(yè)轉(zhuǎn)為無(wú)人開采作業(yè)，這樣很好地保證了采礦作業(yè)的安全性，同時(shí)，智能化應(yīng)用可以有效提高工作效率，降低人工成本，以創(chuàng)造出更大的效益[3]。

3.2 采礦技術(shù)的生態(tài)化

目前，人們對(duì)環(huán)境的保護(hù)很重視，綠色環(huán)保理念較強(qiáng)，因此，為社會(huì)帶來(lái)效益的同時(shí)也要堅(jiān)持綠色環(huán)保理念，當(dāng)?shù)V產(chǎn)資源開采時(shí)，要保護(hù)自然生態(tài)系統(tǒng)，嚴(yán)格把控三廢和粉塵的狀況，要開發(fā)綠色現(xiàn)代化工藝技術(shù)，比如，地下氣化和凈水開采等技術(shù)。

4 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)代化采礦工藝是未來(lái)礦山發(fā)展中礦石采掘工作的必然發(fā)展趨勢(shì)，現(xiàn)代化采礦工藝的有效利用，極大程度的提高了工作效率，不僅如此，還在提高效率的同時(shí)改善了工人的開采環(huán)境，更是順應(yīng)了時(shí)代的發(fā)展潮流，符合國(guó)家現(xiàn)在的發(fā)展趨勢(shì)，符合國(guó)家綠色環(huán)保的發(fā)展理念。新技術(shù)的產(chǎn)生，時(shí)間和歷史是最好的見(jiàn)證，經(jīng)歷過(guò)時(shí)間的打磨，新技術(shù)將更加的符合國(guó)家綠色環(huán)保的理念。