現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)在采礦工程中的應(yīng)用分析

陳志成

（蕉嶺皇馬礦業(yè)有限公司，廣東梅州 514100）

0.引言

當(dāng)下人們對(duì)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(guó)外的技術(shù)和設(shè)備以及技術(shù)人員都遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于我國(guó)，因此我們要不斷改進(jìn)技術(shù)等方面，提高資源利用率。此外，當(dāng)下技術(shù)的局限性要求我們不得不引進(jìn)現(xiàn)代化采礦工藝來進(jìn)行礦產(chǎn)開采。礦業(yè)技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的長(zhǎng)足發(fā)展，企業(yè)的發(fā)展也需要適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要，用現(xiàn)代先進(jìn)的技術(shù)取締傳統(tǒng)的效率低下的傳統(tǒng)工藝，這樣可以不斷提高開采水平。因此，未來采礦工程的發(fā)展必將離不開現(xiàn)代開采工藝的進(jìn)步，也將促進(jìn)未來經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展。

1.傳統(tǒng)采礦工藝技術(shù)發(fā)展概況

我國(guó)的有著悠久的采礦技術(shù)。礦產(chǎn)資源是人類生存和發(fā)展的基本保證，礦產(chǎn)資源開發(fā)利用是人類社會(huì)發(fā)展的前提和動(dòng)力，從石器時(shí)代到銅器、鐵器時(shí)代，從木頭的燃燒到如今原子能的利用，人類社會(huì)突破性的進(jìn)步，都需要礦產(chǎn)資源利用技術(shù)的不斷發(fā)展。早在新石器時(shí)代，就會(huì)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(gè)奇跡。在商周時(shí)代，采礦技術(shù)已經(jīng)發(fā)展的比較成熟。我們的祖先既然在不斷的尋求發(fā)展，那么必然就會(huì)不斷的尋求礦產(chǎn)技術(shù)的革新與進(jìn)步，使其滿足自身發(fā)展的需求。我國(guó)在鹽井挖掘、石油開采和天然氣的開采史上，都創(chuàng)造了不少的奇跡。我國(guó)古代有著多種多樣的采礦技術(shù)，因?yàn)槲覈?guó)古代冶金業(yè)的突然起興，隨之選礦、采礦技術(shù)也迅速發(fā)展起來[1]。早在古石器時(shí)代，古人就已經(jīng)有了很多方法來進(jìn)行石材的選取。原先大多裸露在地表的礦產(chǎn)最先被發(fā)現(xiàn)，因此最先發(fā)展起來的是露天開采，然后再是地下開采。露天開采技術(shù)因?yàn)楦鞣N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(xiàn)代采礦工藝的基本概況

我國(guó)現(xiàn)代的采礦技術(shù)主要包括空?qǐng)霾傻V法、崩落采礦法、充填采礦法等，相對(duì)于古代和以前傳統(tǒng)的采礦技術(shù)已經(jīng)有了很大改善，但仍有很大的發(fā)展空間，這就要求我們不斷完善自身工藝來發(fā)展采礦工程[2]。

2.1 空?qǐng)龇?/h3>

空?qǐng)龇ㄊ亲畛Ｒ姷拈_采技術(shù)。眾所周知地下采礦環(huán)境惡劣且危險(xiǎn)，空?qǐng)霾傻V法最大的優(yōu)點(diǎn)是能夠采集大量礦石，并且采準(zhǔn)切割工作量較少、成本低、采場(chǎng)通風(fēng)好，能在采就地處理廢礦石。但它也有相對(duì)的缺點(diǎn)，因?yàn)椴蓤?chǎng)頂板暴露面積大，容易發(fā)生大面積冒頂。因此空?qǐng)龇ㄖ贿m用于水平或緩斜礦石堅(jiān)固的地方，除此之外，空?qǐng)龇ㄟ€可以配合大型器械進(jìn)行工作，大大減少了人力的浪費(fèi)?？梢詮牟煌瑢哟芜M(jìn)行開采，大大提高了開采的力度和開采的技能。種種優(yōu)點(diǎn)使得空?qǐng)霾傻V法常見于各類的采礦場(chǎng)地，大大提高了采礦效率，深受采礦業(yè)的喜愛。

2.2 崩落法

崩落法中的無(wú)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(dá)到80%以上，奠定了在采礦技術(shù)中不可動(dòng)搖的地位，自1990年起，崩落法已經(jīng)在我國(guó)使用了10余年之久。因?yàn)楦鞣矫娴母倪M(jìn)，使得他的采礦效率大大提高，并且省去了多余的各種環(huán)節(jié)，降低采礦成本的同時(shí)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(jìn)行的，因此總體損失還是比較大的。其中無(wú)底柱崩落法更是改進(jìn)分層崩落法的缺點(diǎn)，減少了木材的損耗，所以崩落法在現(xiàn)代工藝采礦技術(shù)中還是有著重要的地位。

2.3 充填采礦法

充填采礦技術(shù)早在西周末年就開始使用了，現(xiàn)代的充填采礦法綜合了各方面的的優(yōu)點(diǎn)，極大的提高了礦石利用率的同時(shí)降低了成本。充填采礦法充填的目的在于支持保護(hù)巖層，防止地表沉陷，提供繼續(xù)向上回采的平臺(tái)，同時(shí)保證露天、地下聯(lián)合開采時(shí)生產(chǎn)的安全；處理同體廢料，保護(hù)環(huán)境。充填采礦法能夠最大限度地回收礦產(chǎn)資源，保護(hù)地下、地表環(huán)境，符合當(dāng)下保護(hù)環(huán)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(kuò)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(wú)疑表明現(xiàn)代采礦法日漸成熟，一定程度填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)采礦工藝的空缺。

3.現(xiàn)代化采礦技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

想要完善我國(guó)采礦，使得我國(guó)采礦工藝發(fā)展得到長(zhǎng)足發(fā)展，就要在全面發(fā)展采礦工藝的同時(shí)，采礦工業(yè)也要保護(hù)自然環(huán)境，保障采礦工人的安全，以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展各方面進(jìn)行考慮。但是現(xiàn)實(shí)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(shù)的發(fā)展，要從以下幾個(gè)方面去進(jìn)行完善[3]。

（1）機(jī)械化、自動(dòng)化、高效化的采礦設(shè)備是進(jìn)行采礦的第一要義。所謂“磨刀不誤砍柴工”，先進(jìn)的設(shè)備是進(jìn)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(xiàn)在看來，我國(guó)的采礦技術(shù)已經(jīng)在不斷進(jìn)步，但總體來看，我國(guó)自動(dòng)化的采礦機(jī)械設(shè)備還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到我們采礦的需要，相比較國(guó)外的機(jī)械設(shè)備，不論是主動(dòng)裝備還是輔助裝備，我國(guó)的機(jī)械設(shè)備還是比較落后，因此我國(guó)還是需要引進(jìn)借鑒國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)設(shè)備。只有這樣我們的采礦工程才能不斷進(jìn)步，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出更大貢獻(xiàn)。（2）注重深井采礦技術(shù)的提高也是現(xiàn)代采礦工程的必要之舉。隨著采礦工程的大力發(fā)展，地表所能采集的礦產(chǎn)資源已經(jīng)所剩無(wú)幾，能開采深處的礦石，但對(duì)于深處的礦石所處的環(huán)境我們無(wú)從得知，因?yàn)榈V石埋藏越深壓強(qiáng)和熔巖溫度就會(huì)不斷增強(qiáng)，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(jī)械設(shè)備，除此之外還要考慮到技術(shù)問題，深井的安全問題。因此提高機(jī)械設(shè)備的安全性和實(shí)用性，以及技術(shù)人員解決實(shí)際問題和突發(fā)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(guó)可使用的礦產(chǎn)資源是否充足。（3）堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展，確保綠色采礦發(fā)展。采礦工業(yè)的發(fā)展必然會(huì)帶來環(huán)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(yán)重違背了綠色發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展的原則。但要想經(jīng)濟(jì)得到發(fā)展，這些又是不可避免的，也是無(wú)論技術(shù)如何發(fā)達(dá)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(yán)格遵守執(zhí)行我國(guó)采礦制定的相關(guān)法律法規(guī)。（4）發(fā)展數(shù)字化礦山系統(tǒng)，信息技術(shù)化礦山顯然符合當(dāng)下發(fā)展趨勢(shì)。當(dāng)下是數(shù)字化的時(shí)代，不僅生活，經(jīng)濟(jì)可以數(shù)字化，采礦業(yè)也要實(shí)現(xiàn)數(shù)字化發(fā)展。1）對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，掌握礦產(chǎn)資源的動(dòng)態(tài)變化，以實(shí)現(xiàn)對(duì)礦產(chǎn)資源的合理利用。2）加強(qiáng)對(duì)開采礦產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)估，大大降低在開采礦產(chǎn)資源時(shí)出現(xiàn)意外，并且減小對(duì)礦產(chǎn)資源的浪費(fèi)。3）用數(shù)字化和信息化實(shí)現(xiàn)開采不同礦產(chǎn)最合理的方案，大大提高對(duì)礦產(chǎn)資源的利用率。4）要盡可能實(shí)現(xiàn)無(wú)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(xiàn)在沒有實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，但我相信，在不久的將來我國(guó)現(xiàn)代化采礦工藝一定會(huì)有很大的變化，采礦工程也會(huì)有長(zhǎng)足發(fā)展。

4.結(jié)語(yǔ)

經(jīng)濟(jì)發(fā)展是第一生產(chǎn)力，能夠推動(dòng)采礦工業(yè)的發(fā)展。如今和未來的發(fā)展對(duì)礦產(chǎn)資源的需求也會(huì)越來越大，這就要求采礦業(yè)不斷進(jìn)行發(fā)展，從采礦業(yè)的結(jié)構(gòu)，采礦技術(shù)的革新以及采礦機(jī)械的改進(jìn)等方面進(jìn)行革新，采礦行業(yè)的技術(shù)人員也要不斷貯備理論知識(shí)，以備在遇到突發(fā)狀況能夠及時(shí)解決。只有各方面都得到改善，采礦行業(yè)才能更加安全和高效。另外，還要考慮到低碳環(huán)保的問題，保障生態(tài)環(huán)境的持續(xù)發(fā)展，才能使采礦業(yè)長(zhǎng)足發(fā)展。實(shí)現(xiàn)實(shí)踐與理論并行，為我國(guó)礦產(chǎn)資源的發(fā)展起到更大的作用。