采礦工程中采礦技術(shù)的應(yīng)用分析

唐 義

大石橋市國(guó)土資源局，遼寧大石橋 115100

采礦工程中采礦技術(shù)的應(yīng)用分析

唐 義

大石橋市國(guó)土資源局，遼寧大石橋 115100

礦產(chǎn)資源開(kāi)采直接關(guān)系到社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，采礦技術(shù)水平高低直接影響采礦效率、安全性以及投入成本。因此，在采礦工程作業(yè)時(shí)，應(yīng)該根據(jù)采礦場(chǎng)地的實(shí)際狀況，選擇合適的采礦技術(shù)，這樣能夠顯著提高采礦效率和安全性，對(duì)于實(shí)現(xiàn)采礦工程和自然社會(huì)的和諧發(fā)展、經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的作用。文章分析了采礦中采礦技術(shù)的應(yīng)用，探析了我國(guó)采礦工程中采礦技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，旨在為采礦人員提供一定的參考。

采礦工程；采礦技術(shù)；應(yīng)用

近年來(lái)，我國(guó)工業(yè)化發(fā)展進(jìn)程不斷加快，對(duì)礦產(chǎn)資源的需求量不斷的提高，對(duì)采礦工程技術(shù)提出了更高的要求，基于開(kāi)發(fā)資源、占有資源的戰(zhàn)略性角度考慮，涌現(xiàn)出了大量的低成本、安全、高效、綠色的采礦技術(shù)和設(shè)備，各種新進(jìn)采礦技術(shù)的應(yīng)用，不僅能夠提高采礦效率，保證采礦施工安全，還能夠避免造成資源的浪費(fèi)和降低對(duì)環(huán)境造成的破壞，實(shí)現(xiàn)采礦工程和環(huán)境的和諧、可持續(xù)發(fā)展。因此，文章對(duì)采礦工程中采礦技術(shù)應(yīng)用的研究具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 采礦工程中采礦技術(shù)的應(yīng)用分析

1）深層開(kāi)采技術(shù)的應(yīng)用。經(jīng)過(guò)多年的開(kāi)采，淺層煤層的儲(chǔ)量顯著降低，已經(jīng)無(wú)法滿足開(kāi)采需求，深層煤層的開(kāi)采成為煤炭開(kāi)采的重點(diǎn)，深層井底開(kāi)采難度相對(duì)較高，對(duì)深層開(kāi)采技術(shù)提出了更高的要求。深層開(kāi)采技術(shù)在煤層開(kāi)采中的應(yīng)用應(yīng)該注意以下幾個(gè)方面：應(yīng)該考慮深井通風(fēng)、瓦斯處理、熱害治理、礦壓控制、沖擊低壓防治等內(nèi)容；監(jiān)測(cè)環(huán)境深井場(chǎng)地的環(huán)境狀況、應(yīng)力場(chǎng)分布狀況、圍巖狀態(tài)等；快速挖掘技術(shù)和設(shè)備、支護(hù)技術(shù)和設(shè)備等。

2）緩傾斜薄煤層技術(shù)。該種采礦技術(shù)適用于可靠、高校的薄煤層開(kāi)采與大功率、小體積的刨煤機(jī)開(kāi)采，并且還采用了煤機(jī)綜合液壓支架，為了保證采礦工程能夠安全、高效的進(jìn)行，還應(yīng)該采取相應(yīng)的配套設(shè)備和技術(shù)。

3）硬頂煤控制技術(shù)與硬頂板技術(shù)。硬頂煤控制技術(shù)包括兩種，一種為頂煤深孔爆破處理技術(shù)，另一種為高壓注水壓漿技術(shù)，該項(xiàng)采礦技術(shù)具有塊度大、冒放性差等缺點(diǎn)，采礦工程在應(yīng)用該種采礦技術(shù)時(shí)，應(yīng)該嚴(yán)格控制頂板與破裂頂煤，然后安裝可靠的頂煤新型液壓支架，能夠保證采礦施工安全、高效的進(jìn)行。硬頂板技術(shù)是一種壓力小、埋深淺的采礦技術(shù)，主要通過(guò)利用快速處理技術(shù)，例如傾斜頂板技術(shù)、定向水壓裂技術(shù)等，既能夠保證施工安全，又能夠加快頂煤破碎效率和頂煤的回收率。

4）刨煤機(jī)技術(shù)。該種采礦技術(shù)主要應(yīng)用在薄煤層中，開(kāi)采厚度最薄能夠達(dá)到60cm。刨煤機(jī)在實(shí)際聲場(chǎng)過(guò)程中，切深時(shí)厚度通常控制在25cm左右，切割速度通常為3m/s，在一定程度上能夠提高采礦效率。并且，刨煤機(jī)中增加了智能驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，顯著的提高采煤機(jī)的智能化、自動(dòng)化水平，不僅能夠降低采煤人員的工作量。還能夠顯著提高采礦生產(chǎn)效率。

5）爆破技術(shù)。爆破技術(shù)是采礦工程最常采用的采礦技術(shù)之一，但是傳統(tǒng)的爆破技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)定向爆破，一旦爆破控制失誤，將會(huì)造成嚴(yán)重的事故，為了提高爆破的安全性和效率，應(yīng)該對(duì)爆破技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化。目前，國(guó)際采礦工程中采用了大量的新型爆破技術(shù)，主要包括以下幾個(gè)方面。

（1）光學(xué)引爆技術(shù)。光學(xué)引爆是利用機(jī)器發(fā)出的激光進(jìn)行引爆，該種方式不受噪音、電波、周圍磁場(chǎng)的影響，可靠性高，并且激光設(shè)備能夠重復(fù)使用，降低成本。光學(xué)引爆效果和雷管引爆效果類似，但是其可控性和精確度更高，因此，應(yīng)該將光學(xué)引爆技術(shù)廣泛的推廣和應(yīng)用在采礦工程中。

（2）等離子爆破技術(shù)。傳統(tǒng)爆破技術(shù)采用的火藥進(jìn)行爆破，這樣會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞，基于綠色、環(huán)保理念，這種爆破方式已經(jīng)不能滿足時(shí)代發(fā)展的需求。國(guó)際上逐漸開(kāi)始使用等離子爆破技術(shù)，該種技術(shù)和原理和電力爆破的原理類似，通過(guò)可控設(shè)備將大量的電能集中在一個(gè)點(diǎn)上，通過(guò)遠(yuǎn)程控制爆破的時(shí)間、能量等，通過(guò)研究表明，等離子爆破方式產(chǎn)生的爆破力可以達(dá)到200MPa，其威力和傳統(tǒng)火藥相當(dāng)，并且隨著技術(shù)的發(fā)展，等離子爆破的威力會(huì)超過(guò)傳統(tǒng)火藥。并且，等離子爆破技術(shù)能夠控制爆破能力，以此降低對(duì)環(huán)境造成的影響。

（3）中深孔爆破技術(shù)。許多采礦工程是在礦山或者小型基地上，對(duì)于這種小型礦山的爆破施工，采用傳統(tǒng)的爆破方式，不僅會(huì)難以控制爆破范圍，還會(huì)造成爆破材料的浪費(fèi)。針對(duì)該種現(xiàn)象，在小型礦山爆破施工中，通常采用中深孔爆破技術(shù)該種爆破方式是將爆炸物安裝在較小的平臺(tái)，并且前方爆破力度大于后方，這樣既能夠達(dá)到爆破效果，而且能夠降低對(duì)外側(cè)巖體造成的損害，同時(shí)爆炸物用量更少，中深孔爆破技術(shù)的上述優(yōu)點(diǎn)，值得被廣泛的推廣和應(yīng)用。

6）充填開(kāi)采技術(shù)。充填開(kāi)采技術(shù)通常應(yīng)用在水源底部、鐵路與公路底部、建筑物下面的采礦工程，在應(yīng)用該種采礦技術(shù)時(shí)，應(yīng)該采用其他材料將煤炭采空區(qū)充滿，這樣能夠緩解和改善作業(yè)面稱壓力，同時(shí)還能夠提高開(kāi)采效率。值得注意的是，在應(yīng)用該種采礦技術(shù)時(shí)，應(yīng)該對(duì)地表下陷規(guī)律、上覆巖層運(yùn)動(dòng)狀況進(jìn)行深入研究，并根據(jù)地表、建筑物、水資源保護(hù)的要求，制定科學(xué)的開(kāi)采方案，以此保證采礦工程能夠安全、高效的進(jìn)行。

7）特殊采礦技術(shù)。礦山條件不同，采用的采礦技術(shù)也不相同，對(duì)于一些特殊的礦山，應(yīng)該采用特殊采礦技術(shù)，例如，海洋采礦技術(shù)、化學(xué)采礦技術(shù)以及物理采礦技術(shù)等，海洋礦產(chǎn)資源豐富，其礦產(chǎn)開(kāi)采需要采用海洋采礦技術(shù)進(jìn)行開(kāi)采，但是海洋采礦技術(shù)的投資成本較高、環(huán)境惡劣并且存在較大的安全風(fēng)險(xiǎn)，隨著陸地資源的短缺，海洋礦產(chǎn)資源開(kāi)采技術(shù)的研究已經(jīng)迫在眉睫；物理采礦技術(shù)和化學(xué)采礦技術(shù)的原理表現(xiàn)為：應(yīng)用特殊溶液將礦體中有用的成本分解出，并將有用的成分運(yùn)輸?shù)降孛?，再采用科學(xué)的方法將需要的成分提出來(lái)，物理采礦技術(shù)和化學(xué)采礦技術(shù)具有環(huán)境友好、投資成本低、經(jīng)濟(jì)效益好等眾多優(yōu)點(diǎn)，在金屬礦物、鹽堿等開(kāi)采中具有廣泛的應(yīng)用。

2 采礦工程中采礦技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)分析

1）數(shù)字化、信息化技術(shù)在采礦工程中的應(yīng)用。隨著科學(xué)信息技術(shù)的快速發(fā)展，信息技術(shù)、數(shù)字技術(shù)在我國(guó)采礦工程中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，例如在采礦工程設(shè)計(jì)、災(zāi)害預(yù)報(bào)、系統(tǒng)監(jiān)控、生產(chǎn)調(diào)度等方面的應(yīng)用，采礦技術(shù)逐漸向信息化、自動(dòng)化、數(shù)字化方向發(fā)展。因此，采礦工程技術(shù)人員應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)到現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)、信息技術(shù)的重要性，對(duì)采礦技術(shù)進(jìn)行合理分析，并將各種新型的軟件、設(shè)備等應(yīng)用在采礦生產(chǎn)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)信息的自動(dòng)化采集和管理，實(shí)現(xiàn)智能采礦與無(wú)人采礦，同時(shí)提高采礦的效率和自動(dòng)化水平。

2）基于環(huán)境保護(hù)的采礦技術(shù)。采礦工程本身就會(huì)對(duì)自然生態(tài)環(huán)境造成一定的損壞，并且采礦過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生各種固體垃圾、廢氣等，導(dǎo)致固體污染、水污染以及氣體污染等，給整個(gè)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的打擊和損壞。因此，基于環(huán)境友好型、綠色采礦的要求，應(yīng)該重點(diǎn)保護(hù)環(huán)境，加強(qiáng)環(huán)境綜合治理，并加快變廢為寶技術(shù)與措施的研究工作，逐漸實(shí)現(xiàn)采礦技術(shù)想零廢料、零污染以及可持續(xù)的發(fā)展。

3 結(jié)論

總而言之，礦產(chǎn)資源在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，各種新工藝、新設(shè)備以及新技術(shù)被廣泛的推廣和應(yīng)用在采礦工程中，并且在實(shí)踐應(yīng)用的過(guò)程中取得了良好的效果，不僅提高采礦效率，提高采礦安全性，還能夠降低對(duì)環(huán)境造成的破壞，對(duì)于實(shí)現(xiàn)整個(gè)采礦行業(yè)的健康、可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的推動(dòng)作用。

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TD8

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1674-6708（2015）149-0092-02