現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)在采礦工程中的應(yīng)用探索

摘 要：礦產(chǎn)資源是非常重要的自然資源之一，也是維持我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要支持。加快對(duì)礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)利用步伐，是推動(dòng)工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的首要任務(wù)之一。隨著科學(xué)技術(shù)水平的提高，越來(lái)越多的新工藝和新設(shè)備在采礦中得到應(yīng)用，進(jìn)一步提高采礦工藝的技術(shù)化水平，提高工作效率及安全性具有重要意義。本文就現(xiàn)代化采礦工藝在采礦工程中的應(yīng)用進(jìn)行探討，并對(duì)采礦工藝技術(shù)的未來(lái)發(fā)展方向進(jìn)行展望。

關(guān)鍵詞：采礦工藝；現(xiàn)代化技術(shù)；采礦工程

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.08.118

我國(guó)正處于社會(huì)發(fā)展的重要上升時(shí)期，對(duì)于各類(lèi)自然資源的需求量非常大。但是相對(duì)于歐美其他發(fā)達(dá)國(guó)家而言，我國(guó)的采礦工藝設(shè)備相對(duì)落后，對(duì)于礦產(chǎn)資源的利用率及開(kāi)采率均較低，難以適應(yīng)社會(huì)的實(shí)際需求。因此，提高礦產(chǎn)資源開(kāi)采率、促進(jìn)采礦工程的現(xiàn)代化進(jìn)程、改善開(kāi)采環(huán)境對(duì)于促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的提高尤為重要。

1 現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)在采礦工程中的應(yīng)用

采礦工程中最值得注意的就是安全問(wèn)題，安全作為第一生產(chǎn)要素是確保采礦工程順利進(jìn)行的保證。企業(yè)無(wú)論使用什么樣的技術(shù)都當(dāng)將安全放在首位，在確保安全和質(zhì)量的前提下積極推廣現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)，提高礦產(chǎn)資源的開(kāi)采率。

1.1 空?qǐng)霾傻V工藝技術(shù)

工廠采礦是我國(guó)應(yīng)用范圍最為廣泛的采礦技術(shù)之一，將礦區(qū)分為礦房和礦柱兩個(gè)部分。實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中先對(duì)礦房中的資源進(jìn)行開(kāi)采，以礦柱作為支撐，通過(guò)敞空形式對(duì)資源予以開(kāi)發(fā)；隨后對(duì)礦柱進(jìn)行開(kāi)采，這一過(guò)程中，需要借助到其他技術(shù)設(shè)備及工藝，確保在開(kāi)采過(guò)程中整個(gè)采礦環(huán)境沒(méi)有大幅度的變形，相對(duì)于其他開(kāi)采技術(shù)而言，空?qǐng)霾傻V工藝具有較高的資源開(kāi)采率。

1.2 崩落采礦工藝

崩落采礦工藝所指的是在開(kāi)采之前對(duì)礦洞中具有危險(xiǎn)性的圍巖進(jìn)行崩落處理，降低開(kāi)采過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)因素，能夠?yàn)榈V產(chǎn)開(kāi)采提供安全的生產(chǎn)環(huán)境。崩落采礦工藝可以劃分為兩大類(lèi)，首先是底柱分段崩落攻擊、另一類(lèi)則是無(wú)底柱分段崩落工藝。前者在應(yīng)用過(guò)程中應(yīng)當(dāng)注意階段的高度、橫斷面尺寸、漏斗間距以及底柱的高度等進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。其中底柱的高度需要結(jié)合礦石的穩(wěn)定性以及應(yīng)用的看到形式進(jìn)行設(shè)計(jì)。如果采用漏斗底結(jié)構(gòu)，每一個(gè)階段上的分段底柱高度控制在5-7m之間名下分段的高度在11-13m之間。采用無(wú)底柱分段崩落工藝具有較高的機(jī)械化水平，能夠很大程度上節(jié)省人力資源，在實(shí)際采礦過(guò)程中的應(yīng)用較多。

1.3 溶浸采礦工藝技術(shù)

溶浸采礦工藝技術(shù)屬于化學(xué)開(kāi)采方式，在開(kāi)采前期對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境進(jìn)行勘探，結(jié)合礦產(chǎn)資源的化學(xué)與物理特性深入分析，選擇合適的溶浸液灌注到礦層中，與目標(biāo)對(duì)象發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)，把將要開(kāi)采的礦產(chǎn)資源固體轉(zhuǎn)化為液體，能夠很好地實(shí)現(xiàn)對(duì)礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)。溶浸采礦工藝技術(shù)的安全系數(shù)高、對(duì)礦產(chǎn)資源的開(kāi)采和利用率高，同時(shí)能夠滿(mǎn)足節(jié)能環(huán)保理念，是非常具有應(yīng)用前景的工藝技術(shù)。

1.4 充填采礦工藝技術(shù)

充填采礦工藝技術(shù)指的是在回采工作面前進(jìn)期間，選擇合適的填充材料對(duì)于采空區(qū)進(jìn)行補(bǔ)足，通過(guò)一定的支撐強(qiáng)度達(dá)到安全生產(chǎn)的目的。面對(duì)特殊開(kāi)采環(huán)境的情況下，在填充材料的基礎(chǔ)上還可以聯(lián)合支架支撐，確保采空區(qū)我一年的支撐強(qiáng)度。該工藝技術(shù)的應(yīng)用能夠顯著改善回采工作的安全性，減少事故的發(fā)生、提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。

2 現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)的發(fā)展前景

在未來(lái)，現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)將更加注重安全性與實(shí)際的開(kāi)采率，重點(diǎn)對(duì)地下礦廠的廢棄物及災(zāi)害情況進(jìn)行探討。結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況，未來(lái)采礦工藝技術(shù)將重點(diǎn)對(duì)開(kāi)采方式、災(zāi)害控制技術(shù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)。

2.1 礦山采場(chǎng)的穩(wěn)定性及圍巖控制

將采空區(qū)使用廢石及尾礦進(jìn)行填充，不但能夠控制生產(chǎn)過(guò)程中的安全因素，還有助于生產(chǎn)效率的提高。例如應(yīng)用高科技檢測(cè)技術(shù)對(duì)地理地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，分析實(shí)際地址中存在的不足，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室技術(shù)對(duì)于頂板的破壞情況進(jìn)行預(yù)測(cè)，從而提高進(jìn)行加固，確保礦山的穩(wěn)定性。

2.2 地下礦山無(wú)廢開(kāi)采工藝技術(shù)

通常情況下，采礦過(guò)程中需要通過(guò)搬運(yùn)或爆破方式進(jìn)行處理，盡管能夠獲得一定的收益，但是需要投入較多的人力與資金，甚至影響到整體工作效率。對(duì)于廢石的處理引發(fā)了廣泛的關(guān)注，考慮到安全因素，地下礦山無(wú)廢開(kāi)采技術(shù)的重點(diǎn)在于優(yōu)化采掘工程布置。合理對(duì)工藝流程進(jìn)行設(shè)計(jì)，不要將全部的廢墟弄出坑口，減少對(duì)環(huán)境的破壞。

2.3 地下礦山地面沉降塌陷災(zāi)害預(yù)警

今后采礦技術(shù)工藝將越來(lái)越多的應(yīng)用到現(xiàn)代化信息技術(shù)，例如現(xiàn)代地理位置信息技術(shù)。通過(guò)應(yīng)用全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)以及遙感技術(shù)等，對(duì)礦區(qū)地表塌陷的情況進(jìn)行分析，加強(qiáng)對(duì)地質(zhì)環(huán)境的監(jiān)測(cè)與記錄，借助先進(jìn)的分析系統(tǒng)對(duì)礦區(qū)安全生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行評(píng)估，避免事故的發(fā)生。

3 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)在采礦工程中具有較大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，能夠顯著改善工作的安全性，提高開(kāi)采效率和質(zhì)量，推動(dòng)礦業(yè)的穩(wěn)定與持續(xù)化發(fā)展。在新的時(shí)代背景下，礦山采礦工作應(yīng)當(dāng)結(jié)合安全與環(huán)保理念，積極開(kāi)發(fā)綠色開(kāi)采技術(shù)，在提高礦產(chǎn)開(kāi)采經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，提高采礦帶來(lái)的環(huán)境與社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：于凱（1988-），男，遼寧人，本科，采礦工程助理工程師，主要從事井下采煤掘進(jìn)技術(shù)工作。