現(xiàn)代化采礦工藝技術在采礦工程中的應用探討

楊振乾

摘要：現(xiàn)代化采礦工藝技術的應用可以使得采礦工作難度降低，同時還可以大幅度提高采礦效率，并降低礦工面臨危害的風險，因此進一步加強對其的研究非常有必要。但是目前我國充填采礦技術的應用還存在著一些問題，因此需要針對這些問題不斷地進行研究，并不斷地完善，研發(fā)出新型的工藝技術和充填材料，從而提高充填技術應用的經(jīng)濟效益?；诖吮疚姆治隽爽F(xiàn)代化采礦工藝技術在采礦工程中的應用。

關鍵詞：現(xiàn)代化采礦工藝技術；采礦工程；應用

1采礦作業(yè)的特點

采礦作業(yè)具有一定的危險性，為了有效避免事故的發(fā)生，工作人員必須充分了解采礦作業(yè)的主要特點：①礦產(chǎn)資源的固定性，采礦作業(yè)的工作對象為礦產(chǎn)資源，它們是自然界存在的固定礦體，且具備一定的不可再生性，因此，礦址是無法隨意選擇的；②采礦人員的流動性，我國分布著很多中小型礦產(chǎn)企業(yè)，但這些企業(yè)的規(guī)模較小，生產(chǎn)力較低，加之工作環(huán)境惡劣、工人報酬低等因素，采礦工作中難免存在人員流動問題；③開采難度較大，采礦作業(yè)具有很大風險且多數(shù)在井下進行，實現(xiàn)自動化與機械化具備很大難度。

2現(xiàn)代化采礦工藝技術在采礦工程中的應用

2.1填充采礦工藝技術

在采礦作業(yè)的過程中，應用填充采礦工藝技術的時候，要對于回采的工作面進行推行的時候，逐一的應用充填料對于采礦的采空區(qū)域進行成分的填充，保證采礦的質(zhì)量以及安全性。在進行采礦的時候，為了保證對于采空區(qū)域的維護，可以采用充填料填充與支架結合的模式進行填充，對于采空區(qū)域進行充分的填充可以有效地管理地壓，實現(xiàn)對于采礦區(qū)域的充分控制，減少地表沉降的問題，為礦山的開采工作提供科學合理的安全環(huán)境，可以確保回采的質(zhì)量，同時還可以有效地減少礦山礦石出現(xiàn)自燃的問題，減少火災對于采礦造成的不良影響。

2.2小階段爆破技術

小階段爆破技術需要工作人員將井巷斷層分為多個層次，并根據(jù)每層煤礦的實際情況來進行采礦設計，之后通過鑿巖爆破的形式實現(xiàn)煤炭資源回收。將采礦施工分為多個階段，并且?guī)в幸欢ǖ尼槍π?，能夠大大提高采礦工作的安全性。此技術在大多數(shù)情況下，更多的是應用于優(yōu)質(zhì)煤礦回收，或者某種特定環(huán)境下的煤礦資源回收。所以，小階段爆破技術從經(jīng)濟利益層面講，只適用于部分煤礦或特定煤礦。

2.3綜采放頂煤技術

該技術主要在礦層頂部安裝一系列設備之后，例如支架設備，待到設備安裝之后再進行采礦作業(yè)。該技術主要的優(yōu)勢在于靈活性強、性價比高、對采礦環(huán)境要求不高，并且支架設備的應用，能夠有效延伸煤礦開采深度，從而獲得更多的煤礦資源。但該技術也存在一定局限性，例如支架設備支撐力較差、穩(wěn)定性不夠、操作流程過于復雜、對技術人員的專業(yè)素質(zhì)要求較高等，因此，必須要做好準備工作，才能夠更好的實施放頂煤技術，從而保障采礦質(zhì)量與效率。

2.4硬頂板技術與硬頂煤技術

硬頂板技術與硬頂煤技術是煤礦工程采礦中的主流技術。其中，硬頂版技術主要通過巖層定向水壓進行開采；硬頂煤技術主要通過深孔爆破等形式進行煤礦開采。此兩種技術在如今的煤礦采礦工程中應用的非常廣泛，不僅能夠保障在采礦過程中的安全性，同時還能夠提高煤礦資源的回收率，提高煤礦生產(chǎn)量，保障煤礦企業(yè)能夠獲取客觀的經(jīng)濟效益。

2.5巖體加固

在采礦過程中，由于地質(zhì)條件、機械設備、氣候等多種因素共同作用，采礦區(qū)周圍巖體可能會遇到不穩(wěn)定的情況，若要保障開采工作的順利開展，就需要利用錨索工具對采礦區(qū)的溜井、頂板及圍巖等不穩(wěn)定部位進行加固處理，該法即被稱為巖體加固技術。

在實際開采中，巖體加固技術通常與空場法、充填法等采礦工藝結合使用，保障采礦的安全。在對巖體進行加固時，支護法和注漿法應用較為普遍，該法可對礦場中的流砂和破碎巖體具有極佳的緊固效果。

3現(xiàn)代化采礦工藝技術發(fā)展方向

隨著社會的發(fā)展，采礦工藝得多進一步發(fā)展。“N00工法”是何滿潮院士提出的一種無巷道掘進、無煤柱采煤方法，“N00工法”在“110工法”的基礎上，把采煤與掘進兩套工序徹底統(tǒng)一起來，由掘進一條回采巷道變?yōu)椴恍枰蜻M回采巷道，實現(xiàn)“N”個工作面開采，結束了要出煤必須先掘進回采巷道的歷史。2016年6月，“N00工法”及關鍵裝備被寫入《中國制造2025——能源裝備實施方案》，成為未來10年進行技術攻關的煤炭采掘裝備之一。相信采礦工藝在未來會得多進一步發(fā)展。

3.1采礦設備的機械化、自動化、高效化

目前，雖然我國的采礦技術有一定的進步，然而，在采礦的全過程中使用機械化還是極少數(shù)的，采礦工藝水平的低下嚴重制約著我國的高效率采礦。因此，要加大研究力度，特別是針對各種主要采礦設備以及與之配套的輔助機械等系列設備，要根據(jù)我國采礦技術的實際情況進行分析，探索綜合措施，為實現(xiàn)無軌化、高效化和半自動化、自動化而努力，這也是礦山設備的發(fā)展趨勢。

3.2發(fā)展綠色礦山

不斷對采礦技術進行分析和探索，提出綜合治理措施，積極尋找可以將廢物回收再利用的方法，確保采礦工藝技術的環(huán)保性，建立無廢料的潔凈礦山，發(fā)展綠色礦山，將綠色的采礦技術納入采礦技術發(fā)展規(guī)劃項目中，使其成為金屬采礦技術中的重要發(fā)展方向，并加大宣傳力度，將綠色的采礦技術進行推廣和應用。

3.3發(fā)展數(shù)字化、智能化礦山

隨著科技信息技術的進一步發(fā)展，為采礦工藝技術帶來的革命性的突破，其在采礦工程設計、生產(chǎn)調(diào)度、系統(tǒng)監(jiān)控，以及災害預報等方面的應用潛力還有待深度的挖掘，得到長足發(fā)展。數(shù)字化礦山是對于整個礦山整體的數(shù)字化再現(xiàn)和認識，以礦山各個應用技術軟件為工具，以高效、自動化的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為手段，最終實現(xiàn)高度信息化、自動化、高效率，以至實現(xiàn)無人采礦和智能采礦。

總之，提高礦產(chǎn)資源開采率、促進采礦工程的現(xiàn)代化進程、改善開采環(huán)境對于促進社會經(jīng)濟水平的提高尤為重要，因此需要進一步加強對其的研究。

參考文獻：

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