現(xiàn)代化工藝技術在采礦工程中的應用分析

李東東 石振東

（吉林東北亞國際工程技術集團有限公司 吉林長春 130033）

1 現(xiàn)代化采礦工藝技術概述

現(xiàn)代化采礦工藝技術通過改良傳統(tǒng)工藝技術來提高礦產(chǎn)資源的利用率、礦產(chǎn)資源的開采率，符合當今低碳環(huán)保、生態(tài)綠色理念，礦山開采不再像過去只追求產(chǎn)量而忽視環(huán)境保護，應用現(xiàn)代化的采礦工藝設備促進采礦業(yè)可以更好的發(fā)展。現(xiàn)代化采礦工藝技術要根據(jù)不同開采條件不斷完善采礦工藝，在保護環(huán)境的同時，根據(jù)開采資源的不同合理選擇采礦工藝，避免對自然環(huán)境造成破壞，另外還要結(jié)合礦產(chǎn)分布和地域的不同合理選擇工藝，不同地區(qū)和不同地表要結(jié)合實際情況選擇合理采礦工藝，現(xiàn)代化采礦工藝技術需要工作人員具備良好的素質(zhì)，隨著開采技術和設備儀器的提高，工作人員需要進行技術培訓才可以勝任采礦開采工作。

2 采礦的現(xiàn)狀

2.1 采礦業(yè)的發(fā)展

礦產(chǎn)資源的開采勢必會造成礦產(chǎn)資源枯竭、礦產(chǎn)資源質(zhì)量變差，使得開采條件越來越差，而礦產(chǎn)資源變得稀少，價格也會隨之升高，開采的成本也會升高，但采出的礦產(chǎn)質(zhì)量差造成礦產(chǎn)貧化，從而影響了采礦的效率、質(zhì)量和經(jīng)濟效益，因此其會嚴重影響到采礦業(yè)的發(fā)展。

2.2 采礦設備和采礦人員

在采礦作業(yè)中的設備和工作人員會根據(jù)采礦工作的進度和地點進行遷移。在開采礦產(chǎn)資源時要進行挖掘開采的路線和巷道的確定，并且要做好采礦前的準備工作，這樣才能順利地進行回采工作。這三者的關系必須相輔相成，這樣才能保證采礦工作順利進行。如果沒有做到相互協(xié)調(diào)，那么將會導致礦產(chǎn)資源減少和采礦失調(diào)等現(xiàn)象。

3 常見的采礦工藝技術

3.1 空場采礦工藝技術

把采礦中需要的礦石分成礦柱和礦房兩個部分，然后在對個每個部分進行回采，一般是先開采礦房再開采礦柱，這一技術就稱之為空場采礦技術。通常情況下，使用這一技術的時候，應使用敞空的方式對礦房進行開采。此外，要想保證開采過程中，礦房不會發(fā)生過大的強度變化，可以使用圍巖或者礦柱來維護礦房，保證礦房有足夠的強度。礦房回采完成后，應在最短的時間內(nèi)進行回采，此外，還要注意使用恰當?shù)姆绞綄Σ煽諈^(qū)域采取有效的處理措施。通常是對采空區(qū)域用填充料進行填充，在對采空區(qū)域進行回采。

3.2 充填采礦工藝

采礦作業(yè)中應用充填采礦工藝，主要是在回采時來對采空區(qū)應用充填材料進行填充的工藝。為了有效的維護采空區(qū)，有時還需采用填充材料和支架進行結(jié)合的方式來進行填充處理。對采空區(qū)的充填是為了更好地實現(xiàn)對地壓的管理，來有效的控制地表沉降和圍巖崩落的現(xiàn)象，以此來為整個回采工作營造更為安全的作業(yè)環(huán)境。同時其對于降低礦石自燃事故的發(fā)生也有著重要的控制作用，作為有自燃性礦床采礦作業(yè)中必不可少的一個環(huán)節(jié)，充填采礦工藝對保障采礦工作安全有著重要意義。

3.3 溶浸采礦工藝技術

此種工藝是一種比較現(xiàn)代化的工藝，簡言之就是采用化學方法進行礦床開采。具體做法就是：依據(jù)礦石的相關的物理和化學特征，使用相應的溶浸液注入到相應的巖層中，溶浸液與礦層中的某些物質(zhì)發(fā)生一系列的化學反應，將其中的礦石浸出，然后，相關的工作人員對浸出的物質(zhì)進行回收，從而得到礦石。這樣就完成了礦床礦產(chǎn)的有效開采。

3.4 應用崩落采礦工藝技術

崩落采礦技術是崩落礦洞當中的危險巖，進而使頂層崩塌的危險性減小，為開采礦產(chǎn)創(chuàng)設安全的施工環(huán)境。崩落采礦技術有兩種：①無底柱分段崩落法；②有底柱分段崩落法。有底柱分段崩落法的應用需要科學地設計漏斗間距、分段水平斷面尺寸、階段高度、底柱高度、分段高度等一系列的參數(shù)。例如底柱高度主要是受到礦巷道的形式和礦石的穩(wěn)定性的影響，如果借助漏斗底的構(gòu)造，那么每個階段下分段底柱高度是11～13m，而上分段底柱高度是5～7m，進而使階段輸送和耙礦間的互相影響消除。無底柱分段崩落采礦技術具備較高的機械化水平，能夠節(jié)省大量的人力，并且回采巷道上面分段臨時底柱取消，這種技術具備非常普遍的應用范圍。

4 現(xiàn)代化采礦工藝技術的發(fā)展前景

4.1 采礦開采的穩(wěn)定性和巖層控制技術

利用低廢石采出率和尾礦來充填采空區(qū)，確保采礦開采的安全性，通過高科技檢測技術對一些礦產(chǎn)進行檢測，對相關地理情況和存在不足的采礦場進行分析，預測相關頂板破壞方式，根據(jù)實際情況，應用頂板加固措施，研究利用尾礦充填采空區(qū)，控制巖層陷落并增強頂板支護強度。

4.2 地下礦產(chǎn)無廢開采和工藝

傳統(tǒng)的地下礦山在進行開采過程中，首先要爆破巖石，然后需要將廢石運到地面，這樣不僅需要大量資金和人員的配備還造成了資源的極大浪費，礦產(chǎn)的搬運改變了地質(zhì)結(jié)構(gòu)對自然環(huán)境造成了破壞，所以在保證安全的前提下研究采礦布置方法，優(yōu)化采切工程的布置，合理選擇開采工藝和技術，綜合考慮礦石的回采、運輸和充填，合理布置開采工藝。

4.3 地下礦山尾礦和廢石混合充填技術

為了提高充填體的強度，通過多次科學試驗，確定合理的充填體比例，結(jié)合充填體的滲水情況，對充填脫水結(jié)構(gòu)進行合理布置，這樣可以縮短填充脫水的時間。另外還需要對廢石和尾礦混合料的充填進行研究，保證達到尾礦和廢石充填的要求，在礦石開采過程中合理布置廢石排放路徑，以便使廢石可以充分利用。

5 結(jié)語

隨著人們對于環(huán)境保護的意識越來越強烈，對于采礦工程的要求也越來越嚴格，在采礦過程中要按照自然的發(fā)展規(guī)律，以保護大自然的基本態(tài)度，堅持環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，促使采礦工程的健康發(fā)展。

[1]張年富，徐振剛.采礦工藝技術在采礦作業(yè)中的應用[J].黑龍江科技信息，2014（20）：123～125.

[2]方紅東.現(xiàn)代化采礦工藝技術在采礦工程中的應用[J].城市建設理論研究（電子版），2015（18）：6584～6585.