協(xié)同采礦方法的發(fā)展及類組歸屬

王攀志

摘要：隨著我國科學(xué)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，煤礦行業(yè)的采礦工藝快速更新，為了切實提升采礦的效率和質(zhì)量，我國煤炭行業(yè)也要不斷研發(fā)和利用新技術(shù)，為我國經(jīng)濟發(fā)展和社會穩(wěn)定輸送煤炭能源。在此背景下，本文主要針對煤礦采礦工程中的采礦工藝與技術(shù)進行分析和闡述，希望給予我國相關(guān)領(lǐng)域以參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：煤礦采礦工程；采礦工藝；采礦技術(shù)

在社會逐漸發(fā)展的過程中，人們對能源的需求逐漸加大，尤其是在煤礦資源方面的需求越來越大，因此促進了煤礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，這對采礦技術(shù)也提出了更高的要求，使其逐漸朝著更加專業(yè)化以及科學(xué)化的方向發(fā)展，采礦技術(shù)對整個煤礦而言都是極其重要的，所以對其進行科學(xué)化的選擇是非常必要的。

1、采礦生產(chǎn)方法以及其影響因素

1.1采礦方式。第一是充填采礦的方式，第二是空場采礦的方式，第三是崩落采礦的方式。當(dāng)井下的礦場有了較深的孔或者較大的孔、出現(xiàn)空場的時候一般會選擇空場采礦的方式，同時這也是在井下采礦時最為常用的方法，此外這種方法的使用不僅提高采礦的質(zhì)量還可以提高采礦效益；當(dāng)需要開采圍巖不太穩(wěn)定，并且比較貴重以及稀缺的礦體，同時這些礦體不能夠崩落時，便會采取充填采礦的方法，該方法的使用需要滿足以下3個條件，其一是礦體的上盤圍巖可以以塊狀的形式崩落；其二是允許地表塌落；其三是必須是礦石中等以上的比較穩(wěn)固的急傾斜原礦體。充填采礦的方式在大型的礦井中被大量采用，特別是在井下采礦當(dāng)中該方法的使用占比達到了40%左右。在礦產(chǎn)資源得到不斷開發(fā)的今天，充填采礦的方法的使用也越來越普及。不同的采礦方法不僅會使采礦質(zhì)量有所不同，也會給企業(yè)帶來不同的效益，所以在開采的過程中需要謹(jǐn)慎選擇采礦方式。

1.2影響因素。在對礦產(chǎn)資源進行開采的過程中，不僅需要考慮技術(shù)設(shè)備，也需要對技術(shù)管理和環(huán)境進行一定的考慮，此外還需要對開采的礦產(chǎn)資源的具體現(xiàn)狀進行考慮。在條件允許的狀況下可以采用崩落采礦方法，當(dāng)?shù)乇聿荒艹霈F(xiàn)塌落的時候也就是條件不成熟的時候可以在選擇充填采礦的方式和空場采礦方法之間進行選擇。

2、采礦工藝技術(shù)在采礦作業(yè)中的應(yīng)用

2.1空場采礦。在采礦作業(yè)中，坑式采礦主要用于采礦柱和采礦房兩部分，完成采礦房后，然后開采礦柱?；夭傻V房時，采用的主要形式是露天開采，在此過程中，巖石和周圍的柱子被用來維持礦山的強度。在采礦過程中，采空區(qū)必須及時處理，礦房必須裝滿填料后，再回采礦柱。在采礦作業(yè)中使用空場采礦技術(shù)時，應(yīng)注意采空區(qū)的發(fā)生，因此它的首要任務(wù)必須穩(wěn)定圍巖和礦石。

2.2崩落采礦。隨著采礦作業(yè)的進行，圍巖按計劃崩塌，同時，完成充填采空區(qū)。采用這種方式管理地面壓力是崩落采礦工藝技術(shù)的作用。在使用這種技術(shù)工藝的時候，會面臨坍塌方面的威脅。

2.3溶浸采礦。溶浸采礦是一種化學(xué)采礦技術(shù)，在工作區(qū)結(jié)合礦山的化學(xué)和物理特性，并將礦井所需的滲濾液注入工作區(qū)域。將有用成分從礦石中分離出來，使用過濾溶液和金屬鉆石的化學(xué)反應(yīng)。在這個過程中，我們可以將固體組分分離成液體組分，并恢復(fù)單獨的液體組分以完成采礦任務(wù)。

2.4機械化開采采礦。機械采礦是中國最廣泛使用的開采礦產(chǎn)資源的方法。機械采礦方法有很多類別，但是總體來說機械采礦方法可以分為2大類——露天采礦和地下采礦。露天采礦的原理是剝離被生物體表面覆蓋的巖石和土壤層，然后從上到下依次開采礦石。大多數(shù)礦產(chǎn)資源暴露于地表，因此可以實現(xiàn)露天開采，這對機械開采方法非常有用，不僅采礦作業(yè)比較安全，而且原油枯竭率也低，礦石損失率小，采礦成本較低。當(dāng)開采地下礦產(chǎn)資源時，如果存在深部礦藏，厚度小，巖石侵蝕量大的原始礦體，經(jīng)濟效益肯定遠低于露天開采。近年來，人們越來越重視節(jié)能和環(huán)保，采礦技術(shù)充分研究了現(xiàn)階段地下采礦作業(yè)中最常用的采礦技術(shù)，最大限度地降低污染，解決廢物污染，保護當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境不受破壞。

2.5填充法采礦。填充采礦技術(shù)是一種綜合性的人工支持采礦技術(shù)。原則是繼續(xù)推進相同的采礦工作，同時將填料填充到雷區(qū)，以便采礦過程本身受到包裝體的保護，以確保采礦的經(jīng)濟效益、效率和安全。填充采礦技術(shù)是一種主要適用于深礦的新型采礦技術(shù)。填充采礦技術(shù)采礦安全性好、采礦效率高、適應(yīng)性強。因此，在實際的應(yīng)用過程中，礦工應(yīng)真正了解填充采礦技術(shù)原則和特點，以保證應(yīng)用填充采礦技術(shù)得到提高。

2.6特殊采礦法采礦。地質(zhì)學(xué)指出不同類別的礦產(chǎn)資源有不同的采礦方法，在某些特殊情況下，應(yīng)根據(jù)物理、化學(xué)和海洋采礦等情況采取特殊的采礦方法。其中，物理化學(xué)開采主要利用滲濾液溶解原料中的有用成分，將這些有用成分從地下提升到地面，然后采取相應(yīng)的提取方法。物理采礦法投資小，效率高，工作條件好，但存在一定的局限性，僅限于銅、鈾等礦物質(zhì)、礦物鹽、堿和硫。除陸地礦產(chǎn)資源豐富外，海洋大陸架上的礦產(chǎn)資源也很豐富，但由于投資大、效率低、工作條件差、風(fēng)險因素高等特點，海洋開采很少應(yīng)用。這也是中國重大礦業(yè)開采的主要原因，但隨著資源的不斷開采，海洋開采將成為發(fā)展的必然趨勢，因此作為礦業(yè)項目必須緊密結(jié)合當(dāng)前實際，做好采礦作業(yè)。

3、采礦工藝技術(shù)發(fā)展前景展望

3.1地下礦山地面沉降塌陷災(zāi)害預(yù)警機制。地下采礦作業(yè)中容易發(fā)生安全問題，所以，必須保證礦區(qū)警報系統(tǒng)具有較高的靈敏度。近年來，礦區(qū)災(zāi)害報警系統(tǒng)不斷進行改進，將3S技術(shù)運用其中，如果地面發(fā)生沉陷，或者礦區(qū)發(fā)生異常問題，則會立即進行報警，同時利用系統(tǒng)中的感應(yīng)器對周邊地表、環(huán)境等分析，并將檢測數(shù)據(jù)傳入到監(jiān)控系統(tǒng)中，以便于在礦難發(fā)生前提前做出預(yù)防，減少災(zāi)難帶來的傷害。

3.2物化采礦工藝技術(shù)發(fā)展。所謂的物化采礦工藝技術(shù)，是利用礦物化學(xué)性質(zhì)，對其進行浸泡處理，將礦產(chǎn)中的有效成分進行有效的分解處理，并從地下將礦物質(zhì)有效成分推舉到地面，再利用有效工藝進行提取。物化采礦技術(shù)工作條件好、投資小、安全系數(shù)高，但是這種工藝目前僅僅適合對銅、鈾等金屬礦物開采，具有一定限制條件。

3.3地下礦山無廢開采工藝技術(shù)。在礦山開采過程中，都會產(chǎn)生大量的廢石，如何對這些廢石進行處理是礦山企業(yè)面臨的又一問題，如果不能合理處理，則采礦效率會降低，也會浪費大量人力物力資源。所以，在保證開采作業(yè)安全的基礎(chǔ)上，選擇最佳的開采工藝，對廢石進行有效處理，根據(jù)礦區(qū)實際情況，對采切工程布置加以優(yōu)化，減少廢石產(chǎn)量，提升資源開采率。

4、結(jié)束語

總而言之，隨著我國社會經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展，對煤炭資源的需求量也不斷增加，煤礦采礦工程具有較強的特殊性，雖然煤礦企業(yè)也要不斷的優(yōu)化和創(chuàng)新開采技術(shù)和工藝，但是依然存在一些問題，因此，煤炭企業(yè)需要結(jié)合自身具體情況，爭取當(dāng)?shù)卣姆龀?，不斷?yōu)化開采工藝，為生產(chǎn)的有序以及安全進行提供保障。

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（作者單位：山東黃金礦業(yè)（萊州）有限公司）