當(dāng)代采礦技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)及采礦技術(shù)研究

張 輪，鎖文昌

（云南文山斗南錳業(yè)有限公司，云南 文山663100）

據(jù)相關(guān)部門的統(tǒng)計(jì)資料顯示，當(dāng)今社會(huì)90%以上的能源都來(lái)自于礦產(chǎn)資源，經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的加快使得礦產(chǎn)資源的需求量也顯著上升，許多礦產(chǎn)開(kāi)采企業(yè)為了滿足不斷增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求，開(kāi)始逐漸擴(kuò)大采礦規(guī)模，并對(duì)采礦技術(shù)加以改進(jìn)和優(yōu)化，從而實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源的高效化、高質(zhì)量開(kāi)采[1]。從目前的現(xiàn)狀來(lái)看，盡管我國(guó)的采礦技術(shù)水平已經(jīng)取得了非常大的改進(jìn)和提升，但與國(guó)外采礦業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家相比還存在一定差距，因此，有必要在今后的工作中進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)采礦技術(shù)工藝的研究。

1 當(dāng)前我國(guó)采礦設(shè)備與采礦技術(shù)的現(xiàn)狀

1.1 采礦設(shè)備

（1）地下采礦設(shè)備。當(dāng)前，我國(guó)的地下采礦設(shè)備正表現(xiàn)出自動(dòng)化、液壓化、大型化等發(fā)展特征。最大的電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)裝載量已經(jīng)達(dá)到了25噸，且井下載重汽車的最大承重量已達(dá)80噸。在設(shè)備自動(dòng)化方面，遙控鏟運(yùn)機(jī)逐漸被應(yīng)用于采礦生產(chǎn)過(guò)程中，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)一些高風(fēng)險(xiǎn)部位和小空間區(qū)域礦產(chǎn)資源的有效開(kāi)采，相關(guān)專家已經(jīng)研發(fā)出最小斗容僅為0.38m3的微型鏟運(yùn)機(jī)。通過(guò)自動(dòng)化遠(yuǎn)程遙控設(shè)備，不但能顯著提升鑿巖工作的綜合效率，同時(shí)也能在很大程度上改善爆破破碎質(zhì)量，并為整個(gè)鑿巖施工過(guò)程的安全性提供保障。在配套作業(yè)方面，地下采礦設(shè)備已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了全程化、機(jī)械化配套作業(yè)，且各種類型的遙控鏟運(yùn)機(jī)、液壓鑿巖機(jī)等都逐漸在采礦行業(yè)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用[2]。

（2）露天采礦設(shè)備。露天采礦設(shè)備正表現(xiàn)出大型化的發(fā)展特征，這對(duì)礦產(chǎn)資源的集中化開(kāi)采來(lái)說(shuō)有著十分重要的意義，同時(shí)也是控制開(kāi)采成本、提升經(jīng)濟(jì)效益的有效渠道。

1.2 采礦技術(shù)

伴隨社會(huì)生產(chǎn)水平的提升以及人們?nèi)粘Ｉ钯|(zhì)量的改善，礦產(chǎn)資源的市場(chǎng)供給與需求之間的矛盾也越來(lái)越顯著，不少礦產(chǎn)開(kāi)采企業(yè)都逐漸加大了對(duì)礦產(chǎn)資源的開(kāi)采力度。我國(guó)在大力開(kāi)展經(jīng)濟(jì)建設(shè)的同時(shí)也意識(shí)到了生態(tài)文明建設(shè)的重要性，并研發(fā)出越來(lái)越多低污染、少能耗的新型采礦技術(shù)，這就使得礦產(chǎn)資源的開(kāi)采與生態(tài)環(huán)境的保護(hù)實(shí)現(xiàn)了有機(jī)結(jié)合?，F(xiàn)階段，我國(guó)在礦產(chǎn)資源開(kāi)采過(guò)程中應(yīng)用較多的技術(shù)主要有溶浸采礦技術(shù)、充填采礦技術(shù)、空?qǐng)霾傻V技術(shù)等，以下是具體介紹：①溶浸采礦技術(shù)。這是現(xiàn)階段采礦行業(yè)應(yīng)用較為廣泛，且效果較好的采礦技術(shù)之一，在實(shí)際應(yīng)用該技術(shù)的時(shí)候，需要充分考慮到礦物的化學(xué)特性與物理特征，以此為基礎(chǔ)，在待開(kāi)采的礦物層中注入溶浸液體，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)，使礦石中的某些成分浸入到溶浸液之中，然后再?gòu)娜芙褐刑崛〕稣嬲杏玫某煞?。②充填采礦技術(shù)。充填采礦技術(shù)主要指的是在回采作業(yè)的過(guò)程中借助充填料對(duì)采空區(qū)域進(jìn)行完整填充，遇到特殊情況的時(shí)候，為了確保采空區(qū)的穩(wěn)定性，可采用充填和支護(hù)相結(jié)合的方式進(jìn)行填充。對(duì)采空區(qū)進(jìn)行充填的主要目的是避免崩落圍巖使地表出現(xiàn)沉降現(xiàn)象，從而為整個(gè)回采作業(yè)過(guò)程提供安全有序的工作環(huán)境。原理見(jiàn)圖1。

圖1 充填采礦技術(shù)的具體應(yīng)用原理

③空?qǐng)霾傻V技術(shù)?？?qǐng)霾傻V技術(shù)指的是把礦塊分割為礦柱和礦房，然后再分別進(jìn)行回采。作業(yè)人員應(yīng)首先完成礦房的開(kāi)采，然后再進(jìn)行礦柱的開(kāi)采，在回采礦柱的時(shí)候應(yīng)采用敞空的方式進(jìn)行。④巖體加固技術(shù)。巖體加固技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中需要借助錨索對(duì)大范圍的巖體進(jìn)行加固，錨桿支護(hù)通?？蓪?duì)表層之下2m～3m的范圍進(jìn)行加固，錨索則可對(duì)巖體之下10m～20m的范圍進(jìn)行加固。實(shí)踐證明，通過(guò)運(yùn)用巖體加固技術(shù)可使溜井、頂板中的不穩(wěn)定圍巖的穩(wěn)固性得到進(jìn)一步增強(qiáng)。⑤崩落采礦技術(shù)。這一技術(shù)主要是利用爆破作業(yè)方法對(duì)圍巖進(jìn)行崩落，從而實(shí)現(xiàn)控制地壓的目的，伴隨采礦工作面的進(jìn)一步擴(kuò)大，采礦人員應(yīng)有計(jì)劃地進(jìn)行圍巖的崩落，并選擇適當(dāng)?shù)奶畛湮镞M(jìn)行采空區(qū)域的回填，這樣才能達(dá)到管控地壓的目的。

2 當(dāng)代采礦技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)分析

（1）全面化發(fā)展趨勢(shì)。我國(guó)當(dāng)代采礦技術(shù)的一大明顯發(fā)展趨勢(shì)就是全面化，伴隨深部礦產(chǎn)資源的進(jìn)一步開(kāi)采，未來(lái)的采礦技術(shù)不僅要適應(yīng)深部礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)的基本要求，同時(shí)還必須兼具地溫監(jiān)控、巖爆監(jiān)控等多方面的功能。在全球環(huán)境污染越發(fā)嚴(yán)重的時(shí)代背景下，未來(lái)的采礦技術(shù)必須實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源的高效開(kāi)采與生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。此外，微型鏟運(yùn)機(jī)設(shè)備將會(huì)朝著越發(fā)精密化、微型化的方向發(fā)展，而且還會(huì)在地下礦產(chǎn)資源的開(kāi)采中得到大面積推廣和應(yīng)用。

（2）生態(tài)化發(fā)展趨勢(shì)。當(dāng)今時(shí)代，我國(guó)的戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好型與資源節(jié)約型社會(huì)的建設(shè)，這同時(shí)也是我國(guó)未來(lái)一段時(shí)間經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基本要求。站在發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)的角度來(lái)看，煤礦及其他礦產(chǎn)資源的采礦技術(shù)工藝不僅要在自動(dòng)化、智能化發(fā)展方向上不斷前進(jìn)，同時(shí)也要實(shí)現(xiàn)生態(tài)化發(fā)展的基本目標(biāo)，最大限度降低對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境造成的污染，使人們擁有一個(gè)良好的生存環(huán)境，這也是當(dāng)前我國(guó)采礦技術(shù)工業(yè)發(fā)展研究需要著力解決的問(wèn)題之一。

（3）智能化發(fā)展趨勢(shì)。當(dāng)今社會(huì)正處于知識(shí)經(jīng)濟(jì)的時(shí)代，隨著各種新技術(shù)的推廣和應(yīng)用，遙控技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等現(xiàn)代化先進(jìn)技術(shù)也逐漸被廣泛應(yīng)用于采礦行業(yè)，這就在很大程度上促進(jìn)了我國(guó)礦業(yè)開(kāi)采技術(shù)的智能化發(fā)展進(jìn)程，我國(guó)在采礦技術(shù)智能化發(fā)展中將著力解決礦區(qū)無(wú)人化開(kāi)采模式構(gòu)建中面臨的難題，與傳統(tǒng)礦區(qū)開(kāi)采模式相比，無(wú)人化開(kāi)采模式不但能顯著降低人工作業(yè)成本，同時(shí)還能大幅提升采礦工作效率，并降低整個(gè)采礦工作過(guò)程中面臨的各種安全風(fēng)險(xiǎn)，使采礦企業(yè)的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益得到有效提升。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，采礦技術(shù)對(duì)我國(guó)礦產(chǎn)資源的高效開(kāi)發(fā)與現(xiàn)代工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展來(lái)說(shuō)都有著十分重要的意義。當(dāng)前我國(guó)比較常用的采礦設(shè)備主要包括地下采礦設(shè)備和露天采礦設(shè)備，應(yīng)用比較廣泛的采礦技術(shù)則主要涉及到溶浸采礦技術(shù)、充填采礦技術(shù)、崩落采礦技術(shù)等。從發(fā)展趨勢(shì)上來(lái)看，我國(guó)采礦技術(shù)正逐漸朝著全面化、生態(tài)化、智能化的方向發(fā)展，這不僅能促進(jìn)我國(guó)采礦技術(shù)應(yīng)用效果的提升，同時(shí)還能推動(dòng)我國(guó)采礦工業(yè)逐漸步入世界先進(jìn)行列。