關(guān)于現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)在采礦工程中的應(yīng)用初探

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（山西鄉(xiāng)寧焦煤集團(tuán)臺頭煤焦有限責(zé)任公司 山西 042100）

隨著社會的不斷發(fā)展與進(jìn)步，對能源的需求日漸增多。我國目前的采礦工業(yè)技術(shù)以及相關(guān)的設(shè)備，與一些發(fā)達(dá)國家相比仍存在著較大的差距，在大多數(shù)的采礦工程中，仍選擇采用老式的采礦工藝技術(shù)，這對于自然能源的開采效率以及開采質(zhì)量都有一定程度的影響。而且目前來說，我國自然能源開采的效率與社會的需求是難以相符合的。在實(shí)際的開采和作業(yè)過程中操作的程序是較為復(fù)雜的，而且礦井下作業(yè)環(huán)境較為艱難，很容易發(fā)生一些安全事故，造成經(jīng)濟(jì)損失的同時，也為相關(guān)的采礦工作人員的人身安全產(chǎn)生了較大的威脅，所以引進(jìn)現(xiàn)代化采礦工藝是十分必要的。通過引進(jìn)現(xiàn)代化的采礦工藝，不僅可以在一定程度上提高采礦工程的開采效率和利用率，還可以對井下采礦作業(yè)的安全性有著一定的保障?？傮w來說，現(xiàn)代化采礦工藝可以在一定程度上，更好地促進(jìn)社會的發(fā)展。

1.采礦工藝技術(shù)的基本特性

（1）根據(jù)不同開采條件不斷改進(jìn)采礦工藝。我國礦產(chǎn)資源在世界上位居前列，但是對礦產(chǎn)資源的開發(fā)和利用并沒有達(dá)到最大化。對礦產(chǎn)資源進(jìn)行有效地開發(fā)和利用，可以在一定程度上推動我國經(jīng)濟(jì)的整體發(fā)展[1]。礦產(chǎn)資源是不可再生資源，而且礦產(chǎn)資源十分有限。隨著社會發(fā)展的需求日益增大，礦產(chǎn)資源也逐年減少，這是一個非常嚴(yán)重的問題，主要是由于我國采礦工藝技術(shù)仍存在一些問題，致使開采的效率仍無法達(dá)到最大。如何對這些問題進(jìn)行研究和分析，并且提出正確的解決措施，需要引進(jìn)更加先進(jìn)的采礦技術(shù)來替代我國傳統(tǒng)的采礦工藝技術(shù)，減少對礦產(chǎn)資源的浪費(fèi)，節(jié)省不可再生資源，而且需要保證礦產(chǎn)資源的可持續(xù)利用。第二，需要根據(jù)不同的開采條件和要求，對采礦工藝有針對性地進(jìn)行創(chuàng)新和升級，根據(jù)采礦的實(shí)際情況進(jìn)行分析，不能因?yàn)閷ΦV產(chǎn)資源的開采而破壞環(huán)境，環(huán)境如果一旦被破壞，對于人類的影響也是十分巨大的。

（2）采礦工藝要根據(jù)礦產(chǎn)分布和開采地域來進(jìn)行。我國礦產(chǎn)資源種類十分豐富，但是在我國資源上面存在的較大的問題之一，就是分布不均，在礦產(chǎn)資源上顯示得尤為明顯，礦產(chǎn)資源的分布特點(diǎn)主要是東少西多、南少北多，雖然礦產(chǎn)資源較為豐富，但是由于我國是人口大國，致使人均的礦產(chǎn)資源就達(dá)不到世界上前列的水平[2]。像煤、石油、天然氣等等一些能源主要分布在我國的西北地區(qū)。如果對東部也采用相同的技術(shù)進(jìn)行礦產(chǎn)資源的開發(fā)，就會對其中的一些工業(yè)地區(qū)產(chǎn)生影響，而且礦產(chǎn)資源一般都深藏在地下，相對來說較為隱蔽，需要在前期進(jìn)行勘探和檢測，確定之后才可以進(jìn)行開采，這個周期也是十分漫長的。在開采過程中需要針對不同地區(qū)的特殊情況，根據(jù)礦產(chǎn)的分布以及開采的相關(guān)情況制定計(jì)劃才能進(jìn)行開采。

（3）工作人員素質(zhì)同采礦工藝技術(shù)密切相關(guān)。開采技術(shù)在整體采礦工作開展過程中都是十分重要的。如果工作人員能夠擁有較為先進(jìn)和嫻熟的技術(shù)，在開采過程中進(jìn)行應(yīng)用，就可以在一定程度上保證開采工作的順利進(jìn)行，而且不對其他的周圍環(huán)境產(chǎn)生影響。想要節(jié)約礦產(chǎn)資源，提高礦產(chǎn)開采效率，就需要不斷地提升工作人員的相關(guān)素質(zhì)。第一，需要根據(jù)不同的地域情況有針對性地進(jìn)行分析，從而選擇出一種最適合當(dāng)?shù)厥褂玫拈_采技術(shù)，這項(xiàng)任務(wù)就需要相關(guān)的工作人員對不同的開采技術(shù)以及不同地區(qū)的情況，都有了解。第二，在不同開采技術(shù)應(yīng)用的過程中，需要使用的設(shè)備也有所不同。隨著我國現(xiàn)代化開采技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，開采設(shè)備也變得越來越為先進(jìn)，工作人員人工操作的設(shè)備漸漸被人工智能所替代，但是相關(guān)的工作人員仍然要對開采設(shè)備進(jìn)行充分的了解，知道設(shè)備使用過程中的注意事項(xiàng)和方式方法，才能夠保證開采工作的順利進(jìn)行。采礦過程中每一個環(huán)節(jié)都是十分重要的，而且不能由于業(yè)務(wù)人員的素質(zhì)存在問題，影響到開采工作的順利進(jìn)行。而且在采礦工作崗位上工作的人員并不能單單的掌握一種技術(shù)，這主要是因?yàn)椴傻V工作是一項(xiàng)非常復(fù)雜并且對技術(shù)性要求較高的工作，采礦人員在上崗之前需要進(jìn)行多方位的培訓(xùn)和訓(xùn)練，還要進(jìn)行考核才可以上崗。煤礦開采工作較其他行業(yè)的工作相比，是較為危險和技術(shù)性較強(qiáng)的，相關(guān)的從業(yè)人員只有擁有較高的綜合素質(zhì)，才可以在保證自身安全的前提條件之下，對礦石開采的順利進(jìn)行提供有力的保障。

2.礦石開采過程中存在的問題

（1）采空區(qū)。在實(shí)際的礦石開采過程中，如果遇到了采空區(qū)，對周圍的巖石和礦石進(jìn)行有效的加固，是經(jīng)常用到的做法之一。這項(xiàng)工藝通常是應(yīng)用到一些地質(zhì)較為脆弱，較為容易崩塌的巖石以及塌陷的地表礦體之中。選擇回采方式的時候需要根據(jù)實(shí)際的情況和地形狀態(tài)進(jìn)行有針對性的分析和選擇。

（2）應(yīng)用填充工藝。在選擇填充工藝過程之中，需要十分慎重。填充的方式對于礦石的整體質(zhì)量會產(chǎn)生較為嚴(yán)重的影響，必須要考慮到回采工作推進(jìn)的順利程度以及礦石結(jié)構(gòu)等各種因素才可以進(jìn)行選擇。一般來說，填充方式主要包含向下層、向上層、單層、水利以及干式等等，這些方式在應(yīng)用的過程之中會體現(xiàn)出不同的效果，需要相關(guān)的業(yè)務(wù)操作人員對不同的方式都有一定程度的了解，才能夠選擇最為合適的填充方式。

（3）保證生態(tài)效益。近些年來，人們的環(huán)保意識已經(jīng)逐漸地增強(qiáng)，對于環(huán)境保護(hù)也有著相應(yīng)的辦法和措施。如何保護(hù)生態(tài)環(huán)境是現(xiàn)代人們都十分關(guān)注的問題，保護(hù)生態(tài)環(huán)境就需要提高礦石的開采效率，實(shí)現(xiàn)生態(tài)開采，這也是煤礦開采過程中需要秉持的重要理念之一。在實(shí)際的工作和開采過程之中，無論選擇任何一種方式進(jìn)行開采，都需要考慮到環(huán)境問題，不能夠?qū)ι鷳B(tài)環(huán)境造成較為嚴(yán)重的破壞和影響。

（4）技術(shù)問題。我國采礦工程所應(yīng)用到的一些采礦技術(shù)與國外的發(fā)達(dá)國家相比，仍存在著較大的差距。而且所采掘出來的資源在數(shù)量和質(zhì)量上，都與我國社會發(fā)展的需求不相匹配。這也在一定程度上致使資源浪費(fèi)的現(xiàn)象出現(xiàn)，采礦工藝技術(shù)落后主要可以從四個方面進(jìn)行分析：首先，我國在資源定位以及儲量勘探上的相關(guān)技術(shù)是較為落后的，如果不能夠?qū)Y源進(jìn)行精準(zhǔn)定位，那么就會致使采礦的工作效率不斷的降低。其次，采礦過程中需要使用到許多不同的機(jī)械和設(shè)備，但是我國在機(jī)械設(shè)備研究方面與發(fā)達(dá)國家相比存在著一定的差距，機(jī)械使用效率較低，而且采礦過程中，需要許多人為因素的配合和參與，人力因素對采礦的影響也是較大的。第三，選取礦料時所使用的技術(shù)也較為落后，這就會導(dǎo)致無法對有效資源進(jìn)行有針對性的篩選，很容易出現(xiàn)棄礦的現(xiàn)象，使得有效資源無法得到最大程度的利用，而且二次開采的難度也是十分巨大的。最后由于技術(shù)的落后，致使一些地理環(huán)境較為復(fù)雜的礦區(qū)無法成功地被開采出來，有效的資源不能得到充分地利用，進(jìn)而出現(xiàn)了礦區(qū)閑置的狀況。

3.現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)在采礦工程中的應(yīng)用

（1）空場采礦工藝技術(shù)的應(yīng)用。空場采礦法的顯著特點(diǎn)就是可以將礦塊分成礦房和礦柱。先采礦房，后采礦柱或者在一些采礦過程中也可以選擇不采礦柱。這種兩個步驟來回進(jìn)行開采的方式，可以保證礦石和周圍巖石的穩(wěn)定性。礦房回采之后需要有針對性地進(jìn)行研究，然后制定相關(guān)計(jì)劃，對采空區(qū)進(jìn)行處理，采用空場采礦工藝技術(shù)的基本條件有相應(yīng)的要求，也就是礦石和周圍巖石較為穩(wěn)固的情況下才可以采用這種方法。根據(jù)目前國內(nèi)外的一些礦山開采實(shí)踐所總結(jié)出來的經(jīng)驗(yàn)可以看出，空場采礦法應(yīng)用是較為廣泛的，而且也在不斷地?cái)U(kuò)大其使用的范圍。

（2）充填采礦工藝技術(shù)的應(yīng)用。充填采礦工藝技術(shù)的主要特點(diǎn)在于充填工序作為回填工序的最后一個環(huán)節(jié)，采用充填采礦的工藝可以帶來許多的益處。比如對于礦石回采率有著一定程度上的提升，選擇綜合經(jīng)濟(jì)效益較好，而且可以在一定程度上減少地面尾礦壩占地面積，對于礦石環(huán)境的改善也有著非常重要的幫助。充填法在開采時還可以防止火災(zāi)的發(fā)生，開采地面也需要做好良好的保護(hù)，設(shè)置礦床，使用充填法還可以保證地面不出現(xiàn)陷落的現(xiàn)象。

（3）巖體加固技術(shù)的應(yīng)用。在我國，礦產(chǎn)資源分布十分廣泛，這也致使礦產(chǎn)資源周圍所具備的地質(zhì)條件和自然條件都會存在差異，如果某個礦區(qū)周圍地質(zhì)相對較為薄弱，就不適宜使用較大型的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行開采。這主要是由于設(shè)備機(jī)械在使用過程中很容易致使坍塌事故的發(fā)生，工作人員在開采前需要對不穩(wěn)定的部分進(jìn)行加固處理，以此來保證礦石開采工作的順利進(jìn)行。

4.結(jié)束語

總體來說，現(xiàn)代化開采工藝在煤礦生產(chǎn)和開采過程中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，為了將這一工藝不斷的升級和創(chuàng)新，需要相關(guān)人員充分地認(rèn)識到低碳開采，綠色開采的重要性。為了實(shí)現(xiàn)低碳開采和綠色開采，需要結(jié)合礦區(qū)自身的實(shí)際情況進(jìn)行選擇，找到合適的工藝才能夠保證開采的效率不斷提升，對于整體煤炭行業(yè)的發(fā)展也起到很好的推動作用。