采礦工藝技術(shù)在采礦作業(yè)中的應(yīng)用研究

＊史利民

（新景礦運(yùn)輸工區(qū) 山西 045000）

1.傳統(tǒng)采礦技術(shù)

(1)填充開采技術(shù)

填充開采技術(shù)是礦產(chǎn)開采過程中常用的一種開采技術(shù)，填充開采技術(shù)一般指礦物開采、廢料處理或其他采礦作業(yè)時(shí)，將填充材料回填到采空區(qū)域，避免出現(xiàn)采空區(qū)區(qū)域的塌方或者地表滲水情況發(fā)生的技術(shù)，以保證開采作業(yè)的順利進(jìn)行。我們研究填充開采技術(shù)的工作原理后發(fā)現(xiàn)，填充開采技術(shù)可以盡量避免采空區(qū)坍塌。這也是填充開采技術(shù)的重要意義，給采空區(qū)的礦坑提供支撐，分層回采的底板也可以提供著力點(diǎn)。根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行操作的時(shí)候，需要分析填充材料的種類，礦產(chǎn)的運(yùn)輸方式和礦產(chǎn)的充填以及回采方式，分成上向、下向、事后分成充填采礦技術(shù)三種?？偠灾畛溟_采技術(shù)適用性很廣，比如礦石容易坍塌的開采地區(qū)、盡量減少礦床暴露面積的開采地區(qū)、地表貴金屬和硫化礦床不能損壞、氧化反應(yīng)敏感性高的礦床等，而且填充開采技術(shù)有靈活性高、工程小、礦石損耗低的特點(diǎn)，維持圍巖穩(wěn)定、減小圍巖移動(dòng)防止坍塌的優(yōu)勢(shì)。隨著近年來(lái)分層回采的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，技術(shù)提高，填充工藝也更加適用，現(xiàn)在在一些鐵礦、煤礦等礦山中，填充開采技術(shù)也在逐漸應(yīng)用起來(lái)。如 圖1所示。

圖1 填充采煤剖面圖

(2)空?qǐng)霾傻V技術(shù)

空?qǐng)霾傻V技術(shù)也是比較常用的采礦技術(shù)。其特點(diǎn)是將礦塊分成幾個(gè)采集區(qū)，包括礦房和礦柱，礦柱由間柱、頂柱、底柱三部分組成。如圖2所示?？?qǐng)鲩_采技術(shù)的回采過程中，作業(yè)人員需要在內(nèi)部通道垂直的工作面出礦或者鑿巖，這要特別注意作業(yè)人員的人身安全。多數(shù)情況下，礦體厚度滿足時(shí)，采用水平方向布置礦房，若厚度超過了水平方向的要求，則采取分段技術(shù)垂直方向布置礦房。

圖2 空?qǐng)霾傻V法模型圖

空?qǐng)霾傻V技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)主要有兩方面，一方面，對(duì)于穩(wěn)定堅(jiān)實(shí)的礦石和圍巖或者特別厚的傾斜礦床，空?qǐng)霾傻V技術(shù)可以具有較高的安全性、通風(fēng)性，礦房回采的強(qiáng)度也較大。另一方面，多個(gè)施工段同時(shí)間作業(yè)的方式，可以大大提高開采礦石的效率。而空?qǐng)霾傻V技術(shù)的弊端在于，空?qǐng)鲩_采技術(shù)需要大量的勞動(dòng)力來(lái)準(zhǔn)備前期的工作；大量的礦柱占比會(huì)導(dǎo)致礦石的損耗以及增高貧化率。

(3)留礦開采技術(shù)

我國(guó)經(jīng)過近年來(lái)的經(jīng)驗(yàn)積累，留礦開采技術(shù)有了進(jìn)一步的提高，較為廣泛的應(yīng)用于有色金屬和稀有金屬的開采過程中。如圖3所示。留礦開采技術(shù)與空?qǐng)鲩_采技術(shù)的相同點(diǎn)在于，二者的類型都是有水平走向和垂直走向兩種。留礦開采技術(shù)的礦房布置走向主要取決于礦床的整體厚度，以10m為界限，厚度小于10m時(shí)，礦房的布置一般采取水平走向；厚度大于10m時(shí)，礦房的布置一般采取垂直走向。擔(dān)任運(yùn)輸和通風(fēng)任務(wù)的運(yùn)輸平巷根據(jù)礦房布置的走向設(shè)置，水平走向的運(yùn)輸平巷在礦體中，垂直走向的礦房運(yùn)輸平巷設(shè)置在礦體內(nèi)部。當(dāng)?shù)V床的整體厚度可以進(jìn)行施工的情況下，人行天井和通風(fēng)天井一般設(shè)置在間柱里，通過每5m一個(gè)的聯(lián)絡(luò)通道把所有礦房聯(lián)系在一起。應(yīng)該在可能的情況下盡量提高通風(fēng)以及作業(yè)條件。如果采用了淺孔爆破的方法開采礦石，需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的爆破程度進(jìn)行作業(yè)，如果只有部分大塊不符合要求的礦石，只需對(duì)這部分再次爆破即可。如果此次的爆破不合格，應(yīng)該再次爆破，重新爆破礦石。為了防范爆破后出現(xiàn)坍塌或者礦石膨脹的情況發(fā)生，所以爆破作業(yè)后不要馬上進(jìn)入作業(yè)范圍。通常每次爆破后只有不到一半的區(qū)域局部放礦，其他的部分還留在在礦房中，這樣可以使作業(yè)區(qū)域工作空間更靈活，礦房回采工作完成之后，才會(huì)放出其余的大量礦石。處理好頂板的浮石，不平整的礦石，才能為以后的開采提供安全方便的工作環(huán)境。礦柱的開采要在礦房的礦石全部放出后再進(jìn)行。

圖3 留礦法示意圖

2.采礦工藝技術(shù)的應(yīng)用

(1)關(guān)于安全方面

礦山的開采過程中頻發(fā)安全事故，所以礦山的開采與運(yùn)輸?shù)恼麄€(gè)過程相關(guān)工作需要嚴(yán)格遵守規(guī)定，重點(diǎn)檢查，爆破時(shí)炸藥的類型以及用量要層層把控。開采前設(shè)計(jì)部分，要把安全性充分考慮到，進(jìn)行嚴(yán)格的危險(xiǎn)因素篩查，查找漏洞并及時(shí)修復(fù)。因?yàn)檫@些環(huán)節(jié)與作業(yè)人員的安危息息相關(guān)。巷道布置依照合理化等原則可以從簡(jiǎn)，但是與安全相關(guān)的機(jī)械設(shè)備必須安全可靠，防范事故發(fā)生的設(shè)施要有效。

(2)關(guān)于環(huán)境保護(hù)

我國(guó)正處于開發(fā)大量資源，科學(xué)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)水平快速提升，社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)大力推進(jìn)的時(shí)期。在這樣的情況下，要想確保環(huán)境與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展，就必須確保科學(xué)采礦同環(huán)境保護(hù)并重，礦產(chǎn)作業(yè)要響應(yīng)國(guó)家相關(guān)政策，把可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略深入貫徹落實(shí)到工作當(dāng)中。而且采礦業(yè)的發(fā)展可以促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，比如帶來(lái)必要的資金、物力等方面的支撐，并且采礦時(shí)做好對(duì)環(huán)境的保護(hù)也能夠推動(dòng)采礦業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。所以，節(jié)能環(huán)保的開采技術(shù)對(duì)礦產(chǎn)產(chǎn)業(yè)的健康快速發(fā)展特別重要。我們應(yīng)該積極探索開發(fā)節(jié)能環(huán)保的采礦技術(shù)，完善之前的采礦作業(yè)技術(shù)，結(jié)合實(shí)際情況，推廣應(yīng)用，為我國(guó)礦產(chǎn)資源的開發(fā)采集提供高端的技術(shù)支持，進(jìn)一步推進(jìn)我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)。

3.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，采礦工藝技術(shù)在礦產(chǎn)資源的開采與運(yùn)輸?shù)恼麄€(gè)過程起重要作用，我們必須合理地選擇采礦技術(shù)。我國(guó)采礦工業(yè)不斷發(fā)展，采礦工藝技術(shù)也隨之不斷更新，既充分考慮作業(yè)人員的人身安全，又需要保證采礦產(chǎn)業(yè)的效益。本文從填充開采技術(shù)、空?qǐng)鲩_采技術(shù)以及留礦開采技術(shù)幾個(gè)類型出發(fā)，對(duì)其開采特點(diǎn)、適用范圍、優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)等方面進(jìn)行探討，對(duì)采礦工藝技術(shù)在安全方面的應(yīng)用與環(huán)境保護(hù)方面的應(yīng)用進(jìn)行討論，希望對(duì)礦業(yè)開采相關(guān)工作人員有所啟發(fā)，也對(duì)采礦工藝技術(shù)的發(fā)展有所幫助。