現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)在采礦工程中的應(yīng)用

黃羅曉

摘要：為推動(dòng)采礦行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，對(duì)采礦工藝技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新就顯得尤為必要?，F(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)，一方面可提高采礦作業(yè)效率，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益，另一方面也可增加采礦作業(yè)安全系數(shù)，保證作業(yè)人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。本文就重點(diǎn)分析了現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)，并對(duì)其在采礦工程中的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的說明。

關(guān)鍵詞：采礦工藝技術(shù);采礦工程;應(yīng)用

引言：與傳統(tǒng)采礦工藝技術(shù)相比，現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)解決了傳統(tǒng)作業(yè)中存在的問題，在保證采礦作業(yè)效率的基礎(chǔ)上，有效控制了現(xiàn)有資源，減少了浪費(fèi)，對(duì)于采礦行業(yè)的發(fā)展起到了較好的推動(dòng)作用?？梢哉f，采礦工藝技術(shù)的應(yīng)用，為采礦工程落實(shí)及行業(yè)進(jìn)步帶來了強(qiáng)大的推動(dòng)力。

1采礦工藝技術(shù)的基本特性

1.1結(jié)合開采條件改進(jìn)采礦工藝

因開采條件不同，選擇的采礦工藝也需有所差別，所以在采礦工程中就要結(jié)合開采條件不斷調(diào)整采礦工藝，以滿足不同作業(yè)形式的需求。如原油、水、天然氣分開采集技術(shù)、采油填水技術(shù)，既做到了原油資源的保護(hù)，又不會(huì)對(duì)地層結(jié)構(gòu)帶來較大破壞，確保了開采工作的穩(wěn)定性和安全性。

1.2結(jié)合礦區(qū)分布及地域特征科學(xué)選擇采礦工藝

目前礦產(chǎn)資源分布呈現(xiàn)西多東少的特征，這一局面導(dǎo)致在采礦工程中，無法運(yùn)用統(tǒng)一技術(shù)滿足礦產(chǎn)資源開采需求，否則不僅會(huì)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)帶來影響，還會(huì)對(duì)農(nóng)田牧場(chǎng)等區(qū)域造成破壞?；诖?，作業(yè)人員應(yīng)學(xué)會(huì)利用地域優(yōu)勢(shì)，選擇合理的采礦工藝，從而保障工作的有效落實(shí)。

1.3結(jié)合機(jī)械設(shè)備及人員素質(zhì)選擇采礦工藝

采礦工作的復(fù)雜性強(qiáng)，作業(yè)面積大，存在的人員流動(dòng)性強(qiáng)，為促使采礦工程的順利落實(shí)，就需要對(duì)采礦人員及所需機(jī)械設(shè)備加以科學(xué)配置，并根據(jù)員工的專業(yè)能力，合理選擇設(shè)備種類及工藝技術(shù)，以此提高采礦作業(yè)的質(zhì)量。另外，定期開展人員培訓(xùn)，熟練掌握工藝技術(shù)及操作設(shè)備，以此確保整體作業(yè)的安全性。

2采礦工程中現(xiàn)代采礦工藝技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1溶浸采礦工藝技術(shù)

該工藝技術(shù)是讓礦石發(fā)生化學(xué)反應(yīng)進(jìn)而滿足開采需求的一種技術(shù)。在實(shí)際應(yīng)用中，需要做好前期準(zhǔn)備，一方面了解采礦區(qū)域地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征，獲取精準(zhǔn)數(shù)據(jù)資料，分析物理和化學(xué)特征，另一方面要配置化學(xué)反應(yīng)溶液，確定灌注點(diǎn)，在實(shí)際作業(yè)中，將溶液按照規(guī)定要求注入其中，加強(qiáng)化學(xué)反應(yīng)，加快開采速度。

2.2崩落采礦工藝技術(shù)

崩落采礦工藝技術(shù)在應(yīng)用時(shí)，會(huì)在采礦工作開展前先利用該技術(shù)將采礦區(qū)域存在的危險(xiǎn)性圍巖結(jié)構(gòu)予以剔除，避免采礦過程中因大幅度振動(dòng)產(chǎn)生塌落等危險(xiǎn)事故，保障開采人員的生命安全。目前，崩落采礦工藝技術(shù)常見的應(yīng)用形式有底柱分段崩落法和無底柱分段崩落法這兩種。前者在使用中，需要先對(duì)作業(yè)區(qū)域橫斷面尺寸、底柱高度、漏斗間距等參數(shù)進(jìn)行計(jì)算和檢查，確定合格后，方可開展開采作業(yè)。同時(shí)，在底柱高度設(shè)計(jì)中，還要分析礦石的穩(wěn)定性，確定最終使用機(jī)械設(shè)備形式，保證開采過程的安全性、合理性。如果底柱結(jié)構(gòu)為漏斗形，那么對(duì)應(yīng)的底柱和分段高度，要分別保持5-7米、11-13米之間[1]。無底柱分段崩落工藝技術(shù)，主要應(yīng)用在機(jī)械化程度較高的工藝中，可減少人工操作，應(yīng)用頻率較高。

2.3空?qǐng)霾傻V工藝技術(shù)

空?qǐng)霾傻V工藝技術(shù)具有高性能和高效率的特征?？?qǐng)霾傻V工藝技術(shù)在應(yīng)用中，直接將礦區(qū)劃分為礦房和礦柱兩種情況，按照先礦房再礦柱的順序逐步開展開采工作。整個(gè)過程中，柱子的設(shè)置是最為重要的輔助設(shè)施，可確保該技術(shù)落實(shí)的有效性，實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源的科學(xué)開采，同時(shí)還能夠通過與其他技術(shù)設(shè)備的科學(xué)配合，增強(qiáng)礦室整體的安全性，減少變形問題的出現(xiàn)。

2.4巖體加固工藝技術(shù)

采礦工程中經(jīng)常會(huì)受到地質(zhì)條件、氣候環(huán)境、機(jī)械作業(yè)等方面因素的影響，使得周邊巖體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不穩(wěn)固現(xiàn)象。巖體加固工藝技術(shù)正是為解決這一問題而生成的。其可與空?qǐng)霾傻V、填充采礦等工藝技術(shù)融合應(yīng)用，在開采作業(yè)中，保證周邊結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性，增大開采安全系數(shù)。該技術(shù)在落實(shí)中是采取支護(hù)和注漿的方式，將漿液注入到周邊破碎結(jié)構(gòu)之中，形成新的加固結(jié)構(gòu)，以此增大整體強(qiáng)度，保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

2.5填充采礦工藝技術(shù)

填充采礦工藝技術(shù)屬于人工支護(hù)技術(shù)的一種，一般被應(yīng)用在深層礦井作業(yè)中，通過水沙、膠結(jié)填充物的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)區(qū)域處理，降低危險(xiǎn)事故的發(fā)生率。該技術(shù)在應(yīng)用中具有較多優(yōu)勢(shì)，如適應(yīng)性強(qiáng)、安全系數(shù)高、工作效率高等，且該技術(shù)能夠預(yù)防冒落及巖爆等危險(xiǎn)問題的產(chǎn)生，保證開采場(chǎng)所的安全性、可靠性。隨著采礦技術(shù)的完善，很多技術(shù)人員對(duì)填充物加大了重視力度，使用新型填充物，有利于增強(qiáng)礦山采礦的穩(wěn)定性、安全性，符合我國(guó)提倡的綠色環(huán)保理念。因而填充采礦工藝技術(shù)在采礦工程中受到了廣泛的應(yīng)用。

3現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)的發(fā)展前景

3.1地下礦山開采工藝技術(shù)

使用爆破和搬運(yùn)方式開展開采工作能夠獲得一些效益利潤(rùn)，但因其消耗人力、物力較多，爆破中存在一定的意外狀況，這使得計(jì)劃效益有所縮減，最終利潤(rùn)有所降低。又因?yàn)楹罄m(xù)處理的過程不是十分完善，會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞。因此，未來在開采的過程中，要優(yōu)化整個(gè)工程布局，合理設(shè)計(jì)各類工藝流程，在開采的過程中減少對(duì)環(huán)境的破壞。

3.2地下礦山地面沉降預(yù)警

地下礦山開采中容易出現(xiàn)地面沉降問題，如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決，不僅會(huì)對(duì)后續(xù)工作帶來影響，還會(huì)對(duì)環(huán)境造成破壞，威脅作業(yè)人員的生命安全。所以在未來發(fā)展中，需要利用先進(jìn)技術(shù)對(duì)地下礦山的變化特征加以掌握和了解，通過地理信息技術(shù)、探測(cè)技術(shù)，準(zhǔn)確了解底層運(yùn)動(dòng)情況，在發(fā)現(xiàn)沉降問題后，第一時(shí)間給予處理和解決，避免塌陷和危險(xiǎn)事故的發(fā)生，提高安全等級(jí)[2]。

3.3開采穩(wěn)定性與巖展控制技術(shù)

以尾礦對(duì)采空區(qū)實(shí)施有效填充和處理，能夠增強(qiáng)整個(gè)礦區(qū)的安全性，減少因重力變化產(chǎn)生坍塌問題。同時(shí)也可采取先進(jìn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)礦區(qū)的全面檢測(cè)和分析，了解具體情況，再實(shí)行科學(xué)處理。即先對(duì)存在問題的釆礦場(chǎng)加以分析，之后再全面預(yù)測(cè)頂板破壞的方式，利用頂板加固的方式控制巖層陷落，增加頂板支護(hù)的強(qiáng)度。

3.4廢石與尾礦混合料填充技術(shù)

在采礦工程中，應(yīng)遵循廢石不出坑的原則，通過反復(fù)試驗(yàn)來加強(qiáng)礦區(qū)填充效果。在填充前，先確定填充體材料強(qiáng)度，通過比例參數(shù)的計(jì)算和分析、試驗(yàn)作業(yè)的落實(shí)來保證填充效果，避免礦區(qū)事故的發(fā)生[3]。在采礦工程中，還可借助廢石與尾礦填充混合系統(tǒng)的構(gòu)建，將產(chǎn)生的廢石與尾礦予以重新循環(huán)利用，符合廢石不出坑的原則要求。

此外，隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的快速發(fā)展，相關(guān)人員對(duì)采礦工程的研究力度逐漸加大，在現(xiàn)階段采礦工程中，為保障整體作業(yè)的安全性，要堅(jiān)持以實(shí)際問題為導(dǎo)向的原則，分別從穩(wěn)定性、圍巖結(jié)構(gòu)安全、沉降預(yù)警等多方面加以分析和探討，制定合理的作業(yè)體系，實(shí)現(xiàn)科學(xué)管理和控制，有效規(guī)避開采中存在的問題，降低不良因素影響，從而增大礦區(qū)安全系數(shù)，提高開采作業(yè)效率，最終創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

4結(jié)束語

總之，現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)在采礦工程中的科學(xué)應(yīng)用，能夠解決傳統(tǒng)采礦存在的各類問題，降低人力、物力方面的損耗，優(yōu)化和調(diào)整作業(yè)流程，有效控制開采中事故的發(fā)生，保障開采質(zhì)量和安全，為我國(guó)采礦行業(yè)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。同時(shí)，通過現(xiàn)代化技術(shù)的應(yīng)用，還能夠減輕開采作業(yè)對(duì)環(huán)境的破壞，維護(hù)環(huán)境效益，為社會(huì)的可持續(xù)前行提供助力。

參考文獻(xiàn)：

[1]王林魁.現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)在采礦工程中的應(yīng)用研究[J].世界有色金屬，2020，No.545（05）：69-70.

[2]陳朝輝.現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)在采礦工程中的應(yīng)用研究[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2020，v.40;No.524（18）：251-252.

[3]楊春立.現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)在采礦工程中的應(yīng)用[J].名城繪，2020，000（002）：P.1-1.