現(xiàn)代化采礦技術(shù)在采礦工程的應(yīng)用

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摘要：采礦工藝技術(shù)直接影響采礦業(yè)的綜合效益，為此應(yīng)注重現(xiàn)代化采礦技術(shù)的應(yīng)用。分析采礦工藝技術(shù)的特點、采礦工程的一些現(xiàn)代化技術(shù)及其發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代化；采礦技術(shù)；采礦工程；應(yīng)用

0引言

工業(yè)化發(fā)展會增加對礦產(chǎn)資源的需求，因此基于開發(fā)資源戰(zhàn)略性視角下會逐步地應(yīng)用一系列綠色、安全、高效、低成本的采煤工藝設(shè)備及其技術(shù)。因此，現(xiàn)代化采礦技術(shù)不但可以確保采礦作業(yè)的安全性，提升采礦效率，而且還可以防止浪費資源和破壞環(huán)境，確保采礦工程跟環(huán)境和諧的前提條件下獲得穩(wěn)定與健康發(fā)展。

1采礦工藝技術(shù)的特點

1.1結(jié)合異樣的開采狀況持續(xù)優(yōu)化采礦工藝技術(shù)

發(fā)展經(jīng)濟(jì)要求可持續(xù)性，煤礦資源是非可再生資源，當(dāng)今也逐步地提升采礦的難度，新技術(shù)的應(yīng)用非常迫切。各種開采條件都會破壞自然環(huán)境與浪費煤礦資源。根據(jù)不一樣的開采條件，應(yīng)持續(xù)優(yōu)化采礦工藝技術(shù)，例如采集天然氣、水、原油技術(shù)或者是采油填水技術(shù)，不但采集了原油資源，而且不會破壞地層構(gòu)造。

1.2結(jié)合礦產(chǎn)的開采范圍和分布選擇適宜的采礦工藝技術(shù)

礦產(chǎn)資源在國內(nèi)出現(xiàn)的形式是礦、油、煤，這些資源的分布不均勻?qū)е庐?dāng)前工業(yè)分布的不均勻。地下的礦產(chǎn)資源具備較高隱蔽性，只有結(jié)合相應(yīng)的勘探技術(shù)才可以找到。工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀要求應(yīng)用不同的采礦工藝技術(shù)，因為如果應(yīng)用一樣的采礦工藝技術(shù)，那么會破壞工業(yè)區(qū)或農(nóng)田等，因此需要將各種采礦工藝技術(shù)有針對性地應(yīng)用于各種地區(qū)。

2采礦工程中應(yīng)用的一些現(xiàn)代化采礦技術(shù)

2.1崩落采礦工藝技術(shù)

在國內(nèi)的采礦工程中，崩落采礦技術(shù)通過崩落礦洞圍巖的形式來管理地壓，適用于礦區(qū)地表不禁止崩塌的區(qū)域以及崩落圍巖的范圍，應(yīng)用較廣。崩落采礦重點涵蓋分層崩落、分段崩落、階段崩落、自然崩落等技術(shù)。它的特點是高效、迅速、安全，在應(yīng)用大參數(shù)且做好全面的技術(shù)策略后，可以顯著提升采礦強(qiáng)度以及采礦生產(chǎn)效率，降低實現(xiàn)工作量和生產(chǎn)成本。

2.2填充采礦工藝技術(shù)

填充采礦技術(shù)是指采空區(qū)應(yīng)用其他種類材料充當(dāng)填充物，以此管理地壓，防止由于崩落圍巖或下沉地表而導(dǎo)致安全隱患的一種技術(shù)。該技術(shù)的應(yīng)用會導(dǎo)致作業(yè)面承受較大的壓力，要求通過支架對壓力進(jìn)行緩解。為了對崩落圍巖和下沉地表的情況進(jìn)行控制，還應(yīng)結(jié)合填充物對地壓問題進(jìn)行處理。如此，才可以為填充開采創(chuàng)造安全的條件和環(huán)境。該技術(shù)可以實現(xiàn)煤炭資源的安全開采。

2.3巖體加固開采工藝技術(shù)

加固巖體開采工藝技術(shù)是指結(jié)合適宜的加固處理手段，涵蓋錨桿和錨索等對內(nèi)部構(gòu)造和地表進(jìn)行加固，從而實現(xiàn)巖層可靠性的提升，防止巖層出現(xiàn)坍塌和位移的情況，從而確保采礦工作的正常開展。其中，在表層巖層（2～3）m適于用錨桿加固，在到達(dá)巖層（10～20）m以及大范圍巖體中適用錨索加固。

2.4溶浸采礦工藝技術(shù)

溶浸采礦技術(shù)是指結(jié)合化學(xué)溶劑溶浸處理采空區(qū)，從而使目標(biāo)礦產(chǎn)實現(xiàn)。該技術(shù)要求專門的技術(shù)工作者系統(tǒng)地探究礦產(chǎn)資源的化學(xué)和物理特性，再對適宜的試劑進(jìn)行配置或選擇，在工作層中倒入試劑，通過化學(xué)反應(yīng)原理來處理、回收礦產(chǎn)資源。

2.5大采高綜放開采工藝技術(shù)

在分層次開采較厚巖層范圍中適宜應(yīng)用大采高綜放技術(shù)。在傳統(tǒng)的采礦活動當(dāng)中，分層采礦技術(shù)可以擴(kuò)大開采范圍，然而這種技術(shù)在開采煤礦下層的情況下適用范圍有限而工作面移位頻繁，會提高維護(hù)巷道的難度系數(shù)。

2.6深礦井開采工藝技術(shù)

開采深井要求處理的關(guān)鍵性問題是沖擊地壓以及地?zé)嵛：?，而開采深井還會受到頂板、火、瓦斯、水、煤塵等制約作用。通常將深礦井開采技術(shù)應(yīng)用于強(qiáng)沖擊地壓、大地?zé)嵛：?、低巖石抗壓力的區(qū)域。

2.7緩傾斜煤層開采工藝技術(shù)

緩傾斜煤層的開采要求嚴(yán)格的支護(hù)構(gòu)造強(qiáng)度，在開采厚煤層的情況下，一般在開采緩傾斜厚煤層中應(yīng)用一次性開采技術(shù)方式。這種技術(shù)在進(jìn)行開采的時候應(yīng)避免四連桿的變形或滑倒，還應(yīng)防止頂梁焊接縫裂開。在開采薄煤層的情況下，一般應(yīng)用刨煤機(jī)進(jìn)行，刨煤機(jī)的優(yōu)勢是體積小、功率小，可以有效確保施工全程的安全。

3采礦工程中現(xiàn)代化采礦技術(shù)的發(fā)展趨勢

今后應(yīng)注重分析地下礦產(chǎn)的災(zāi)害控制技術(shù)與無廢技術(shù)。根據(jù)國內(nèi)的實際現(xiàn)狀，積極開發(fā)全面配套技術(shù)（災(zāi)害控制技術(shù)和無廢開采技術(shù)等），并將其應(yīng)用于非煤礦領(lǐng)域，提高國內(nèi)開采技術(shù)水平。然而，該項目的起點比較高、規(guī)模較大，面臨相應(yīng)的難度，因此需要國家相關(guān)部門的積極支持。

3.1地下礦山巖層控制和采場穩(wěn)定性技術(shù)

采空區(qū)的填充應(yīng)用尾礦與形成的低廢石，為了對該作業(yè)過程中的安全因素進(jìn)行控制，需要應(yīng)用一些高科技檢測技術(shù)，例如檢測地理物理，能夠有效檢測一系列礦產(chǎn)，以及探究有關(guān)的地理狀況和面臨缺陷的采礦區(qū)域。從另外一個視角來看，有效應(yīng)用專家系統(tǒng)和實驗室的方法能夠預(yù)測有關(guān)的頂板破壞方式，根據(jù)實際現(xiàn)狀應(yīng)用加固頂板的對策，還能分析廢石充填受到充填體的制約作用等。

3.2地下礦山的無廢開采工藝技術(shù)

采礦時需要一系列的爆破活動或者搬運活動，這不僅不能形成直接的效益，還需要投入大量財力與人力，嚴(yán)重浪費資源和降低工作效率。為此，應(yīng)重視有關(guān)的廢石問題。在不影響安全性的前提條件下，優(yōu)化布置采切工程，分析布置采礦工程的方式，從而能真正地實現(xiàn)有關(guān)的工作目標(biāo)。此外，盡可能地不將廢石弄出坑口，否則會破壞自然環(huán)境和增加工作量?？傊瑧?yīng)全面考慮影響因素，合理、科學(xué)地選用開采工藝技術(shù)方式，然后立足于開采工藝技術(shù)方式有效地兼顧礦石的回采、輸送、填充等情況，科學(xué)地布置開采、輸送、搬運、填充系統(tǒng)。

3.3填充地下礦山混合填充料（尾礦與廢石）的技術(shù)

貫徹實施廢石不出坑的原則，為了提高充填體的強(qiáng)度，應(yīng)多次開展科學(xué)的試驗，合理確定充填體當(dāng)中廢石的比重，以及根據(jù)充填料水的滲透實驗結(jié)果布置設(shè)計填充脫水構(gòu)造。這樣能顯著減少填充脫水的時間。并且，對礦山工程的設(shè)計應(yīng)科學(xué)地分析混合料（尾礦和廢石）的充填系統(tǒng)，確保充填的尾礦和廢石實現(xiàn)實際需要，以及兼顧礦石生產(chǎn)當(dāng)中排放廢石的路徑問題，確保采礦生產(chǎn)中的廢石不出坑。

3.4預(yù)警地下礦山地面塌陷沉降災(zāi)害系統(tǒng)

基于當(dāng)前現(xiàn)代化地理位置信息技術(shù)的影響下，地理信息系統(tǒng)（GIS，GeographicInformationSystem）與全球定位系統(tǒng)（GPS，GlobalPositioningSystem）是非常關(guān)鍵的，能夠在采礦工程中應(yīng)用3S技術(shù)，即GIS，GPS和RS（RemoteSensing，遙感探測技術(shù)）。如此，能對體現(xiàn)礦區(qū)地表塌陷的遙感圖像進(jìn)行有效判斷，并對其他一些要素，如采礦資料信息和地質(zhì)狀況等，進(jìn)行探究。還能夠建構(gòu)地下礦山采空區(qū)的災(zāi)害管理信息系統(tǒng)，實現(xiàn)對井下數(shù)據(jù)的管理、記錄、監(jiān)測等。通過全面探究與系統(tǒng)分析的方式，對礦區(qū)的一系列信息進(jìn)行存儲、分析、處理、評價等，從而對有關(guān)信息進(jìn)行動態(tài)調(diào)整與反饋，防止發(fā)生事故，最終實現(xiàn)安全生產(chǎn)。

4結(jié)語

相比傳統(tǒng)的采礦工藝技術(shù)，現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)有較大優(yōu)勢。采礦工程中應(yīng)用現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)，能降低采礦工程的難度系數(shù)，大大提升采礦效率和降低存在危害風(fēng)險。因此，現(xiàn)在的采礦工程，應(yīng)用現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)十分普遍，并且在未來，也要求創(chuàng)新采礦工藝技術(shù)，以推動采礦工藝技術(shù)的精準(zhǔn)化和具備更高的應(yīng)用價值。

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作者:閻剛 單位:陜西魯泰能源科技有限公司