采礦工程現(xiàn)代化采礦工藝技術研究
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摘要：隨著現(xiàn)代經(jīng)濟步伐的不斷發(fā)展，促進了我國在傳統(tǒng)經(jīng)濟領域技術方面的革新。因我國礦產(chǎn)資源豐富，其中煤礦資源儲備量在世界中居于前列位置。在對礦產(chǎn)資源的不斷開采作業(yè)中，對于采礦的技術也隨著科技水平的發(fā)展而逐步提升，這樣既可以將采礦作業(yè)效率予以有效提高，而且在進行井下作業(yè)中可以保障作業(yè)人員的安全。本文結合采礦作業(yè)中呈現(xiàn)的特點，分析了采礦作業(yè)中存在的技術問題，闡述了采礦工程中的一系列現(xiàn)代化采礦工藝技術，并展望了現(xiàn)代化采礦工藝技術的前景，以供參考。
關鍵詞：采礦工程；現(xiàn)代化；采礦工藝；技術應用
當下，由于人類的需求日益增長，礦產(chǎn)資源的開采量也隨之越來越大，進而促進了采礦工程的發(fā)展步伐，因科技水平的不斷進步，落后的技術與設備已不滿足于當下發(fā)展要求，為迎合當下對采礦工程的需求，必須對采礦工藝技術進行改良。因此，務必使用現(xiàn)代化的采礦工藝技術，結合自身的發(fā)展特點，合理利用先進的技術，以在采礦工藝中發(fā)揮有效機制。
1.采礦作業(yè)的特點
（1）開采困難。由于采礦作業(yè)活動大多數(shù)是在地下的礦井中進行，所以產(chǎn)生的風險就相對較高。井下作業(yè)很難實現(xiàn)完全機械化與自動化，而且所產(chǎn)生的危險性更高。（2）礦產(chǎn)資源固定。因礦產(chǎn)資源在地球上的存在相對固定，可再生性較小，自然界中對礦產(chǎn)進行開采的地點比較固定，在選擇礦址方面需要慎重。（3）采礦人員流動大。我國中小型煤礦較多，由于企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模不大，不具備較強的生產(chǎn)力，同時，礦區(qū)環(huán)境較差，而且作業(yè)人員的薪資較低，造成了煤礦企業(yè)流動性較大的情況。
2.采礦工程中的常見技術問題
(1)采礦技術層面煤礦開采過程和井下施工情況，全面體現(xiàn)了采礦技術的整體性以及先進性，采礦業(yè)要想實現(xiàn)快速發(fā)展，就要對安全問題和開采效率進行高度的關注。現(xiàn)如今，采礦工程中使用的采礦工藝技術都存在著一定的弊端，如果這些問題得不到及時的處理，就會給礦山開采工作造成嚴重的影響，還會給井下工作人員的人身安全帶來嚴重的影響。在對煤礦資源進行定位和儲量探測時，所使用的技術存在著很多的不足之處，例如探測誤差較大、探測效率不高、覆蓋范圍較小以及使用的探測技術比較落后等，這就導致實際獲得的信息不具有較強的使用價值，使礦產(chǎn)資源的開采率受到一定程度影響，同時也會給后續(xù)的開采施工帶來一定的阻礙。在井下開采施工的過程中，機械化的施工程度比較低，有些偏遠地區(qū)的小型煤礦在開采時，依然使用著人工作業(yè)的模式。由于采礦企業(yè)的管理方式未能實現(xiàn)與時俱進，這就給現(xiàn)代化工藝技術的有效利用造成嚴重的影響。此外，廢棄礦坑無法實現(xiàn)二次開采，這也使得大量的可利用資源被閑置浪費。(2)安全問題現(xiàn)代企業(yè)在生產(chǎn)經(jīng)營的時候，一定要將安全問題放在首要位置，安全生產(chǎn)是國家對企業(yè)經(jīng)營管理采取的強制措施，同時也是確保企業(yè)高效、平穩(wěn)運行的保障。采礦工程的安全問題主要表現(xiàn)為以下兩種情況：第一，采礦企業(yè)在開展采礦作業(yè)時，絕大多數(shù)的施工都是在地下進行的，人員和礦產(chǎn)資源都需要借助礦井和礦道來完成運輸，因此最為常見的安全問題就是坍塌或者是滲水問題。第二，礦產(chǎn)資源在開采的時候，施工環(huán)境比較惡劣，缺氧的情況時有發(fā)生，礦井火災和瓦斯爆炸事件發(fā)生的概率也比較高。
3.采礦工程中使用的現(xiàn)代化工藝技術
(1)露天采礦最近幾年來，露天采礦技術得到了廣泛的利用，我國露天采礦總量占地下礦山開采總量一半以上。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，露天開采礦石量與傳統(tǒng)開采礦石量的比例可以達到8:2，究其原因，主要是因為地下煤礦開采受施工技術的影響非常明顯，且地下施工環(huán)境比較復雜，這也給施工作業(yè)造成了一定嚴重的影響。然而在使用露天采礦技術以后，使地下采礦氧氣不足、地下施工空間狹小等問題得到了及時的解決，從而使礦產(chǎn)資源的開采效率得到不斷地提高。然而，在露天煤礦開采的過程中，會給淺表層礦產(chǎn)資源和地表植被造成了一定程度的破壞，給后續(xù)的淺表層礦產(chǎn)資源開采和環(huán)境保護帶來了巨大的壓力。從可持續(xù)發(fā)展的角度進行分析，需要對地下礦產(chǎn)資源開采與露天礦產(chǎn)資源開采進行統(tǒng)籌安排，使所有的資源實現(xiàn)均衡發(fā)展和有效利用。(2)崩落采礦通過使用崩落采礦技術，可以使采礦作業(yè)的安全性得到有效提升，確保采礦作業(yè)得到順利的進行。在對危險圍巖進行崩落處理時，通過使用先進的崩落采礦技術設備，在確保危險圍巖的穩(wěn)定性得到保證的前提下，不斷地加快礦產(chǎn)資源的開采速度，使企業(yè)的經(jīng)濟效益得到不斷地提高。危險類圍巖開采的過程中，使用崩落采礦技術以后，可以使開采作業(yè)的危險系數(shù)得到有效的降低，使作業(yè)環(huán)境的安全性得到了不斷地提高。伴隨著社會的不斷發(fā)展和進步，崩落采礦技術也得到了快速的發(fā)展，崩落采礦技術被詳細的劃分為有底柱分段崩落技術和無底柱分段能落技術兩類。無底柱分段崩落技術，需要投入的人力比較少，但是該技術對機械設備的要求非常高，對機械設備產(chǎn)生了過度的依賴。有底柱分段崩落技術的施工人員需要深入到施工現(xiàn)場進行作業(yè)，需要科學的檢測底柱的間距和橫截面尺寸，從而確保所得數(shù)據(jù)有效、準確。圍巖去除使用崩落技術以后，一定要確保礦區(qū)結構不會受到嚴重的影響，使其滿足采礦工程所有的施工標準。(3)填充采礦采礦工程施工的過程中，會出現(xiàn)采空區(qū)域，因此需要積極采取有效措施對采空區(qū)域進行科學管理，經(jīng)常使用的處理方法為回填法，使地表下沉問題得到有效的避免，為后續(xù)采礦工程的順利施工奠定堅實的基礎。填充采礦技術在實際應用時，對于填充面來說，礦產(chǎn)資源被開采以后，其所承受的壓力會急劇增加，需要采取一定的措施進行處理。支架架設時，需要使用填充物對地下壓力進行一定程度的緩解，從而使地表沉降問題得到有效的處理，使圍巖崩落而導致的危險事故發(fā)生的幾率得到降低，使安全生產(chǎn)得到真正的實現(xiàn)。在填充采礦技術得到科學合理的使用以后，安全采礦的目的得到了真正的實現(xiàn)，填充采礦技術使用早期，所有的填充物全部都是就地取材，使用礦產(chǎn)資源開采后的廢棄物來進行回填，使廢棄物處理的成本得到有效的節(jié)約，但是這種方法的安全性不高，質(zhì)量也得不到保證。隨著科學技術的不斷發(fā)展和進步，膠狀填充物應運而生，使得回填的安全性和穩(wěn)定性得到了顯著的提高。(4)溶浸采礦溶浸采礦技術主要是通過礦產(chǎn)資源與化學物質(zhì)之間發(fā)生的化學反應得以實現(xiàn)的，礦產(chǎn)資源的處理主要是借助特定的化學物質(zhì)來完成的，使礦產(chǎn)資源從固體轉(zhuǎn)化成為了液體，從而使礦產(chǎn)資源的開發(fā)得到了高效的實現(xiàn)。在使用溶浸采礦技術以前，需要對整個作業(yè)區(qū)域進行仔細的勘查，對作業(yè)區(qū)的底層情況進行全面的掌握，對礦產(chǎn)資源的分布情況和底層結構有清晰的了解。將事先準備好的化學物質(zhì)灌入到地層中，礦產(chǎn)資源與灌入的化學物質(zhì)發(fā)生化學反應以后，礦產(chǎn)資源被轉(zhuǎn)化成為液體資源，從而使礦產(chǎn)資源得到充分的開采。與其他采礦技術進行比較，溶浸采礦技術具有較強的優(yōu)勢，它的安全性和穩(wěn)定性比較高，使礦產(chǎn)資源開采的效率和質(zhì)量得到保證，同時不會給環(huán)境造成惡劣的影響，值得在采礦行業(yè)中大范圍的推廣。(5)巖體加固采礦在采礦工程作業(yè)時，會受到很多外在因素的制約，采礦區(qū)四周的巖石在受到撞擊以后會出現(xiàn)松動的情況，使巖體的穩(wěn)定性受到影響，因此為了使開采作業(yè)得到順利的進行，需要使用專業(yè)的錨索工具進行施工。錨索工具可以使采礦區(qū)域頂部位置得到加固處理，這就是采礦企業(yè)經(jīng)常使用的巖體加固技術。巖體加固技術可以與填充法進行配合使用，從而使采礦作業(yè)的安全性得到有效的提升。支護法和注漿法也是巖體加固經(jīng)常使用到的方法，對破碎巖體和流砂起到了較好的加固作用，使采礦工程施工環(huán)境的安全性得到保證。
4.現(xiàn)代化采礦工藝技術的發(fā)展前景
(1)無廢開采技術在進行采礦的時候，需要科學的處理爆破方式和搬運情況，從而其經(jīng)濟收益得到不斷地提高，同時投入的財力和物力也會隨著增加，給整體工作效率造成嚴重的影響。廢石處理受到了人們的普遍關注，從安全的角度出發(fā)，通過對采掘工序的合理設置，使地下礦山無廢開采技術得到優(yōu)化和升級。科學的設置工藝技術流程，使所有的廢棄物得到及時的處理，同時做好環(huán)境保護工作。(2)采礦場地的安全與穩(wěn)定要想使開采過程的安全性得到保證，就要對采空區(qū)進行及時的回填，從而使工作效率得到不斷地提高。借助先進的檢測技術和儀器，實現(xiàn)對施工區(qū)域地質(zhì)環(huán)境的科學監(jiān)測，對潛在的風險進行清晰的了解，使用高精尖的科學技術，實現(xiàn)對礦體的修正和固定，從而使礦山場地的安全性和穩(wěn)定性得到有效的提高。(3)地面沉降塌陷災害預警現(xiàn)代化信息技術在采礦工藝中得到了廣泛的運用，使用遙感技術、地理信息系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)對礦區(qū)地表的復雜情況進行了全面的掌握，實現(xiàn)了對地質(zhì)環(huán)境的科學監(jiān)測，使用先進的分析系統(tǒng)科學的評價了礦區(qū)的安全生產(chǎn)環(huán)境，使安全事故的發(fā)生幾率得到有效的降低，從而使施工人員的人身安全和生命財產(chǎn)安全得到保障。
5.結語
由于現(xiàn)代化采礦工藝技術的一系列特點，在采礦工程中予以科學應用，將會對我國采礦工程產(chǎn)生良好的促進作用，使得采礦工程更加安全，并且有效提高了采礦工程的生產(chǎn)與工作效率，有效確保作業(yè)的質(zhì)量，推動我國礦產(chǎn)的前進步伐。此外，采礦工程需要不斷更新發(fā)展理念，由于現(xiàn)代科技的不斷進步，需要不斷對采礦技術進行科學的改革。在綠色環(huán)保理念的支持下，應該倡導綠色技術，在企業(yè)發(fā)展中應該不斷引進先進的技術，以在行業(yè)間的競爭中取得長足發(fā)展。
參考文獻
[1]代琪.現(xiàn)代化采礦工藝技術在采礦工程中的應用[J].中小企業(yè)管理與科技(中旬刊),2015(11):55-56.
[2]段永維.現(xiàn)代化采礦工藝技術在采礦工程中的應用分析[J].世界有色金屬,2018(19):46-47.
作者：李超 單位：山西鋪龍灣煤業(yè)有限公司
