采礦工程現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)研究

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摘要：隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)步伐的不斷發(fā)展，促進(jìn)了我國(guó)在傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域技術(shù)方面的革新。因我國(guó)礦產(chǎn)資源豐富，其中煤礦資源儲(chǔ)備量在世界中居于前列位置。在對(duì)礦產(chǎn)資源的不斷開采作業(yè)中，對(duì)于采礦的技術(shù)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(jìn)行井下作業(yè)中可以保障作業(yè)人員的安全。本文結(jié)合采礦作業(yè)中呈現(xiàn)的特點(diǎn)，分析了采礦作業(yè)中存在的技術(shù)問題，闡述了采礦工程中的一系列現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)，并展望了現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)的前景，以供參考。

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

當(dāng)下，由于人類的需求日益增長(zhǎng)，礦產(chǎn)資源的開采量也隨之越來越大，進(jìn)而促進(jìn)了采礦工程的發(fā)展步伐，因科技水平的不斷進(jìn)步，落后的技術(shù)與設(shè)備已不滿足于當(dāng)下發(fā)展要求，為迎合當(dāng)下對(duì)采礦工程的需求，必須對(duì)采礦工藝技術(shù)進(jìn)行改良。因此，務(wù)必使用現(xiàn)代化的采礦工藝技術(shù)，結(jié)合自身的發(fā)展特點(diǎn)，合理利用先進(jìn)的技術(shù)，以在采礦工藝中發(fā)揮有效機(jī)制。

1.采礦作業(yè)的特點(diǎn)

（1）開采困難。由于采礦作業(yè)活動(dòng)大多數(shù)是在地下的礦井中進(jìn)行，所以產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)就相對(duì)較高。井下作業(yè)很難實(shí)現(xiàn)完全機(jī)械化與自動(dòng)化，而且所產(chǎn)生的危險(xiǎn)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(duì)固定，可再生性較小，自然界中對(duì)礦產(chǎn)進(jìn)行開采的地點(diǎn)比較固定，在選擇礦址方面需要慎重。（3）采礦人員流動(dòng)大。我國(guó)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(qiáng)的生產(chǎn)力，同時(shí)，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(dòng)性較大的情況。

2.采礦工程中的常見技術(shù)問題

(1)采礦技術(shù)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(shù)的整體性以及先進(jìn)性，采礦業(yè)要想實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展，就要對(duì)安全問題和開采效率進(jìn)行高度的關(guān)注。現(xiàn)如今，采礦工程中使用的采礦工藝技術(shù)都存在著一定的弊端，如果這些問題得不到及時(shí)的處理，就會(huì)給礦山開采工作造成嚴(yán)重的影響，還會(huì)給井下工作人員的人身安全帶來嚴(yán)重的影響。在對(duì)煤礦資源進(jìn)行定位和儲(chǔ)量探測(cè)時(shí)，所使用的技術(shù)存在著很多的不足之處，例如探測(cè)誤差較大、探測(cè)效率不高、覆蓋范圍較小以及使用的探測(cè)技術(shù)比較落后等，這就導(dǎo)致實(shí)際獲得的信息不具有較強(qiáng)的使用價(jià)值，使礦產(chǎn)資源的開采率受到一定程度影響，同時(shí)也會(huì)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(jī)械化的施工程度比較低，有些偏遠(yuǎn)地區(qū)的小型煤礦在開采時(shí)，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(shí)現(xiàn)與時(shí)俱進(jìn)，這就給現(xiàn)代化工藝技術(shù)的有效利用造成嚴(yán)重的影響。此外，廢棄礦坑無法實(shí)現(xiàn)二次開采，這也使得大量的可利用資源被閑置浪費(fèi)。(2)安全問題現(xiàn)代企業(yè)在生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的時(shí)候，一定要將安全問題放在首要位置，安全生產(chǎn)是國(guó)家對(duì)企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理采取的強(qiáng)制措施，同時(shí)也是確保企業(yè)高效、平穩(wěn)運(yùn)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(shí)，絕大多數(shù)的施工都是在地下進(jìn)行的，人員和礦產(chǎn)資源都需要借助礦井和礦道來完成運(yùn)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(shí)候，施工環(huán)境比較惡劣，缺氧的情況時(shí)有發(fā)生，礦井火災(zāi)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(shù)

(1)露天采礦最近幾年來，露天采礦技術(shù)得到了廣泛的利用，我國(guó)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(dá)到8:2，究其原因，主要是因?yàn)榈叵旅旱V開采受施工技術(shù)的影響非常明顯，且地下施工環(huán)境比較復(fù)雜，這也給施工作業(yè)造成了一定嚴(yán)重的影響。然而在使用露天采礦技術(shù)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(shí)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(huì)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(hù)帶來了巨大的壓力。從可持續(xù)發(fā)展的角度進(jìn)行分析，需要對(duì)地下礦產(chǎn)資源開采與露天礦產(chǎn)資源開采進(jìn)行統(tǒng)籌安排，使所有的資源實(shí)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(shù)，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(jìn)行。在對(duì)危險(xiǎn)圍巖進(jìn)行崩落處理時(shí)，通過使用先進(jìn)的崩落采礦技術(shù)設(shè)備，在確保危險(xiǎn)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(jì)效益得到不斷地提高。危險(xiǎn)類圍巖開采的過程中，使用崩落采礦技術(shù)以后，可以使開采作業(yè)的危險(xiǎn)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(huì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，崩落采礦技術(shù)也得到了快速的發(fā)展，崩落采礦技術(shù)被詳細(xì)的劃分為有底柱分段崩落技術(shù)和無底柱分段能落技術(shù)兩類。無底柱分段崩落技術(shù)，需要投入的人力比較少，但是該技術(shù)對(duì)機(jī)械設(shè)備的要求非常高，對(duì)機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生了過度的依賴。有底柱分段崩落技術(shù)的施工人員需要深入到施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行作業(yè)，需要科學(xué)的檢測(cè)底柱的間距和橫截面尺寸，從而確保所得數(shù)據(jù)有效、準(zhǔn)確。圍巖去除使用崩落技術(shù)以后，一定要確保礦區(qū)結(jié)構(gòu)不會(huì)受到嚴(yán)重的影響，使其滿足采礦工程所有的施工標(biāo)準(zhǔn)。(3)填充采礦采礦工程施工的過程中，會(huì)出現(xiàn)采空區(qū)域，因此需要積極采取有效措施對(duì)采空區(qū)域進(jìn)行科學(xué)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(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。填充采礦技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，對(duì)于填充面來說，礦產(chǎn)資源被開采以后，其所承受的壓力會(huì)急劇增加，需要采取一定的措施進(jìn)行處理。支架架設(shè)時(shí)，需要使用填充物對(duì)地下壓力進(jìn)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(dǎo)致的危險(xiǎn)事故發(fā)生的幾率得到降低，使安全生產(chǎn)得到真正的實(shí)現(xiàn)。在填充采礦技術(shù)得到科學(xué)合理的使用以后，安全采礦的目的得到了真正的實(shí)現(xiàn)，填充采礦技術(shù)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(jìn)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(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，膠狀填充物應(yīng)運(yùn)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(shù)主要是通過礦產(chǎn)資源與化學(xué)物質(zhì)之間發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)得以實(shí)現(xiàn)的，礦產(chǎn)資源的處理主要是借助特定的化學(xué)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(shí)現(xiàn)。在使用溶浸采礦技術(shù)以前，需要對(duì)整個(gè)作業(yè)區(qū)域進(jìn)行仔細(xì)的勘查，對(duì)作業(yè)區(qū)的底層情況進(jìn)行全面的掌握，對(duì)礦產(chǎn)資源的分布情況和底層結(jié)構(gòu)有清晰的了解。將事先準(zhǔn)備好的化學(xué)物質(zhì)灌入到地層中，礦產(chǎn)資源與灌入的化學(xué)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)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(shù)進(jìn)行比較，溶浸采礦技術(shù)具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，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(shí)不會(huì)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(shí)，會(huì)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(huì)出現(xiàn)松動(dòng)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(jìn)行，需要使用專業(yè)的錨索工具進(jìn)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(shù)。巖體加固技術(shù)可以與填充法進(jìn)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(hù)法和注漿法也是巖體加固經(jīng)常使用到的方法，對(duì)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(shù)的發(fā)展前景

(1)無廢開采技術(shù)在進(jìn)行采礦的時(shí)候，需要科學(xué)的處理爆破方式和搬運(yùn)情況，從而其經(jīng)濟(jì)收益得到不斷地提高，同時(shí)投入的財(cái)力和物力也會(huì)隨著增加，給整體工作效率造成嚴(yán)重的影響。廢石處理受到了人們的普遍關(guān)注，從安全的角度出發(fā)，通過對(duì)采掘工序的合理設(shè)置，使地下礦山無廢開采技術(shù)得到優(yōu)化和升級(jí)。科學(xué)的設(shè)置工藝技術(shù)流程，使所有的廢棄物得到及時(shí)的處理，同時(shí)做好環(huán)境保護(hù)工作。(2)采礦場(chǎng)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(duì)采空區(qū)進(jìn)行及時(shí)的回填，從而使工作效率得到不斷地提高。借助先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)和儀器，實(shí)現(xiàn)對(duì)施工區(qū)域地質(zhì)環(huán)境的科學(xué)監(jiān)測(cè)，對(duì)潛在的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行清晰的了解，使用高精尖的科學(xué)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦體的修正和固定，從而使礦山場(chǎng)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(zāi)害預(yù)警現(xiàn)代化信息技術(shù)在采礦工藝中得到了廣泛的運(yùn)用，使用遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)對(duì)礦區(qū)地表的復(fù)雜情況進(jìn)行了全面的掌握，實(shí)現(xiàn)了對(duì)地質(zhì)環(huán)境的科學(xué)監(jiān)測(cè)，使用先進(jìn)的分析系統(tǒng)科學(xué)的評(píng)價(jià)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(cái)產(chǎn)安全得到保障。

5.結(jié)語

由于現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)的一系列特點(diǎn)，在采礦工程中予以科學(xué)應(yīng)用，將會(huì)對(duì)我國(guó)采礦工程產(chǎn)生良好的促進(jìn)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(dòng)我國(guó)礦產(chǎn)的前進(jìn)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(jìn)步，需要不斷對(duì)采礦技術(shù)進(jìn)行科學(xué)的改革。在綠色環(huán)保理念的支持下，應(yīng)該倡導(dǎo)綠色技術(shù)，在企業(yè)發(fā)展中應(yīng)該不斷引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)，以在行業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)中取得長(zhǎng)足發(fā)展。

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作者：李超 單位：山西鋪龍灣煤業(yè)有限公司