現代化工藝技術在采礦工程中的應用分析

摘要：隨著科學技術的不斷發展，采礦工程機械化水平在不斷提高。當前越來越多的現代化工藝技術應用在采礦工程中，這就無形中提高了采礦工藝的技術化水平，也促進了礦井的安全生產。文章論述采礦工程中應用的現代化采礦工藝技術和在采礦工程中應用現代化工藝技術需要注意的事項，闡述了采礦工程中應用綠色開采工藝技術的發展趨勢。

關鍵詞：現代化工藝技術；采礦工程；綠色開采工藝；采礦業；礦產資源 文獻標識碼：A

中圖分類號：TD823 文章編號：1009-2374（2017）04-0156-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.04.079

當前我國的采礦業與歐美其他發達國家相比，我國的采礦工藝設備相對落后，對于礦產資源的利用率及開采率均較低，難以適應社會的實際需求。因此，提高礦產資源開采率、促進采礦工程的現代化進程、改善開采環境對于促進社會經濟水平的提高尤為重要。

1 當前時期采礦工程中工藝技術的應用前提

在當前形勢下，各個領域都滲透可持續發展、綠色生態、低碳節能、環保等的思想意識。鑒于此，當前的采礦工程在應用現代化工藝技術的時候，需要堅持綠色、低碳、環保的原則。針對采礦企業而言，只有有效地統一環境效益和經濟效益，應用生態、環保、綠色、高效的采礦技術實時地發現以及解決采礦過程中面臨的一系列環境問題，才可以實現自身核心競爭力的增強，才可以占據競爭中的優勢地位。為此，在采礦工程當中選擇和應用綠色采礦技術有著非常關鍵的作用和價值，這不但能夠有效地保障采礦工程的順利進行，而且也為我國采礦業以后的發展指明了方向。

2 采礦的現狀

2.1 采礦業的發展

礦產資源的開采勢必會造成礦產資源枯竭、礦產資源質量變差，使得開采條件越來越差，而礦產資源變得稀少，價格也會隨之升高，開采的成本也會升高，但采出的礦產質量差造成礦產貧化，從而影響了采礦的效率、質量和經濟效益，因此其會嚴重影響到采礦業的發展。

2.2 采礦設備和采礦人員

在采礦作業中的設備和工作人員會根據采礦工作的進度和地點進行遷移。在開采礦產資源時要進行挖掘開采的路線和巷道的確定，并且要做好采礦前的準備工作，這樣才能順利地進行回采工作。這三者的關系必須相輔相成，這樣才能保證采礦工作順利進行。如果沒有做到相互協調，那么將會導致礦產資源減少和采礦失調等現象。

3 采礦工程中應用的一些現代化采礦工藝技術

3.1 應用空場采礦工藝技術

當今應用最為普遍的一種采礦技術是空場采礦技術，這種技術劃分礦區為礦房和礦柱這兩個部分，在開采的過程中，首先開采礦房當中的礦產資源，再對礦柱當中的礦產資源進行開采。在應用實踐當中，礦房的回采支撐是礦柱，開采借助敞空的形式。礦柱的開采是通過工具的支撐，從而保障整個開采過程當中礦房不會出現比較大的改變。從整體上來講，空場采礦技術能夠實現較高的開采率。

3.2 應用充填采礦工藝技術

充填采礦技術是在回采工作面前進的時候，借助填充材料一一地填補采空區，保障采空區的支撐強度可以滿足安全生產的要求。在特殊的情況下，為了確保采空區圍巖的支撐強度，還能夠結合應用填充材料和支架，其中向下分層充填法是比較普遍的充填采礦技術。應用充填采礦技術能夠使回采的有效性大大提升，使礦產安全事故的出現率降低，從而有助于提高企業的經濟效益。

3.3 應用巖體加固工藝技術

在采礦工程當中，因為氣候、機械裝置、地質狀況等一系列要素的制約，采礦區附近的巖體會發生一些不穩定的現象，如果要確保正常地進行開采事項，那么就要求借助錨索工具加固處理采礦區不穩定的圍巖、頂板、溜井等位置，這種技術被叫做巖體加固技術。在開采實踐當中，一般會結合應用巖體加固技術跟充填采礦技術、空場采礦技術，進而確保采礦的安全性。在加固巖體的過程中，比較廣泛地應用注漿法與支柱法，這種方法能夠非常有效地加固礦場當中的破碎巖體和流砂。

3.4 應用崩落采礦工藝技術

崩落采礦技術是崩落礦洞當中的危險巖，進而使頂層崩塌的危險性減小，為開采礦產創設安全的施工環境。崩落采礦技術有兩種：一是無底柱分段崩落法；二是有底柱分段崩落法。有底柱分段崩落法的應用需要科學地設計漏斗間距、分段水平斷面尺寸、階段高度、底柱高度、分段高度等一系列的參數。例如底柱高度主要是受到礦巷道的形式和礦石的穩定性的影響，如果借助漏斗底的構造，那么每個階段下分段底柱高度是11～13m，而上分段底柱高度是5～7m，進而使階段輸送和耙礦間的互相影響消除。無底柱分段崩落采礦技術具備較高的機械化水平，能夠節省大量的人力，并且回采巷道上面分段臨時底柱取消，這種技術具備非常普遍的應用范圍。

3.5 應用溶浸采礦工藝技術

在化學開采技術當中，溶浸采礦技術是其中的一種，這種技術是結合勘探地質的結果進一步地探究開采礦產的物理特性和化學特性，根據化學特性選用適宜的溶浸液，再向礦層當中進行灌注，從而跟目標物產生化學反應，以使需要開采的礦物從固體形式向液體形式轉化，進而有效地開發礦產資源。溶浸采礦技術有著較高的開采率和安全性，跟當前環保節能的生產需要相符合，為此有著理想的發展前景。

4 在采礦工程中應用現代化工藝技術需要注意的事項

將空場采礦技術應用于采礦工程中的時候，針對采空區的出現，我們不可以急躁處理，而是需要穩定礦石和圍巖。針對崩落采礦技術的應用來講，這種技術通常在允許塌陷的地表礦體以及比較容易崩落的圍巖中應用，且結合實際的要求有目的性地實施回采策略。在應用充填采礦技術的過程中，需要根據回采工作面的推進方向以及礦塊構造，應用充填采礦方法（膠結、干式、向下層的、向上層的、單層的、水力等）。應用溶浸采礦技術的時候，務必關注各種浸出地點以及浸出方式，有目的性地確定是由原地或者是原地破碎之后，還是由地表浸出的方式。另外，在采礦工程中，巖體加固技術非常重要，也是確保生產安全性的關鍵所在，為此務必引起足夠的關注。在采礦工程中，無論應用哪一種采礦技術，務必在保障安全性的基礎上開展以及在保障安全性的前提條件下盡量有效地應用采礦技術，遵循生態綠色觀念與環保低碳意識，特別是重視其對環境導致的影響，注重采礦技術應用的合理性、科學性、高效性，從而大大地提高采礦工程的作業質量，最終奠定實現理想經濟效益的良好基礎。

5 采礦工程中現代化工藝技術的發展趨勢

在不斷發展的社會經濟與科技影響下，綠色采礦工藝技術在采礦工程中的應用是我國采礦領域發展的一種必然的趨勢。當今，在采礦工程中應用比較多的綠色開采技術是煤炭地下氣化技術、瓦斯和煤共采技術、保水開采技術、潔凈煤技術、三下采煤和減沉技術等，事實表明，在一部分規模較大的采礦工程中普遍應用綠色開采技術能夠實現理想的效果，然而也存在亟需完善之處。為此，為了推動我國采礦事業的良好發展，需要不斷優化和完善綠色開采技術的應用，進而有助于我國對礦產資源進行更加有效地開采以及推動采礦事業的良好發展與國民經濟的增長。與此同時，綠色開采技術的應用缺少完善的法律法規支持，為此我國的相關部門需要制定有關的經濟政策和法律政策，加速引進國際先進綠色裝置與技術以及吸收現代化的人才，注重培訓固有的人才，從而保障普遍地應用綠色開采技術，最終促進我國采礦事業的穩定和健康發展。

6 結語

綜上所述，現代化采礦工藝技術在采礦工程中具有較大的應用優勢，能夠顯著改善工作的安全性，提高開采效率和質量，推動礦業的穩定與持續化發展。在新的時代背景下，礦山采礦工作應當結合安全與環保理念，積極開發綠色開采技術，在提高礦產開采經濟效益的同時，提高采礦帶來的環境與社會效益，大力應用現代化采礦工藝技術，提升采礦效率。本文重點分析現代化采礦工藝技術在采礦工程中的應用，希望可以提供一些有價值的參考意見。

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作者簡介：程召利（1972-），男，山東鄒城人，兗煤礦業工程有限公司技術主管，助理工程師，研究方向：采煤安全管理。

（責任編輯：秦遜玉）