現代化采礦工藝技術在采礦工程中的應用與分析

文/高雁青，河南工業和信息化職業學院

1 引言

傳統采礦工藝在實際應用中已經逐漸顯現出弊端，這對于采礦質量與效益都造成極大的影響，為了促使我國采礦行業的發展就必須對技藝進行完善，優化工作效能。從目前情況分析，我國采礦工程在實際推廣過程中存在極為嚴重的浪費情況，這就需要提升當前的采礦工藝技術，以此不斷優化工藝手段，提升礦產資源的利用率，加快市場經濟發展。

2 現代采礦工藝技術的相關內容闡述

當前的煤炭采礦工藝技術應用比較多的是填充采礦、崩落采礦以及深礦井采礦，這些技術都需要根據不同的環境情況進行應用，其中的填充采礦技術是危險性比較低的采礦方式，不容易引發事故，崩落采礦技術是使用范圍比較廣的一種技術，這些技術的使用需要根據采礦地區的環境情況做出相應的分析，要因地制宜的應用。當前我國的經濟發展迅速，在技術方面有了很大的程度的更新和改革，經濟發展的同時也促進了技術方面的進步，采礦工藝技術也不斷進行發展和改進，逐漸擺脫了傳統的一些弊端，在技術方面不斷進行更新和改革，在一定程度上也促進了煤炭開采事業的發展。采礦工藝技術的相關特征體現在：一是采礦工藝根據開采條件不斷改進，當前經濟的發展要遵循可持續發展的理念，礦石的開采也是要有一定的限度，礦石屬于不可再生資源，其開采也是會有枯竭的時候，礦石開采的過程中，要使用到一些新的技術，才能夠提高礦石開采的效率。礦石開采的過程中，如果不能采用先進的技術進行科學化的開采，在一定程度上會造成對資源的浪費和環境的破壞，礦石的開采要根據不同的自然環境和條件，采用不同的采礦技術，不斷改進采礦工藝，比如可以針對原油、水和天然氣進行分層開采，可以有效的保護地層結構不受影響；二是采礦工藝技術要根據礦產的分布情況進行開采，我國的礦產資源分布不均衡，在不同的地質環境中都存在，資源分布的不均衡也會影響到工業的分布不均衡，礦產資源的開采需要通過一些勘探技術查找出其位置，要采用不同的開采工藝將礦產資源挖掘出來，開采技術的使用要根據不同的地區情況采用不同的技術，根據不同的地表情況采用不同的開采技術。

3 現代采礦工藝技術應用中存在的問題分析

3.1 不重視對環境的保護

在采礦作業中要始終堅持可持續發展的理念，采礦作業的發展也是為了滿足社會對于能源方面的需求，一些采礦企業還在采取粗放式的采礦技術，對于采礦地區的環境造成很大的污染和破壞，礦區開采的過程中，廢氣物的隨意堆放對周邊的環境造成一定污染，同時不合理的開采造成地表的塌陷和破壞。

3.2 采礦工藝技術的落后

當前在采礦作業中還運用著一些落后的技術，造成采礦作業的效率不高和資源的浪費，許多的煤礦企業還一直沿用著傳統的采礦技術，對于不同的地區不能使用適宜的技術進行作業，對于采礦技術的創新不夠，不能投入先進的技術進行采礦作業，也不能保證開采的安全性，對于社會經濟的發展不能起到重要的作用。

3.3 采礦應用技術的管理不到位

采礦行業是一個危險性比較強的行業，其危險性強，回報率很高，在應用采礦技術過程中，要注重安全技術管理和生產技術的應用，不能只是過于看重高額的利潤，而忽視了生產過程中存在的一些安全隱患，加強煤炭采礦技術的安全管理也是企業需要考慮的重要的內容，許多的采礦企業都忽視了對開采技術的安全管理，也會造成安全管理制度不健全，安全措施應用不到位的一些現象，造成一定的損失。

4 現代化采礦工藝技術在采礦工程中的應用

4.1 空場采礦工藝技術

工廠采礦是我國應用范圍最為廣泛的采礦技術之一，將礦區分為礦房和礦柱兩個部分。實際生產過程中先對礦房中的資源進行開采，以礦柱作為支撐，通過敞空形式對資源予以開發；隨后對礦柱進行開采，這一過程中，需要借助到其他技術設備及工藝，確保在開采過程中整個采礦環境沒有大幅度的變形，相對于其他開采技術而言，空場采礦工藝具有較高的資源開采率。

4.2 崩落采礦工藝

崩落采礦工藝所指的是在開采之前對礦洞中具有危險性的圍巖進行崩落處理，降低開采過程中的風險因素，能夠為礦產開采提供安全的生產環境。崩落采礦工藝可以劃分為兩大類：一是底柱分段崩落攻擊；二是無底柱分段崩落工藝。前者在應用過程中應當注意階段的高度、橫斷面尺寸、漏斗間距以及底柱的高度等進行合理的設計，其中底柱的高度需要結合礦石的穩定性以及應用的看到形式進行設計。如果采用漏斗底結構，每一個階段上的分段底柱高度控制在5-7m之間名下分段的高度在11-13m之間。采用無底柱分段崩落工藝具有較高的機械化水平，能夠很大程度上節省人力資源，在實際采礦過程中的應用較多。

4.3 溶浸采礦工藝技術

溶浸采礦工藝技術屬于化學開采方式，在開采前期對當地的地質環境進行勘探，結合礦產資源的化學與物理特性深入分析，選擇合適的溶浸液灌注到礦層中，與目標對象發生一系列的化學反應，把將要開采的礦產資源固體轉化為液體，能夠很好地實現對礦產資源的開發。溶浸采礦工藝技術的安全系數高、對礦產資源的開采和利用率高，同時能夠滿足節能環保理念，是非常具有應用前景的工藝技術。

4.4 充填采礦工藝技術

充填采礦工藝技術指的是在回采工作面前進期間，選擇合適的填充材料對于采空區進行補足，通過一定的支撐強度達到安全生產的目的。面對特殊開采環境的情況下，在填充材料的基礎上還可以聯合支架支撐，確保采空區我一年的支撐強度，該工藝技術的應用能夠顯著改善回采工作的安全性，減少事故的發生、提高企業生產效率和經濟效益。

5 采礦工藝技術于當今的發展前景

5.1 無廢開采工藝技術

一般情況下，采礦時需經過爆破或搬運方式進行處理，盡管收益一定，但效益卻一般，投入的資金與人力非常多，極大的浪費了資源，甚至使得整體工作效率受到影響。因此，對相關廢石的關注度要逐漸加強，目前各界人士廣泛關注了廢石的處理過程，即在安全性保證的情況下，要優化采切操作步驟，避免廢石被弄到坑口，這樣不僅加大了工作量，最后還會對環境造成影響。因此，工藝流程經過合理設計，免去弄出全部廢墟于坑口之外的麻煩，并保護了環境。此外，要科學的選擇開采方式和開采工藝，利用現代開采技術，充分考慮礦石的回采、運輸以及填充等問題，對搬運以及運輸等填充系統要合理布置。

5.2 控制礦山采場的圍巖與穩定性

控制礦山采場的圍巖與穩定性是結合巖層控制技術，將廢石和尾礦來填充采空區，再結合現代高科技監測技術進行礦產檢測，使得生產過程中的安全因素得以控制，還有效提高了生產效率，比如監測地質地理環境應用高科技技術，分析實際情況中的不足之處并有效結合實驗室技術預測頂板破壞情況，再進行提高與加固，使得礦山穩定性提高。

5.3 地面沉降塌陷災害的預警

現代化技術將愈來愈多地應用與采礦技術工藝中，比如現代地理位置信息技術以及3S技術越來越廣泛的應用在采礦業中。通過靈活應用遙感技術、地理信息系統與全球定位系統，詳細分析礦區地表塌陷情況，并對災害信息進行系統化的管理、監測、記錄、分析以及處理等；加強記錄與監測地質環境，評估礦區的安全生產環境需借助先進的分析系統進行存儲、處理評價地質礦區的各項信息。使之能夠自動、快速的反饋和調整各項信息，預防任何事故發生，實現安全生產的目的。

5.4 混合填充料的填充技術

對采空區進行填充時在依據廢石不出坑的原則下，要多次的進行科學的實驗，合理填充廢石的比例，并對填充料水的滲透性進行實驗研究。設計礦山工程的過程中，要多次進行尾礦和廢石的混合填充研究。在滿足填充要求的同時，還要考慮廢石的排放路徑范圍，實現廢石不出坑的原則在采礦工程中完美應用。

6 結束語

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。