當代采礦技術發展趨勢及采礦技術研究

張 輪，鎖文昌

（云南文山斗南錳業有限公司，云南 文山663100）

據相關部門的統計資料顯示，當今社會90%以上的能源都來自于礦產資源，經濟發展速度的加快使得礦產資源的需求量也顯著上升，許多礦產開采企業為了滿足不斷增長的市場需求，開始逐漸擴大采礦規模，并對采礦技術加以改進和優化，從而實現礦產資源的高效化、高質量開采[1]。從目前的現狀來看，盡管我國的采礦技術水平已經取得了非常大的改進和提升，但與國外采礦業發達的國家相比還存在一定差距，因此，有必要在今后的工作中進一步加強對采礦技術工藝的研究。

1 當前我國采礦設備與采礦技術的現狀

1.1 采礦設備

（1）地下采礦設備。當前，我國的地下采礦設備正表現出自動化、液壓化、大型化等發展特征。最大的電動鏟運機裝載量已經達到了25噸，且井下載重汽車的最大承重量已達80噸。在設備自動化方面，遙控鏟運機逐漸被應用于采礦生產過程中，為了實現對一些高風險部位和小空間區域礦產資源的有效開采，相關專家已經研發出最小斗容僅為0.38m3的微型鏟運機。通過自動化遠程遙控設備，不但能顯著提升鑿巖工作的綜合效率，同時也能在很大程度上改善爆破破碎質量，并為整個鑿巖施工過程的安全性提供保障。在配套作業方面，地下采礦設備已經基本實現了全程化、機械化配套作業，且各種類型的遙控鏟運機、液壓鑿巖機等都逐漸在采礦行業得到越來越廣泛的應用[2]。

（2）露天采礦設備。露天采礦設備正表現出大型化的發展特征，這對礦產資源的集中化開采來說有著十分重要的意義，同時也是控制開采成本、提升經濟效益的有效渠道。

1.2 采礦技術

伴隨社會生產水平的提升以及人們日常生活質量的改善，礦產資源的市場供給與需求之間的矛盾也越來越顯著，不少礦產開采企業都逐漸加大了對礦產資源的開采力度。我國在大力開展經濟建設的同時也意識到了生態文明建設的重要性，并研發出越來越多低污染、少能耗的新型采礦技術，這就使得礦產資源的開采與生態環境的保護實現了有機結合。現階段，我國在礦產資源開采過程中應用較多的技術主要有溶浸采礦技術、充填采礦技術、空場采礦技術等，以下是具體介紹：①溶浸采礦技術。這是現階段采礦行業應用較為廣泛，且效果較好的采礦技術之一，在實際應用該技術的時候，需要充分考慮到礦物的化學特性與物理特征，以此為基礎，在待開采的礦物層中注入溶浸液體，通過化學反應，使礦石中的某些成分浸入到溶浸液之中，然后再從溶浸液之中提取出真正有用的成分。②充填采礦技術。充填采礦技術主要指的是在回采作業的過程中借助充填料對采空區域進行完整填充，遇到特殊情況的時候，為了確保采空區的穩定性，可采用充填和支護相結合的方式進行填充。對采空區進行充填的主要目的是避免崩落圍巖使地表出現沉降現象，從而為整個回采作業過程提供安全有序的工作環境。原理見圖1。

圖1 充填采礦技術的具體應用原理

③空場采礦技術。空場采礦技術指的是把礦塊分割為礦柱和礦房，然后再分別進行回采。作業人員應首先完成礦房的開采，然后再進行礦柱的開采，在回采礦柱的時候應采用敞空的方式進行。④巖體加固技術。巖體加固技術在實際應用的過程中需要借助錨索對大范圍的巖體進行加固，錨桿支護通常可對表層之下2m～3m的范圍進行加固，錨索則可對巖體之下10m～20m的范圍進行加固。實踐證明，通過運用巖體加固技術可使溜井、頂板中的不穩定圍巖的穩固性得到進一步增強。⑤崩落采礦技術。這一技術主要是利用爆破作業方法對圍巖進行崩落，從而實現控制地壓的目的，伴隨采礦工作面的進一步擴大，采礦人員應有計劃地進行圍巖的崩落，并選擇適當的填充物進行采空區域的回填，這樣才能達到管控地壓的目的。

2 當代采礦技術的發展趨勢分析

（1）全面化發展趨勢。我國當代采礦技術的一大明顯發展趨勢就是全面化，伴隨深部礦產資源的進一步開采，未來的采礦技術不僅要適應深部礦產資源開發的基本要求，同時還必須兼具地溫監控、巖爆監控等多方面的功能。在全球環境污染越發嚴重的時代背景下，未來的采礦技術必須實現礦產資源的高效開采與生態環境可持續發展的目標。此外，微型鏟運機設備將會朝著越發精密化、微型化的方向發展，而且還會在地下礦產資源的開采中得到大面積推廣和應用。

（2）生態化發展趨勢。當今時代，我國的戰略發展目標是實現環境友好型與資源節約型社會的建設，這同時也是我國未來一段時間經濟發展的基本要求。站在發展戰略目標的角度來看，煤礦及其他礦產資源的采礦技術工藝不僅要在自動化、智能化發展方向上不斷前進，同時也要實現生態化發展的基本目標，最大限度降低對周邊生態環境造成的污染，使人們擁有一個良好的生存環境，這也是當前我國采礦技術工業發展研究需要著力解決的問題之一。

（3）智能化發展趨勢。當今社會正處于知識經濟的時代，隨著各種新技術的推廣和應用，遙控技術、自動化技術、網絡通信技術等現代化先進技術也逐漸被廣泛應用于采礦行業，這就在很大程度上促進了我國礦業開采技術的智能化發展進程，我國在采礦技術智能化發展中將著力解決礦區無人化開采模式構建中面臨的難題，與傳統礦區開采模式相比，無人化開采模式不但能顯著降低人工作業成本，同時還能大幅提升采礦工作效率，并降低整個采礦工作過程中面臨的各種安全風險，使采礦企業的社會效益與經濟效益得到有效提升。

3 結語

綜上所述，采礦技術對我國礦產資源的高效開發與現代工業的可持續發展來說都有著十分重要的意義。當前我國比較常用的采礦設備主要包括地下采礦設備和露天采礦設備，應用比較廣泛的采礦技術則主要涉及到溶浸采礦技術、充填采礦技術、崩落采礦技術等。從發展趨勢上來看，我國采礦技術正逐漸朝著全面化、生態化、智能化的方向發展，這不僅能促進我國采礦技術應用效果的提升，同時還能推動我國采礦工業逐漸步入世界先進行列。