高效采礦技術現狀與發展趨勢

摘 要：國民經濟的發展促使人們對于能源的需求不斷增大，礦產資源是我國最常用的能源之一。隨著科學技術水平的不斷創新，采礦行業在能源的開采方面占據越來越重要的地位，其將高效采礦技術引入到礦產資源生產當中，促使自身的生產進度大幅度提升，也讓能源的作業環境更加安全穩定。本文從研究高效采礦技術，了解當前該類技術在采礦企業當中的使用現狀，并探討高效掘進技術的發展趨勢。

關鍵詞：礦山;高效;采礦技術

作為能源結構用最為重要的一環，礦產資源的開發關系到人們是否能夠在日常生活中穩定獲取能源。而我國注重礦產能源開采，因此不斷優化礦產能源的采掘技術，越來越多的新技術被運用到開采工作當中，高效采礦技術就是其中之一。該技術能夠有效提升礦產企業的開采水平，改善開采效率，促使礦產資源的開采質量更加穩定。本文研究高效采礦技術在礦山開采方面的應用及發展，了解該技術對礦山開采起到的促進作用，促使礦產企業具備更優質的技術支撐。

1 高效采礦技術概述

高效采礦技術包含很多技術類型，其中最為典型的就是超前支護快掘技術以及三位一體高適應性快掘技術。從超前支護快掘技術的角度來講，其主要用在開采過程中出現頂板破碎的情況下，將會以搭建臨時支護煤巖巷道的方式來保持開采的狀態，此時將會對一些斷面比較小的巷道進行采掘[1]。此時的超前支架與臨時支護空頂相互配合，確保掘進機能夠保持持續工作的狀態，而經過循環采掘作業，逐漸完成采掘作業流程。從三位一體高適應性快掘技術的角度來講，該技術能夠提升采掘工作效率，并且加快礦山企業開采工作的機械化。如今，我國70%的礦產企業都開始利用機械作業的方式來完成礦山開采，其將掘進技術和回采技術作為機械設備發展的中心[2]。為此，礦山企業以機械設備在巷道進行資源采掘，在懸臂式設備的作用下保障礦產資源開采的高效性。

2 高效采礦技術應用現狀

我國在礦山采掘技術方面的研究比較晚，在20世紀90年代才開始考慮從國外引進先進的采掘機械設備。而此時的設備引進對我國礦山企業機械化生產起到了非常重要的影響。經過技術人員的不斷實驗，如今我國已經自行生產多種型號的挖掘設備，且大部分的礦山開采企業都應用了這些設備，其不僅將單一的采掘設備運用到開采作業當中，還利用該類型設備進行基巖開采[3]。在眾多設備當中連續采礦機設備受到礦山開采企業的青睞，其將該設備用于雙巷或者是多巷作業當中，確保能夠保持多個巷道的同時作業，有效提升礦山資源開采的效率。但由于我國工業發展時間還比較短，在初期并沒有生產連續采煤機的企業，且我國在高效掘進技術方面所建設的基礎設施存在薄弱點，因此對很多型號的連續采煤機都無法兼容[4]。

除了連續采掘設備以外，巷道綜采技術也是高效掘進技術當中的重要類型，該技術目前在我國的礦山企業當中影響很深。巷道綜采技術當中需要使用掘進機、單體錨桿機以及裝載機等多種設備，其中有些設備負責行走和運載，有些設備則負責切割和回采[5]。而根據礦山開采的不同工作需求，這些設備所呈現出的切割方式也有差異性。以懸臂式掘進機為例，其具備行走、切割、運載等多種功能，且設備本身就有縱軸和橫軸兩種類別，在重量角度上也被劃分為輕型、重型、特輕型和中型四個類別。該種設備能夠連續開挖，且具備爆破震動少和靈活度高的特點，能夠將該設備運用到多種支護環境或者是斷面結構的隧道當中。當然，雖然設備本身具備較多優勢，但部分采礦企業在使用的時候由于前期的施工準備時間不夠充分，導致其對于掘進機的利用率比較低，因此掘進機本身所具備的高效性并沒有被完全凸顯出來。

3 高效掘進技術發展趨勢

從上文分析不難看出，目前礦山的高效采掘技術在我國采礦行業非常受歡迎，盡管目前很多技術和設備都還沒有充分發揮出其優勢，但在礦山企業不斷調整自身的基礎設施情況下，其逐漸能夠適應高效技術和設備，并且實現提升礦產采掘效率的目的。如此，高效掘進技術在我國采礦領域具備較好的發展前景。

3.1 拓展新技術

科學技術的進步促使采礦行業的掘進技術也有了很大突破，在高效采掘技術當中包含的切割技術更是處于不斷創新的狀態。未來礦山企業在利用高效掘進技術過程中，將會進一步挖掘切割技術的作用，并且拓展對切割技術的應用范圍，尤其是在對硬煙道切割方面將會進一步研究高效的切割技術，促使礦山開采流程中的巖石切割效率更高。

除了切割技術會被進一步拓展應用范圍，自動控制技術也將與高效掘進技術融合在一起，并向著自動化的方向發展。傳統高效掘進技術以智能導航的方式來獲取掘進方位，而在后續發展過程中，在自動控制技術的輔助下，高效掘進機械設備將會實現全功能遙控，能夠在自動化系統的帶動中實現智能監控和智能故障檢測，以便于規避設備故障問題，實現設備的高校運作。

3.2 實現多功能

如今，礦山企業在進行開采過程中已經以臨時支護的方式來輔助高效掘進技術的應用，而后續應用該類型技術過程中，將會向著多功能的方向發展，除了能夠具備臨時支護的功能，高效開采也將實現與探物系統和高效除塵系統的結合。在功能不斷豐富的情況下，高效采掘技術能夠更加符合礦山企業的采掘需求，其不僅能夠達到提升工作效率的目的，還能夠對復雜環境的礦井進行勘探，并且準確完成開采任務。

近年來，我國工業發展速度快速，工業制造企業日漸發達，對于礦山開采設備的生產和研究也已經逐漸趕超其他國家，機械設備的制造與高效采掘技術搭配在一起，高效采掘設備將逐漸向著智能化的方向邁進，智能技術被搭載到采掘設備當中，采掘工人對于設備的操控更加精準，其能夠開采出的礦物質的數量也更多，開采環境也更加安全穩定。

3.3 機電一體化

國內市場對于礦山資源的需求已經大幅度增加，礦山企業所采用的傳統設備在開采速度上已經無法滿足煤炭資源的需求，因此，礦山企業需要考慮加大對高效采掘技術的使用，拓展高效采掘技術的范圍，促使自身的煤炭采掘效率提升。機電一體化是目前煤炭企業高效掘進技術的發展方向，在機電一體化的作用下，礦山資源的開采以及運輸流程更加連貫，整個環節也更加安全，礦山產量提升的同時也意味著礦山企業所獲取的經濟效益更高。為此，高效掘進技術未來將與高新技術設備搭載在一起，從而實現礦山機械化的發展目標。

4 結束語

綜合上述分析發現，盡管我國的經濟水平已經明顯提升，且國民對于礦山資源的需求量也在不斷增加，礦產資源其沉淀的時間非常漫長，非常珍貴，我國所掌控的礦產資源有限，因此礦山企業對于資源的開采難度越來越大。為了更加高效的開采資源，避免造成資源浪費和開采作業環境的風險性增加，使用高水平的技術來進行采掘，在控制開采成本的同時，提升開采效率，且能夠有效保障開采工人的生命安全，該情況才更加符合礦山企業發展的目標，也符合國家能源資源利用的要求。

參考文獻：

[1]王曉旭.煤礦高效掘進技術現狀與發展趨勢研究[J].石化技術，2019，26（11）：383-384.

[2]張修成，焦清志.煤礦高效掘進技術現狀與發展趨勢分析[J].工程技術研究，2019，4（17）：214+221.

[3]范興方.煤礦巷道掘進技術發展現狀及發展趨勢[J].當代化工研究，2019（07）：1-2.

[4]左佩龍.煤礦高效掘進技術現狀與發展趨勢[J].資源信息與工程，2018，33（04）：87-88.

[5]武德正，魏喜紅.煤礦巷道掘進裝備關鍵技術現狀和發展趨勢分析[J].山西能源學院學報，2018，31（01）：53-55.

作者簡介：

張磊（1986- ），男，山西平定人，2013年1月畢業于太原科技大學，采礦助理工程師，技術副隊長，主要從事煤礦安全生產管理工作。