現代化采礦工藝技術在采礦工程中的應用探討

姚占輝

（天津華北地質勘查局 天津 300170）

目前，中國經濟的發展非常迅速，已逐漸成為世界強國之一，這主要是來自于礦產資源的開發和利用的支持。但是，在礦產資源開發利用過程中，我國對礦產資源的浪費非常嚴重，與一些發達國家相比，礦石開采和利用技術仍然存在一定的差異，礦石提煉方面也存在一定的缺陷。因此，我國必須運用現代化先進的采礦技術，有效地開采、利用礦產資源，提升國民經濟的整體水平，提高發展速度。

1 采礦工藝技術的基本特性

1.1 根據不同的采礦條件改進相應的采礦工藝技術

中國擁有豐富的礦產資源，這些礦產資源的利用和使用促進了國民經濟的發展。然而，礦產資源是有限的資源，并且由于連續開采，礦產資源逐漸減少，這是一個非常嚴重的問題。歸根結底，這是由于中國采礦技術的不足和不完善所導致的。首先，應該先放棄傳統的采礦技術，而采用新的采礦技術，以提高礦產資源的利用率，節約資源，并維持礦產資源的可持續開采性。根據不同的采礦條件要求改進相應的采礦技術，具體條件具體分析。開采特定資源時應避免對其他資源的浪費，防止破壞資源環境。

1.2 采礦工藝應根據實際礦產分布及開采區域進行

中國是世界上礦產資源比較豐富、充足的，是自給自足程度較高的少數國家之一，煤炭、石油和天然氣都非常豐富。但是，礦產資源分布卻呈現不均勻的現象，其主體分布為西部較多、東部較少、北部較多、南部較少，總體礦產資源量較多，但人均分布較少。例如煤炭、石油及天然氣等能源基本上分布在我國的西部和北部，東部經濟的快速發展需要礦產資源的有力支持，但是使用相同的采礦技術會損害東部工業區。并且，礦產資源都是分布在地下，相對比較隱蔽，需要應用特殊的勘探采礦技術，因此在采礦過程中必須分析某些實際條件，并根據礦物分布和礦區進行開采。

1.3 工作人員整體素質與采礦工藝技術有緊密的聯系

采礦技術是采礦作業中的重點，采礦人員是采礦技術實踐的工作者。為了保證采礦作業能夠順利的進行，保護周圍的采礦環境、節約礦產資源是采礦作業的前提，這就需要提高員工的整體素質。首先，應根據地理條件采用不同的采礦技術，相關員工必須熟練掌握不同種采礦技術。其次，不同的采礦技術使用不同的采礦設備。隨著現代采礦技術的應用，采礦設備正在逐步發展。相關人員應了解相應的采礦設備，并了解正確的方法，選擇適合采礦作業的設備。由于采礦作業對員工素質的要求非常高，并且采礦操作是一項復雜、繁瑣和富有技術性的工作，因此必須對員工的各個方面進行培訓，掌握每個環節所需的相關技能，提高員工的整體素質，最后才可以進行采礦工作。

2 現代化采礦工藝技術在采礦工程中的應用

2.1 空場采礦工藝技術的應用

空場開采方法的特點是將礦塊分為采礦屋和采礦柱。首先是采礦屋，然后是采礦柱（或非采礦柱），兩個步驟回采。當返回采礦房時，開采區域在很大程度上取決于礦石、圍巖和支柱的穩定性。在礦井中開采后，返回采礦柱，并按計劃方式對采空區進行處理，這種采礦方法是基于礦石和圍巖的穩定性。根據目前國內外的整體采礦實踐可以看出，在空場采礦法中使用較多的采礦方法有房柱、全面、留礦、分段以及分階段采礦法等。這種類型的采礦方法有很多優點，并且最近有逐漸擴大使用范圍的傾向和趨勢。

2.2 充填采礦工藝技術的應用

充填方法的主要特點是充填過程是回填過程的一部分，充填體起到控制現場壓力、支撐周圍巖石，減少、延緩并防止開采后的高酸堿度對圍巖的破壞和移動。使用這項技術有很多優點，例如：礦石回采率較高、礦石貧化率較低、良好的采礦和選礦綜合經濟效益、可以減少尾礦壩的面積，同時，還可以改善礦石環境。充填方法開采的是有自燃可能性的礦床，可以避免火災的發生。并且使用填充方法還可以保護礦床免受地面的影響，可以保護地面，防止下沉。

2.3 崩落采礦工藝技術的應用

天然崩落法對礦石的物理性能有很高的要求，并且在應用時對礦石的開采技術條件的要求非常嚴格。天然崩落法不僅是一種高容量、低成本的開采方法，而且還是一種先進的開采方法，并且具有一定的生產技術和優勢，已被廣泛的應用于采礦過程中。

2.4 巖體加固技術的應用

由于礦產資源分布廣泛，并且周圍的自然條件各不相同，如果礦產資源周圍的地質較弱，并且在采礦過程中使用的機械設備振動幅度較大，則可能會發生地質坍塌事件。此時，相關工作人員應在實際開采前加固機械設備中的不穩定零件，以確保采礦作業的順利進行，保證相關人員的人身安全。

2.5 溶浸采礦工藝技術的應用

溶浸采礦是基于特定礦物的物理化學性質，將工作劑注入礦石層（堆）中，借助化學浸出、傳質、熱和流體動力等相關作用，將地下沉積物或表層礦石中的有用礦物，從原有的固態轉變為液態或者氣態，然后進行回收，從而實現低成本開采礦石的目的。同時，還可以促進自然資源的保護和利用，符合國家可持續發展的整體經濟戰略，具有廣闊的發展前景。

3 現代化采礦工藝技術的未來發展前景

將來，現代采礦技術將對安全性和實際采礦比率重視度更高。未來的采礦技術將結合我國的實際情況，著重于采礦方法和防災技術的發展，實現效率更高、采礦更安全的實際應用型采礦技術。

3.1 礦山采場的穩定性及圍巖控制

在采礦過程中常常會存在大量的廢石及尾礦。用廢石和尾礦填滿采礦空地，不僅可以對采礦過程的安全因素有很好的控制作用，同時，還可以大大的提高采礦率。例如，采用先進的檢測技術來監測地理和地質環境，分析實際地質中的缺陷，結合實驗室技術來預測頂板損壞，并預先對其進行增強、加固，以確保礦山的穩定性。

3.2 地下礦山無廢開采工藝技術

在正常情況下，在實際采礦作業中應通過搬運或者爆破處理來實現開采過程，雖然這種方法可以獲得一定的收入，但是投資更多的人力及資金會對整體的工作效率有一定的影響。采礦中廢石的處理一直都備受關注，基于安全因素，地下礦山中的無屑采礦技術的重點是優化采礦項目的布局，合理設計工藝流程，不會從坑中清除所有殘留物，進而把對環境的破壞降到最低。

3.3 地下礦山地面沉降塌陷災害預警

將來，采礦技術將逐漸應用現代信息技術，比如現代地理位置信息技術，借助定位系統、地理信息系統和遙感技術的應用來分析礦區地面沉降情況，增加對礦區地質環境的勘察和監測，并記錄相關地質監測結果，進行詳細的分析與推測，使用高級分析系統評估礦區的安全生產環境，以避免發生坍塌事故，保證作業人員的的生命安全。

4 結語

簡言之，現代采礦技術在實際采礦工程中具有巨大的應用優勢，可以極大地提高工作安全性，提高采礦效率和質量，并促進礦業的穩定可持續發展。在新時代的背景下，采礦業必須結合安全與環保的理念，積極發展綠色采礦技術，提高采礦業的礦產比例和經濟效益，增加采礦間接帶來的環境及社會效益，促進中國經濟的快速發展。