現代化采礦工藝技術在采礦工程中的應用研究

孫騰飛，邰振忠

（沈陽宇坤工程技術有限公司，遼寧 沈陽 110000）

1 采礦工藝技術應用原則

（1）以開采條件為導向。在地球不斷演進、生態不斷變遷的過程中，自然條件不斷發生變化，礦石資源是自然衍生的產物，是現代人類社會應用的資源之一。隨著現代社會的工業化發展，經濟水平的提升，礦產資源的總量也在不斷減少。經濟發展并非是竭澤而漁，需要盡量賦予其可持續性，礦產資源開采必有枯竭的階段，就現階段而言礦產資源開采難度也在不斷增加，所以使用現代新的技術來合理進行礦產資源的開發成為礦產企業迫在眉睫的需求。實際開采條件不同時，也不同程度上使得自然生態被破壞、礦產資源被浪費。因此，在進行采礦工藝的應用中，需要根據不同開采階段及開采條件進行技術工藝的改進，比如天然氣、水、原油分開采技術、采油填水技術等。

（2）以開采地域及礦產分布為根據。我國礦產資源主要形式為煤、礦、油等，盡管在總量上較為龐大，但分布不均勻，這也導致工業的分布不均勻現象的出現。因為礦產資源為地下資源，所以在隱蔽性上相對較高，需要使用專用性勘探技術才能有效進行勘探。我國礦產資源總體呈現東少西多現象，使得各個地區的工業發展格局固定化，資源分布是無法進行改變的，因此工業發展現狀使得各個地區的礦產資源需要使用不同開采工藝開采，若是使用相同開采技術則可能導致工業區域受到破壞，且不同工業階段對于開采技術的應用也存在限制[1]。

（3）以人員素質為核心。礦產資源開采過程中，因為工作的分布性廣、人員流動性大，需要根據礦產分布區域、不同的開采設備實施開采環節。開采的需求及開采的階段性發生改變，人員及設備需要采取相應的調整措施，礦產資源開采人員需要對開采工藝有一定造詣才能勝任，作業人員的綜合素質也是采礦企業評估開采難易的重點內容。隨著現代采礦企業開采技術不斷發展，機械及設備的使用愈加精密，作業人員也必須進行對應的技術培訓，否則對于技術應用的實效難以保證。礦產資源的開采環節中，包含有挖取通道、開采前的設備安裝、實施開采三個流程，各個流程之間都有聯系，必須進行協同配合，對于整體開采需要有計劃的進行。設備要在挖取通道完全結束時完成制造、安裝、調試流程，調試完成后對值崗人員進行專業培訓，之后實施開采施工。

2 現代化工藝技術在采礦中的應用

（1）巖體加固工藝技術。采礦作業過程中，由于地質和氣候，以及機械裝置等因素的制約，導致采礦作業區附近巖體不穩定，若要保證順利進行開采工作，就要借助工具以加固采礦作業區不穩定的位置，在開采作業中，不僅要使用巖體加固技術確保安全，且要結合填充采礦技術、空場采礦技術一起應用，在加固巖體時，一般應用注漿跟支柱法比較廣泛，因為此方法可以有效加固礦場中的碎流砂和巖體，確保開采工作的安全。

（2）崩落采礦工藝技術。在我國采礦業應用技術上，崩落開采技術已經存在了數十年，該技術適用于圍巖崩落區域，以及采礦區地表可以塌陷的區域內，通過圍巖崩落實現地壓管理，其中，崩落采礦技術主要以自然崩落、階段崩落及分層崩落等技術，使得采礦作業安全又高效，采取大參數以及綜合技術的落實之后，不僅大大地提高了采礦作業的效率和強度，且減輕工作量，降低成本。

（3）空場采礦工藝技術。在采礦工程中，空場采礦技術是應用最為廣泛的一種技術，此技術可以劃分為兩個部分，分別是礦柱和礦房。在采礦作業中，先將礦房的礦產資源開采完畢，之后再開采礦柱中的礦產資源。應用實踐中礦房回采是依靠礦柱支撐的，以此來保障整個采礦作業過程中礦房不出現大的變數。

（4）溶浸式采礦技術。溶浸式采礦技術是利用礦體化學和物理特性，將工作制劑通過技術手段添加到礦層中，然后通過其與礦石的化學或物理反應，將礦層中的礦物質液態化或者氣態化然后進行回收。在采礦工程中使用這種技術，首先需要對開采的礦區進行勘探，對所采礦的資源進行分析，選擇合適的工作制劑，使其固體礦產資源能夠順利轉化為液態或者氣態礦產資源，有效的增加了礦產資源的開采率，而且溶浸式采礦技術與其他采礦技術相比較，有更多的優勢，其中之一就是綠色環保，而且對工作人員的安全也有一定的保障[2]。

（5）露天式采礦技術。露天式采礦技術是通過某種手段移走礦石上的覆蓋物，進而得到礦石的過程。在傳統露天采礦過程中，通常利用爆破的手段進行表層巖石的破碎，而隨著科學技術的不斷發展，目前的露天式采礦技術過程使用露天采礦機破碎表層礦石，露天式采礦技術在采礦工程中的有效運用，極大的提高的礦石的開采率。而現代露天式采礦技術很好的突破了傳統地下空間小和呼吸困難的局限性。但是露天式采礦技術為企業帶來利益的同時也對環境和資源造成了一定的影響。

（6）大采高綜采技術。世界產業多元化的改變，世界經濟全球化的發展以及科學技術的不斷創新，從上世紀的80年代開始，科學技術步入高速發展時期，各種新型技術應運而生，在這種時代背景之下，采礦領域也引進了國內外各種先進的生產技術以及采礦技術，我國某國有煤礦企業在引入成套綜采設備的應用后，綜采工作面煤炭年產量從原來的500萬t上升到800萬t，礦井年產煤量更是突破了1000萬t大關。2001年，我國也開始將長壁大采高綜采工作面應用到煤礦生產中，已基本實現了工作面半自動化生產目標，年平均產煤量達900萬t，有些煤礦大采高綜采工作面的年產量達到驚人的1100萬t。隨著有些大采高綜采技術與設備裝備的不斷創新，使煤炭行業經濟效益得到不斷增加的同時，也使煤礦日常生產更具安全性。首先應用大采高綜采技術發達的西方工業國家。隨著科學技術的進步，煤礦業綜采技術也在不斷發展，各種新型技術也不斷的融入其中，越來越多的人對該技術進行了高度的評價。我國于2015年的時候首次將國家自主研發的產品應用到了采煤業中，該設備的研發，將我國的采煤業帶入了新的發展時期，展現出一個全新的發展時期，該技術的應用，可以將煤層開采高度上升8m，實現工作面年產量1500萬t。

3 加強采礦工藝技術效果的具體措施

（1）對先進科技進行應用。隨著科學技術的進步，越來越多的高新技術被應用在了各行各業當中，使得各行業的生產水平得到了進一步的提升，對此，采礦行業應該加強先進科技的應用力度，特別是自動化控制技術以及先進的通訊技術，一定要加大應用力度，要通過科學技術來提升采礦技術水平，在提升采礦安全性的同時，為采礦行業高效生產提供支撐。

（2）構建出良性的采礦技術研發與應用機制。針對當前一線開采深度不斷增加、開采環境持續惡劣的情況，企業必須正確的認識開采技術研發投入與企業健康可持續發展之間的關系，應當從企業的層面和相關的高校或者科研院所形成良性的合作機制。通過構建合作的關系，不僅及時解決各種類型采礦技術在具體應用過程中存在的問題。

（3）對智能生態化技術加強應用。當前階段，可持續發展戰略不斷深化，采礦行業想要更好的發展，必須要結合現代社會發展需求對各項開采技術進行應用，具體可以結合智能生態化技術以及信息技術來減少采礦的污染問題，在降低人工成本投入的同時，提升采礦的安全性。

（4）對人才加強開發，增強人員素質。采礦技術的應用離不開工作人員的支撐，但隨著各項開采技術的革新，也對工作人員的專業素質提出了更高的要求，因此，想要更好的應用采礦技術，確保各項工藝技術的應用效果，還需要企業做好采礦隊伍的建設工作。第一，要對高素質的人才進行積極的引入，利用高素質的管理人員和施工人員，確保各項工藝技術應用的規范性，使采礦的相關目標能夠得到有效的滿足；第二，要對現有工作人員加強培訓，可以通過定期培訓，專業交流等方式，提升采礦團隊的整體水平。

（5）加強QHSE管理。采礦行業改革發展的新方向是節約資源、安全、加強環保、重視技術，這將迫使礦山企業的質量管理和經營模式有更高的要求。因此，礦山企業要嚴格按照質量管理體系標準、職業健康安全管理體系標準、環境管理體系標準（簡稱QHSE）建設、生產，并結合自身建立完整的三大體系管理模式，強化企業質量、安全以及環境管理，提高企業產品質量，保障企業員工安全，改善企業環境行為，從而改變企業形象。礦山企業應采用現代化的管理模式，使包括安全生產管理在內的所有生產經營活動科學化、規范化和法制化。

4 結語

隨著我國科學技術水平的不斷提升，使得越多的現代化工藝技術應用于采礦行業之中，這不僅提升采礦作業的技術化水平，而且相應地提高了采礦作業的效率與安全。目前，國內現代化工藝技術應用在采礦業內有很大的優勢，并且顯著改進采礦作業的安全性，提高其效率質量，進一步推動采礦業的持續性發展。