現代化采礦工藝技術在非煤礦山工程中的應用

王飛

（山東黃金集團中華事業部，山東 濟南 250000）

經濟全球化目前正朝著更大的范圍開展，受經濟全球化浪潮的影響，我國經濟也飛速發展，國外先進的設備和技術，開始引入中國，對我國工業技術起了極大的促進作用。隨著人們對礦產資源的需求增大以及科學技術的提高，我國采礦行業也發生了巨大的變革，通過不斷進行創新，以滿足現代化的采礦需要。但是，在獲得飛速發展的同時，我國的采礦行業也面臨著巨大的挑戰，因此，需要根據實際情況，合理應用現代化采礦技術，以此提升采礦作業水平，從而為我國采礦工業的發展夯實基礎。

1 非煤礦山概述及基本情況統計

各種金屬資源是支撐國民經濟和工業發展的寶貴財富。與此同時，為了提高金屬礦產開采的效率和質量，我國金屬礦產開采的方法和技術逐漸得到了發展，在思想和技術上取得了突破。作為現代社會發展的重要資源之一，采礦理念和技術需要不斷進步。中國作為一個金屬礦產資源豐富但開采環境復雜的國家，需要根據不同地區金屬礦產的實際自然環境和技術條件，采用更加科學實用的開采方法。

非煤礦山可以理解一種礦場和尾礦庫，主要是指開采金屬礦石、反射性礦石之類的礦石，這類礦石主要應用在石油化工原料、建筑材料以及輔助、耐火的材料中。它與其他煤礦不同點在于，非煤礦山沒有爆炸風險的存在，但其本質也是同屬采礦。其中，由于礦體的多樣性，空場、充填、崩落是非煤礦山的主要采礦方式。

以下兩個表簡單介紹了非煤礦山的基本情況。其中包括不同種類的非煤礦山在我國的數量分布情況以及在非煤礦山不同資源的分配情況。

2 現代化采礦技術

非煤礦山開采作業的環境對于其他工業行業來說，是相對特殊的。由于礦洞的環境復雜，且開采工序煩瑣，特別是由于礦洞的開采空間窄小，施工作業活動范圍有限，對開采人員的人身安全具有一定的危險，因此，諸多企業都在不斷改進開采模式。現代化采礦工藝技術是在傳統工藝的基礎上，進行升級改造而來的，是為了更好地適應人們對采礦工作的要求而來的，比如，開采率的提高、礦產資源利用率的提高以及綠色環保的要求等。現代化采礦工藝技術和設備，進行了大量的優化，這為開采的發展提供了空間，同時，也擴大了礦場開采的范圍，使得先進的設備能夠在不同的地域類型下進行開采工作。

2.1 空場采礦技術

這一技術是采礦中常見的技術，它運用分開礦柱與礦方的原理來實現。其中，值得注意的是，在進行回采工作的時候，首先，要在礦房進行回采，其主要方式是敞空式回采，同時，還需要借助圍巖以及礦柱的力量來維護，在回采工作結束前，需要對采空區域進行處理，目的在于之后礦柱回采工作的順利開展。礦房回采結束后，就可以進行礦柱的回采工作，這一環節中，適合當地地質以及資源的采礦工藝技術是必要的，它可以保證礦房以及礦柱回采工作的效率。例如，充填采礦技術，主要是針對開采與采空區域的互相填補。利用開采出來無用之物對采空區域的不斷填補，確保采空區的支撐強度能滿足安全生產的需求。在回采工作面推進時，使用充填料對采空區進行充填，有時，還會采用充填料與支架結合的方式進行充填，促使充填采礦工藝技術更加完善。一般情況下，對采空區進行填充，以便更好地利用已經成型的充填體來管理地壓，防止圍巖崩落、地表下沉，提供安全的采礦環境，避免由于礦石自燃而產生火災事故。整體而言，空場采礦工藝的開采率較高。

2.2 崩落開采技術

在我國近10年的采礦工作中，都有這一技術的身影。為了減少頂層出現崩塌的情況，在開采作業時，會選擇對礦洞中的危險圍巖進行崩落。通常情況下，圍巖崩落的礦體區域以及礦區內地表允許塌陷的范圍，都是運用的崩落開采技術。在采取大參數、做好數據分析的前提下，其安全、高效、快速的特點在業內受到廣泛應用，同時，它也使得采礦工程的生產效率以及采礦的強度得到提升，幫助工作人員減輕了工作負擔，從而降低了采礦的成本。

表1 非煤礦山基本情況統計表（單位：座）

表2 金屬非金屬礦山基本情況統計表

其中，這一技術也分為兩類，一種是底柱分段崩落法，另一類是無底柱分段崩落法。兩種方式機械化程度都比較高，但是，無底柱更加節省人力。

2.3 巖體加固技術

在采礦的過程中，會受到諸多因素的影響，比如，氣候、機械裝置、地質狀況等，在這些因素的影響下，采礦區附近的巖體會出現不穩定的情況。為了減少對采礦工作的影響，使用工具對巖體進行加固，保證圍巖、溜井的穩定性，是十分必要的，巖體加固可以為其提供解決方法。在加固巖體的過程中，比較廣泛地應用注漿法與支柱法，這種方法能夠非常有效地加固礦場中的破碎巖體和流砂。

2.4 溶浸采礦技術

除了物理技術外，化學技術也被應用在采礦作業中。這一技術的主要原理是，在開采區域內的礦層中，注入可以發生其化學反應的溶液，利用其化學特性，使得礦石中有用的化學成分能夠被分離出來。更重要的是，通過這一方式，物體的形態也可以被改變，比如，分離后的固態成分可以在化學作用下變成液態，通過對液態成分的回收，礦石開采的工作就可以完成。但是，在使用溶浸采礦技術的時候，需要對不同作業地點的物質成分進行分析，要了解不同的浸出方式，選擇最適合的溶浸方式。同時，相對其他工藝技術來說，這一技術具有更大的安全性以及更高的開采效率，它更符合現代化環保生產的特點，因此，具有較大的發展前景。

3 技術應用研究

3.1 采礦工藝技術生態化

在綠色環保越來越受到重視的今天，采礦業要想獲得長期的發展，人類要想延續自己的文明，就要順應時代的發展，堅持環保開采的原則。在非煤礦山的開采之中，水生態、大氣生態、森林生態以及土壤生態問題應得到高度重視，應將“三廢”問題減少到最低，將噪音粉塵減低到最小干擾。同時，在開發的過程中，也要實現綠色開發，包括水資源、三下采礦等。

3.2 采礦工藝技術智能化

這是一個信息化的時代，信息技術的應用也越來越廣泛，信息技術在各行各業中都發揮了作用。在非煤礦山的開采中，將現代化、自動化、遙控以及通訊數字化的高科技應用在這一作業中，可以促進采礦工藝技術的智能化，促進智能化的煤礦發展。與傳統開采技術不同的是，在未來的礦區工作中，人工作業將會被自動化無人開采代替。實行智能化采礦技術，可24小時不間斷工作，提高了工作效率，降低了人工成本，特別保障了采礦人員的人身安全，減少了企業的負擔，為企業的后續發展提供了便利。

3.3 采礦工藝技術綠色化

在采礦過程中，大量廢渣和廢石的產生是不可避免的，因此，如何減少產生的廢石量，是企業應當思考的問題。在非煤礦山的開采工作中，合理優化開采工程的布置，結合礦區特點進行實際開采，建立非煤礦山安全標準機制，在保證礦區安全的情況下，選擇最合理科學的開采方式。其中，在人們的不懈努力下，無廢開采方式得到了眾多企業的好評，它直接減少了在開采過程中產生的廢石、廢渣量。

3.4 采礦工藝技術生物化

隨著科技的發展，生物采礦技術也逐漸發展起來，簡單來說，這一技術是一種利用微生物將金屬物質從他們的礦石中提取出來的新技術，如銅、金等。采礦工藝技術的生物化具有深遠意義，這一技術的應用表明，煤礦業將會迎來一場新的革命。

生物采礦技術將適合的微生物放在地下來開采礦產和能源，而通過這一方式開采出來的能源更具優勢，它們更加環保、成本更低，同時，也使一些目前開采不了的礦藏被發掘出來。由于微生物已經存活了30億年了，即使是在極度惡劣的環境中，它們也可以生存下來，因此，可以利用其自身新陳代謝功能將金屬礦石進行提煉和凈化。

目前一些國際采礦業公司已經開始使用生物處理技術，通過具體的實踐，金屬礦石中的廢料被利用起來，產生了巨大的經濟效益，這意味著采礦工藝技術生態化不僅使礦藏變得更有價值，而且也使得礦業的開采變得更加綠色環保。

4 結語

總而言之，隨著我國科學技術的不斷發展，企業實行現代化采礦工藝和本質安全是勢在必行的。現代采礦技術的巨大優勢是傳統人工采礦技術無法可比的，其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。