現代化采礦工藝技術在采礦工程中的應用探究

李文超 徐帆 張志鵬 初兆陽

山東煙臺招遠市招金礦業股份有限公司夏甸金礦 山東煙臺 265400

隨著時代和科技的迅速發展，人們對各種自然資源的需求也逐漸增加。然而，當下我國采礦業的工藝技術、設備條件等都與先進國家存在比較大的現實差距，部分采礦工程中所使用的工藝技術相對較為落后，實際的開采能力和的利用率難以達到建設和發展的需求，引進現代化采礦工藝技術志在必行[1]。

1 采礦工程中采礦技術具備的重要性

目前在開采行業當中，很多施工采用的安全措施，對于工作人員的人身安全并不能提供充分地保障，尤其是開采環境較為復雜，地質結構復雜的開采區域，會由于地質原因，造成人身安全威脅進一步增大，如果沒有合適的開采工藝和技術，很容易誘發開采事故。因此，在開采過程中，針對開采環境調整開采工藝和技術，是十分必要的，并且，需要管理人員對采礦工藝和技術有全面的了解，才能在選擇過程中做出最好的選擇，保障開采工作的安全性。

2 現代化采礦工藝技術在采礦工程中的應用

2.1 分臺階開采

采取自上而下的分臺階開采方式，必須修筑上山公路，公路要開拓到運輸的平臺，在運輸平臺上的采裝設備進行鏟裝，適合大規模的礦場，對挖掘設備的要求較高，必須分多個工作面進行工作，相互之間要錯開一定的距離。實施中深孔爆破時，應根據巖層的硬度系數來定，一般來說高度最多不能超過挖掘機舉高的1.5倍。臺階高度和巖體穩定性還有設備的開采能力緊密關聯。一般的終了平臺為3m，清掃平臺為6m。

2.2 充填技術

對于充填技術的研究有著國內外豐富的研究資料，使充填技術具有更為豐富的技術可能性。比如在研究資料中，根據充填體的基礎支護作用，延伸出表面支護、局部支護和總體支護作用；在充填體和圍巖相互作用的基礎之上，通過時間和空間尺度進行階段性的力學作用機理分析，也就是在圍巖產生位移的情況下，當與充填體接觸形成支撐關系后，充填體會隨著圍巖位移程度的加重表現出更高的擠密性，從而促進支撐作用的強化，能夠對圍巖的位移情況進行抑制，當圍巖離層受到破壞時，與充填體產生的支撐關系能夠促進圍巖新壓力拱的形成。通過對充填技術研究成果的總結能夠概括出相互產生的力學作用機理，也就是充填體的密度和剛度更低于圍巖、孔隙率更大于圍巖，能夠對應力形成更加強勁的吸收和轉移作用，并對應力進行隔離，保持穩定的共同支撐關系。所以采用充填技術時，也就是通過充填體和圍巖之間的力學作用，能夠在抑制圍巖變形和位移的同時不造成應力分布的改變，并提供圍巖穩定的支撐作用力，使圍巖的受力狀態和承載能力都得到提高，避免發生巖體剝落的問題[2]。

2.3 空場采礦工藝技術

空場采礦工藝的技術方法是用礦房和礦柱來對整個礦塊進行劃分，先對前者進行采集，接著再采集后者，或者不采集后者，然后兩個步驟進行回采。在對礦房進行回采的過程中，依照礦石的周圍巖石的穩固性來對采空區進行日常維護，在結束礦房的回采任務后，對采礦柱和采空區進行有計劃的處理。選用這種采礦方式的基本環境要求是圍巖和礦石的穩定及堅固，空場采礦的方法中留礦采礦法、階段采礦法、全年采礦法等受到了較為廣泛的應用，這些方法的優點都比較顯著，近些年的使用范圍也逐步擴大。

2.4 深部開采與原地溶浸采礦技術

對于超過地下600m深度的礦產資源需要采用深部開采技術進行開采，隨著深部開采技術的不斷研究和加強，開采深度也在不斷加深，如今已經能夠對地下950m以下的礦產資源進行開采，使過去無法開采的礦產資源等到更加充分的利用。原地溶浸采礦技術中包含了采礦、選礦、冶煉等多種技術，能夠將傳統的礦產資源開采模式改進為直接提取的開采模式。還具有較為廣泛的應用性，能夠對多種礦山進行開采，包括銅礦和金礦在內的二十多種礦山。通過對原地溶浸采礦技術的分析能夠將其優勢總結為以下四點：第一點是能夠減少開采礦石的工作量，也減少了尾砂和廢石的產生，對于礦山周圍生態環境的保護有著突出的優勢；第二點是減少了開采礦石后的提出過程，能夠使整個開采過程得以縮短，減少開采作業的成本，進而具有促進經濟收益提高的優勢；第三點是能夠在常規開采技術無法開采的礦山中進行開采，具有更高的適應性優勢；第四點是能夠有效改善惡劣的開采環境，對于開采的安全性有著較大的保護優勢[3]。

2.5 崩落采礦工藝技術

利用自然崩落的方法對礦石進行開采時，對礦石的物理性質有比較高的要求，同時在實際應用的過程中，還對開采的技術條件有比較高的要求標準。總而言之，自然崩落的礦產開采方法是一種成本較低、需求能力比較高的開采方法，其所需要的技術含量較高，也需要較高的生產工藝，效益較高，因此，這種方法逐漸受到了比較多的應用。

3 結語

在現代礦業發展的背景下，將新型采礦和采礦業技術與環境保護概念以及可持續和可再生概念相結合，可以有效改善采礦的經濟效益和社會效益，現代化采礦技術的開發和使用，為我國勘察礦產資源提供了堅實的科技基礎，同時還利用科技手段達到低碳環保的開采方式，保障生態環境的持續發展，現代化技術應該是實踐與理論并行，為我國礦產資源的發展起到更大的作用。