試析現代化采礦工藝技術在采礦工程中的運用

隋 欣

（內蒙古平莊能源股份有限公司，內蒙古 赤峰 024076）

采礦工程是我國建設領域中的重點工程，其能夠影響國家的健康發展。然而，長期以來在采礦工程中都存在著很多問題，這些問題不僅會影響到工人的生命安全，還會對國家的未來發展產生不良影響。因此，國家部門需要加強對采礦行業發展現狀的重視，并將采礦工藝技術應用到采礦工程當中，促進采礦作業的健康綠色發展。

1 應用現代化采礦工藝技術的關鍵作用

國內經濟水平的持續提升，與大量資源的開發和利用是存在緊密聯系的，但是資源的過度開發利用同樣也導致大量不可循壞再生的資源逐漸被耗盡，這嚴重影響到了國內經濟的可持續發展，而且還威脅到了國民的生存環境。在這種情況下，國家政府和相關機構應當推崇綠色環保的發展理念，著重推廣現代化采礦工藝技術，確保綠色環保的可持續發展理念能夠貫穿在采礦工程當中?，F代化采礦工藝技術是我國科研人員根據我國社會發展的需要而探究出來的，其中融合了現代化技術，所以在采礦工程中應用現代化采礦工藝技術能夠推動我國的可持續發展。如果從事采礦工程的人員任然沿用傳統的采礦工藝，不但會對生態環境的平衡產生破壞，導致資源的過度開發，還會對自然環境造成嚴重污染。因此，工程人員應當改進原有的工藝技術，這不僅能夠提升資源的利用效率，還能夠修復原本被破壞的自然環境。同時，當前的采礦行業正面臨生存和發展困境，而對原有的工藝技術進行優化，開拓行業發展的新方向，以此來推動行業的可持續發展。

2 采礦行業的實際情況

2.1 采礦設備過于老舊

采礦工程本身的危險性就很高，因此正式開展工程作業前期的準備工作十分重要。同時，因為采礦工程作業規模較大，所以在施工過程中會應用到各種各樣的工程設備，而很多采礦工程所應用的設備過于老舊，這些設備的穩定性和安全性不高，這會影響到工程施工的正常開展。

2.2 采礦工程人員的素質能力有限

人力資源是采礦工程中的重要基礎資源，所以在正式施工前，需要組建高素質的施工隊伍。然而，現階段大多數采礦隊伍中的工人素質能力并不高，很多工人甚至都看不懂施工圖紙，也無法將管理者的決策進行有效落實，這就會影響采礦作業的正常開展。

2.3 應用的采礦技術缺乏合理性

首先，采礦技術是影響采礦開發正常性和穩定性的重要因素，而現階段很多采礦工程中所應用的采礦技術缺乏合理性，這不但會對工程效果造成影響，還會導致工期延誤，對國內采礦行業的發展造成阻礙；其次，缺乏合理性的采礦技術還會影響到工程的施工效率，導致企業的經濟效益降低。

3 現代化采礦工藝技術在采礦工程中的具體應用

3.1 崩落采礦工藝技術

在采礦環境中具有很多不可控的影響因素，其中危險性較高的就是礦洞頂層的礦石崩落。對于這種情況，工程人員應當利用崩落采礦工藝技術，這樣能夠提高目標礦石崩落的概率，減少非目標類礦石巖體的松動，為工程人員提供一個更加安全穩定的作業環境。崩落采礦技術具有多樣化的類型，但是常用的只有底柱分段崩落法和無底柱分段崩落法這兩種。在應用無底柱分段崩落法的時候，工程人員要利用合理有效的方法來設計分底柱高度、分段水平斷面規格、漏洞間距等參數。礦石穩定性和礦產形態會對底柱高度造成影響[1]。

在進行漏斗底設計時，底柱的高度時按照不同分段來進行劃分的，底柱上分段區的高度大約是六米，而下分段區的高度大約是十二米，這能夠抵消這二者之間的相互影響。而無底柱分段崩落法是搭配機械進行使用的，所以在應用這項技術時人力資源能夠得到節省，因此該技術具有較為廣泛的應用規模。

3.2 特殊采礦工藝技術

為了發揮采礦工藝技術的優勢作用，工程人員應當基于實際的工程環境來選用合適的采礦工藝技術，如果環境具有特殊性，工程人員就需要應用特殊采礦工藝技術。特殊采礦工藝技術的種類有很多，但是應用頻率較高的主要有兩種，一種為海洋采礦技術，另一種為化學物理采礦技術[2]。第一種技術是順應采礦行業發展趨勢的技術，我國本身就具有大量的海洋資源，而這些海洋資源中又蘊藏中豐富的礦石資源。然而，海洋容易受到多樣化因素的影響，所以在實施采礦作業時工程人員需要處理難度極高的施工任務，還需要消耗大量的資金，征用足夠的人力資源，并且也對技術提出了較高的要求。因此，陸地成為了國內開采礦石資源的主要場地，但是由于工程人員應用了落后老舊的施工技術，再加上地面的礦石資源本身就有限，限制了我國工業發展所需要的礦石資源。為了推動國家工業化的進步，我們仍需要大量的礦石資源，所以在未來應用采礦工藝技術將會成為必然趨勢[3]。

3.3 溶浸采礦工藝技術

上文中我們提到了化學類采礦工藝技術，而這類技術中就包括溶浸采礦工藝技術，在應用該技術時，工程人員能夠利用地質結構來研究礦石資源的性質。為了發揮溶浸采礦工藝技術的優勢作用，工程人員應當參考礦石資源的化學性質，還需要輔助使用相應的溶浸液來澆筑礦層，這樣溶浸液才能和礦石資源之間進行化學反應。溶浸采礦工藝技術使得原先利用固體形式開采礦物的模式的進行了調整，還能夠拓展礦石資源開發的深度。相較于傳統的采礦工藝技術來說，溶浸采礦工藝技術更能為采礦開發的效率和安全性提供保障，這和國家大力推崇的可持續發展理念相符。因此，為了提升礦石資源的開采效率，工程人員應當應用溶浸采礦工藝技術，從而推動采礦行業的未來發展[4]。

3.4 機械化采礦工藝技術

在我國大多數采礦工程中應用頻率最高的采礦工藝技術就是機械化工藝技術，該技術主要有兩個類型。地下開采技術是其一，但是也是這兩種技術中使用難度較高的那一種，還會威脅到采礦工程的安全性。一旦礦石資源處在較深且礦石層度不厚的地方，就會影響到工程最終所取得的經濟效益。同時，在地下環境中開采礦石時，尾砂污染是不可避免的。出于降低對于自然環境不良影響的目的，工程人員應當在應用地下開采技術的過程中將尾砂膠結充填采礦法作為搭配使用的方法，這樣就能夠盡可能規避對于工程環境的破壞。而露天開采是另一種技術，在應用該項技術時工程人員應當遵循從上至下的基本原則。因為地表是露天開采所處的施工環境，所以在開展露天開采作業時，工程人員必須將覆蓋在礦石資源的巖石進行剝離，再用機械設備來完成后續的作業活動，以此來確保施工作業的正常開展。同時，相較于其它采礦工藝技術來說，機械化采礦工藝技術不會過度破壞資源，還能夠使得礦石資源的開采效率得到提升，并將經濟損失控制在合理范圍內。

3.5 巖體加固工藝技術

采礦工程具有多樣化的影響因素，例如水文地質、氣候條件等因素，這些因素會導致巖體四周出現變化，因此工程人員需要定期排查開采的巖石，這一措施是不可或缺的。在應用巖體加固工藝技術的過程中，工程人員必須要設計好工程作業中的各項事宜，還需要利用錨索工具來對開采區域中不穩的巖石進行固定[5]。在使用巖體加固工藝技術時，工程人員還可以搭配使用其它技術，因為這項技術本身就具有較強的適配性，這樣能夠維護礦石開采的穩定性和安全性。在加固巖體時，支柱法和注漿法是工程人員可以使用的兩種方法，利用這兩種方法能夠有效提高流砂和巖體的穩定性。

3.6 充填采礦工藝技術

在回采作業中，工程人員可以利用填充材料來填補采礦區域，即采礦工藝技術，這項技術能夠為采空區的穩定性和安全性提供保障。然而，在進行開采作業時，工程人員需要面臨各種特殊狀況，在這種情況下想要控制采礦區域的支撐強度，就必須基于實際情況來輔助使用支架工具和填充材料。在充填采礦工藝技術應用較多的技術是向下分層充填法，該方法能夠有效改善回采作業的質量，提高開采作業的安全性，從而幫助礦產企業獲得更多的經濟利益。

3.7 空場采礦工藝技術

在采礦工程中應用頻率較高的技術還包括空場采礦工藝技術，該技術能夠幫助工程人員在明確劃分礦區的基礎上來開采礦石資源，通常情況下，工程人員會由礦房至礦柱進行施工。對于礦房來說，礦柱是支撐，當礦柱的穩定性能夠得到保證時，礦房所受到的影響也會得到降低。在開采礦房時，工程人員所應用的形式為敞空，但是開采礦柱卻需要搭配工具來完成，這樣才能使得在施工作業時，礦房位移能夠限制在一定安全范圍內，還能夠有效提高開采作業的安全性，以免后續出現威脅工人人身安全的事故。

4 現代化采礦工藝技術的未來發展趨勢

4.1 國家部門將會投入更多扶持力量

在未來的采礦工程作業中，應用綠色化采礦技術將會成為主流趨勢。雖然現行的法律尚未對綠色采礦技術作出規定，但是隨著可持續理念大力推崇，在未來國家部門將會制定出更加完善的法律政策來確保綠色采礦技術的合理化使用。同時，國家部門還應當大力引進現代化技術、設備以及高素質的現代化人才，并注重對于人才的培養，以此來保證國內采礦行業的可持續發展[6]。

4.2 礦洞災害預警的信息化

在采礦工藝技術發展的將來，行業人員會融入信息化技術進行配合使用，例如應用地理信息定位技術、遙感技術、全球定位技術來分析開采區域的地表，以此來加強對于開采區域的監控。如果工程人員能夠實時監控開采區域的實際情況，就能夠降低工程作業中的安全風險。由此可以得知，礦洞災害預警的信息化能夠為采礦作業的穩定性和安全性提供保障，從而盡可能避免工程人員的生命安全受到威脅。

4.3 地下礦山無廢開采工藝技術

在礦石開采過程中會產生大量的廢石，如何處理這些廢石成為了行業人員關注的重點，而在未來地下礦山無廢開采工藝技術將會逐漸發展起來。這項技術能夠基于整體情況來優化工程布置，并科學設計施工流程。在后期，工程人員不需要再依賴坑口來處理廢石，這樣能夠有效規避開采作業對環境造成的不良影響。

4.4 采礦區域的安全性能夠得到更好的保障

在后期，工程人員會越來越重視對于采空區的填充處理，這能夠使得開采作業的安全性和效率得到有效提升。工程人員會應用更加合理的檢測技術來全面檢測開采區域的地理環境，從而將風險控制在合理范圍內。先進的現代化技術能夠幫助工程人員明確周邊環境中具有的風險因素，并完成對于礦石的修正和固定，以此為礦區的安全性提供更好的保障。

5 結語

總而言之，當前采礦行業中存在著采礦設備過于老舊、采礦人員的素質能力有限、應用的采礦技術缺乏合理性等問題，為了解決這些問題，工程人員需要基于實際情況來選用崩落采礦工藝技術、特殊采礦工藝技術、溶浸采礦工藝技術、巖體加固工藝技術、機械化采礦工藝技術、充填采礦工藝技術以及空場采礦工藝技術。在未來，現代化采礦工藝技術的相關法律將會越來越完善，而施工人員的人身安全也能夠得到更好的保障，施工效率得到顯著提升，而礦石企業將會獲得更多的經濟利益。