现代化采矿工艺技术研究

摘要：随着现代经济步伐的不断发展，促进了我国在传统经济领域技术方面的革新。因我国矿产资源丰富，其中煤矿资源储备量在世界中居于前列位置。在对矿产资源的不断开采作业中，对于采矿的技术也随着科技水平的发展而逐步提升，这样既可以将采矿作业效率予以有效提高，而且在进行井下作业中可以保障作业人员的安全。本文结合采矿作业中呈现的特点，分析了采矿作业中存在的技术问题，阐述了采矿工程中的一系列现代化采矿工艺技术，并展望了现代化采矿工艺技术的前景，以供参考。

关键词：采矿工程；现代化；采矿工艺；技术应用

当下，由于人类的需求日益增长，矿产资源的开采量也随之越来越大，进而促进了采矿工程的发展步伐，因科技水平的不断进步，落后的技术与设备已不满足于当下发展要求，为迎合当下对采矿工程的需求，必须对采矿工艺技术进行改良。因此，务必使用现代化的采矿工艺技术，结合自身的发展特点，合理利用先进的技术，以在采矿工艺中发挥有效机制。

1.采矿业的特点

（1）开采困难。由于采矿作业活动大多数是在地下的矿井中进行，所以产生的风险就相对较高。井下作业很难实现完全机械化与自动化，而且所产生的危险性更高。（2）矿产资源固定。因矿产资源在地球上的存在相对固定，可再生性较小，自然界中对矿产进行开采的地点比较固定，在选择矿址方面需要慎重。（3）采矿人员流动大。我国中小型煤矿较多，由于企业生产规模不大，不具备较强的生产力，同时，矿区环境较差，而且作业人员的薪资较低，造成了煤矿企业流动性较大的情况。

2.采矿工程中的常见技术问题

(1)采矿技术层面煤矿开采过程和井下施工情况，全面体现了采矿技术的整体性以及先进性，采矿业要想实现快速发展，就要对安全问题和开采效率进行高度的关注。现如今，采矿工程中使用的采矿工艺技术都存在着一定的弊端，如果这些问题得不到及时的处理，就会给矿山开采工作造成严重的影响，还会给井下工作人员的人身安全带来严重的影响。在对煤矿资源进行定位和储量探测时，所使用的技术存在着很多的不足之处，例如探测误差较大、探测效率不高、覆盖范围较小以及使用的探测技术比较落后等，这就导致实际获得的信息不具有较强的使用价值，使矿产资源的开采率受到一定程度影响，同时也会给后续的开采施工带来一定的阻碍。在井下开采施工的过程中，机械化的施工程度比较低，有些偏远地区的小型煤矿在开采时，依然使用着人工作业的模式。由于采矿企业的管理方式未能实现与时俱进，这就给现代化工艺技术的有效利用造成严重的影响。此外，废弃矿坑无法实现二次开采，这也使得大量的可利用资源被闲置浪费。(2)安全问题现代企业在生产经营的时候，一定要将安全问题放在首要位置，安全生产是国家对企业经营管理采取的强制措施，同时也是确保企业高效、平稳运行的保障。采矿工程的安全问题主要表现为以下两种情况：第一，采矿企业在开展采矿作业时，绝大多数的施工都是在地下进行的，人员和矿产资源都需要借助矿井和矿道来完成运输，因此最为常见的安全问题就是坍塌或者是渗水问题。第二，矿产资源在开采的时候，施工环境比较恶劣，缺氧的情况时有发生，矿井火灾和瓦斯爆炸事件发生的概率也比较高。

3.采矿工程中使用的现代化工艺技术

(1)露天采矿最近几年来，露天采矿技术得到了广泛的利用，我国露天采矿总量占地下矿山开采总量一半以上。通过调查发现，露天开采矿石量与传统开采矿石量的比例可以达到8:2，究其原因，主要是因为地下煤矿开采受施工技术的影响非常明显，且地下施工环境比较复杂，这也给施工作业造成了一定严重的影响。然而在使用露天采矿技术以后，使地下采矿氧气不足、地下施工空间狭小等问题得到了及时的解决，从而使矿产资源的开采效率得到不断地提高。然而，在露天煤矿开采的过程中，会给浅表层矿产资源和地表植被造成了一定程度的破坏，给后续的浅表层矿产资源开采和环境保护带来了巨大的压力。从可持续发展的角度进行分析，需要对地下矿产资源开采与露天矿产资源开采进行统筹安排，使所有的资源实现均衡发展和有效利用。(2)崩落采矿通过使用崩落采矿技术，可以使采矿作业的安全性得到有效提升，确保采矿作业得到顺利的进行。在对危险围岩进行崩落处理时，通过使用先进的崩落采矿技术设备，在确保危险围岩的稳定性得到保证的前提下，不断地加快矿产资源的开采速度，使企业的经济效益得到不断地提高。危险类围岩开采的过程中，使用崩落采矿技术以后，可以使开采作业的危险系数得到有效的降低，使作业环境的安全性得到了不断地提高。伴随着社会的不断发展和进步，崩落采矿技术也得到了快速的发展，崩落采矿技术被详细的划分为有底柱分段崩落技术和无底柱分段能落技术两类。无底柱分段崩落技术，需要投入的人力比较少，但是该技术对机械设备的要求非常高，对机械设备产生了过度的依赖。有底柱分段崩落技术的施工人员需要深入到施工现场进行作业，需要科学的检测底柱的间距和横截面尺寸，从而确保所得数据有效、准确。围岩去除使用崩落技术以后，一定要确保矿区结构不会受到严重的影响，使其满足采矿工程所有的施工标准。(3)填充采矿采矿工程施工的过程中，会出现采空区域，因此需要积极采取有效措施对采空区域进行科学管理，经常使用的处理方法为回填法，使地表下沉问题得到有效的避免，为后续采矿工程的顺利施工奠定坚实的基础。填充采矿技术在实际应用时，对于填充面来说，矿产资源被开采以后，其所承受的压力会急剧增加，需要采取一定的措施进行处理。支架架设时，需要使用填充物对地下压力进行一定程度的缓解，从而使地表沉降问题得到有效的处理，使围岩崩落而导致的危险事故发生的几率得到降低，使安全生产得到真正的实现。在填充采矿技术得到科学合理的使用以后，安全采矿的目的得到了真正的实现，填充采矿技术使用早期，所有的填充物全部都是就地取材，使用矿产资源开采后的废弃物来进行回填，使废弃物处理的成本得到有效的节约，但是这种方法的安全性不高，质量也得不到保证。随着科学技术的不断发展和进步，胶状填充物应运而生，使得回填的安全性和稳定性得到了显著的提高。(4)溶浸采矿溶浸采矿技术主要是通过矿产资源与化学物质之间发生的化学反应得以实现的，矿产资源的处理主要是借助特定的化学物质来完成的，使矿产资源从固体转化成为了液体，从而使矿产资源的开发得到了高效的实现。在使用溶浸采矿技术以前，需要对整个作业区域进行仔细的勘查，对作业区的底层情况进行全面的掌握，对矿产资源的分布情况和底层结构有清晰的了解。将事先准备好的化学物质灌入到地层中，矿产资源与灌入的化学物质发生化学反应以后，矿产资源被转化成为液体资源，从而使矿产资源得到充分的开采。与其他采矿技术进行比较，溶浸采矿技术具有较强的优势，它的安全性和稳定性比较高，使矿产资源开采的效率和质量得到保证，同时不会给环境造成恶劣的影响，值得在采矿行业中大范围的推广。(5)岩体加固采矿在采矿工程作业时，会受到很多外在因素的制约，采矿区四周的岩石在受到撞击以后会出现松动的情况，使岩体的稳定性受到影响，因此为了使开采作业得到顺利的进行，需要使用专业的锚索工具进行施工。锚索工具可以使采矿区域顶部位置得到加固处理，这就是采矿企业经常使用的岩体加固技术。岩体加固技术可以与填充法进行配合使用，从而使采矿作业的安全性得到有效的提升。支护法和注浆法也是岩体加固经常使用到的方法，对破碎岩体和流砂起到了较好的加固作用，使采矿工程施工环境的安全性得到保证。

4.现代化采矿工艺技术的发展前景

(1)无废开采技术在进行采矿的时候，需要科学的处理爆破方式和搬运情况，从而其经济收益得到不断地提高，同时投入的财力和物力也会随着增加，给整体工作效率造成严重的影响。废石处理受到了人们的普遍关注，从安全的角度出发，通过对采掘工序的合理设置，使地下矿山无废开采技术得到优化和升级。科学的设置工艺技术流程，使所有的废弃物得到及时的处理，同时做好环境保护工作。(2)采矿场地的安全与稳定要想使开采过程的安全性得到保证，就要对采空区进行及时的回填，从而使工作效率得到不断地提高。借助先进的检测技术和仪器，实现对施工区域地质环境的科学监测，对潜在的风险进行清晰的了解，使用高精尖的科学技术，实现对矿体的修正和固定，从而使矿山场地的安全性和稳定性得到有效的提高。(3)地面沉降塌陷灾害预警现代化信息技术在采矿工艺中得到了广泛的运用，使用遥感技术、地理信息系统和全球定位系统对矿区地表的复杂情况进行了全面的掌握，实现了对地质环境的科学监测，使用先进的分析系统科学的评价了矿区的安全生产环境，使安全事故的发生几率得到有效的降低，从而使施工人员的人身安全和生命财产安全得到保障。

5.结语

由于现代化采矿工艺技术的一系列特点，在采矿工程中予以科学应用，将会对我国采矿工程产生良好的促进作用，使得采矿工程更加安全，并且有效提高了采矿工程的生产与工作效率，有效确保作业的质量，推动我国矿产的前进步伐。此外，采矿工程需要不断更新发展理念，由于现代科技的不断进步，需要不断对采矿技术进行科学的改革。在绿色环保理念的支持下，应该倡导绿色技术，在企业发展中应该不断引进先进的技术，以在行业间的竞争中取得长足发展。

参考文献

[1]代琪.现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2015(11):55-56.

[2]段永维.现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用分析[J].世界有色金属,2018(19):46-47.

作者:李超 单位:山西铺龙湾煤业有限公司