现代化工艺技术在采矿工程中的应用分析

摘要：随着科学技术的不断发展，采矿工程机械化水平在不断提高。当前越来越多的现代化工艺技术应用在采矿工程中，这就无形中提高了采矿工艺的技术化水平，也促进了矿井的安全生产。文章论述采矿工程中应用的现代化采矿工艺技术和在采矿工程中应用现代化工艺技术需要注意的事项，阐述了采矿工程中应用绿色开采工艺技术的发展趋势。

关键词：现代化工艺技术；采矿工程；绿色开采工艺；采矿业；矿产资源 文献标识码：A

中图分类号：TD823 文章编号：1009-2374（2017）04-0156-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.04.079

当前我国的采矿业与欧美其他发达国家相比，我国的采矿工艺设备相对落后，对于矿产资源的利用率及开采率均较低，难以适应社会的实际需求。因此，提高矿产资源开采率、促进采矿工程的现代化进程、改善开采环境对于促进社会经济水平的提高尤为重要。

1 当前时期采矿工程中工艺技术的应用前提

在当前形势下，各个领域都渗透可持续发展、绿色生态、低碳节能、环保等的思想意识。鉴于此，当前的采矿工程在应用现代化工艺技术的时候，需要坚持绿色、低碳、环保的原则。针对采矿企业而言，只有有效地统一环境效益和经济效益，应用生态、环保、绿色、高效的采矿技术实时地发现以及解决采矿过程中面临的一系列环境问题，才可以实现自身核心竞争力的增强，才可以占据竞争中的优势地位。为此，在采矿工程当中选择和应用绿色采矿技术有着非常关键的作用和价值，这不但能够有效地保障采矿工程的顺利进行，而且也为我国采矿业以后的发展指明了方向。

2 采矿的现状

2.1 采矿业的发展

矿产资源的开采势必会造成矿产资源枯竭、矿产资源质量变差，使得开采条件越来越差，而矿产资源变得稀少，价格也会随之升高，开采的成本也会升高，但采出的矿产质量差造成矿产贫化，从而影响了采矿的效率、质量和经济效益，因此其会严重影响到采矿业的发展。

2.2 采矿设备和采矿人员

在采矿作业中的设备和工作人员会根据采矿工作的进度和地点进行迁移。在开采矿产资源时要进行挖掘开采的路线和巷道的确定，并且要做好采矿前的准备工作，这样才能顺利地进行回采工作。这三者的关系必须相辅相成，这样才能保证采矿工作顺利进行。如果没有做到相互协调，那么将会导致矿产资源减少和采矿失调等现象。

3 采矿工程中应用的一些现代化采矿工艺技术

3.1 应用空场采矿工艺技术

当今应用最为普遍的一种采矿技术是空场采矿技术，这种技术划分矿区为矿房和矿柱这两个部分，在开采的过程中，首先开采矿房当中的矿产资源，再对矿柱当中的矿产资源进行开采。在应用实践当中，矿房的回采支撑是矿柱，开采借助敞空的形式。矿柱的开采是通过工具的支撑，从而保障整个开采过程当中矿房不会出现比较大的改变。从整体上来讲，空场采矿技术能够实现较高的开采率。

3.2 应用充填采矿工艺技术

充填采矿技术是在回采工作面前进的时候，借助填充材料一一地填补采空区，保障采空区的支撑强度可以满足安全生产的要求。在特殊的情况下，为了确保采空区围岩的支撑强度，还能够结合应用填充材料和支架，其中向下分层充填法是比较普遍的充填采矿技术。应用充填采矿技术能够使回采的有效性大大提升，使矿产安全事故的出现率降低，从而有助于提高企业的经济效益。

3.3 应用岩体加固工艺技术

在采矿工程当中，因为气候、机械装置、地质状况等一系列要素的制约，采矿区附近的岩体会发生一些不稳定的现象，如果要确保正常地进行开采事项，那么就要求借助锚索工具加固处理采矿区不稳定的围岩、顶板、溜井等位置，这种技术被叫做岩体加固技术。在开采实践当中，一般会结合应用岩体加固技术跟充填采矿技术、空场采矿技术，进而确保采矿的安全性。在加固岩体的过程中，比较广泛地应用注浆法与支柱法，这种方法能够非常有效地加固矿场当中的破碎岩体和流砂。

3.4 应用崩落采矿工艺技术

崩落采矿技术是崩落矿洞当中的危险岩，进而使顶层崩塌的危险性减小，为开采矿产创设安全的施工环境。崩落采矿技术有两种：一是无底柱分段崩落法；二是有底柱分段崩落法。有底柱分段崩落法的应用需要科学地设计漏斗间距、分段水平断面尺寸、阶段高度、底柱高度、分段高度等一系列的参数。例如底柱高度主要是受到矿巷道的形式和矿石的稳定性的影响，如果借助漏斗底的构造，那么每个阶段下分段底柱高度是11～13m，而上分段底柱高度是5～7m，进而使阶段输送和耙矿间的互相影响消除。无底柱分段崩落采矿技术具备较高的机械化水平，能够节省大量的人力，并且回采巷道上面分段临时底柱取消，这种技术具备非常普遍的应用范围。

3.5 应用溶浸采矿工艺技术

在化学开采技术当中，溶浸采矿技术是其中的一种，这种技术是结合勘探地质的结果进一步地探究开采矿产的物理特性和化学特性，根据化学特性选用适宜的溶浸液，再向矿层当中进行灌注，从而跟目标物产生化学反应，以使需要开采的矿物从固体形式向液体形式转化，进而有效地开发矿产资源。溶浸采矿技术有着较高的开采率和安全性，跟当前环保节能的生产需要相符合，为此有着理想的发展前景。

4 在采矿工程中应用现代化工艺技术需要注意的事项

将空场采矿技术应用于采矿工程中的时候，针对采空區的出现，我们不可以急躁处理，而是需要稳定矿石和围岩。针对崩落采矿技术的应用来讲，这种技术通常在允许塌陷的地表矿体以及比较容易崩落的围岩中应用，且结合实际的要求有目的性地实施回采策略。在应用充填采矿技术的过程中，需要根据回采工作面的推进方向以及矿块构造，应用充填采矿方法（胶结、干式、向下层的、向上层的、单层的、水力等）。应用溶浸采矿技术的时候，务必关注各种浸出地点以及浸出方式，有目的性地确定是由原地或者是原地破碎之后，还是由地表浸出的方式。另外，在采矿工程中，岩体加固技术非常重要，也是确保生产安全性的关键所在，为此务必引起足够的关注。在采矿工程中，无论应用哪一种采矿技术，务必在保障安全性的基础上开展以及在保障安全性的前提条件下尽量有效地应用采矿技术，遵循生态绿色观念与环保低碳意识，特别是重视其对环境导致的影响，注重采矿技术应用的合理性、科学性、高效性，从而大大地提高采矿工程的作业质量，最终奠定实现理想经济效益的良好基础。

5 采矿工程中现代化工艺技术的发展趋势

在不断发展的社会经济与科技影响下，绿色采矿工艺技术在采矿工程中的应用是我国采矿领域发展的一种必然的趋势。当今，在采矿工程中应用比较多的绿色开采技术是煤炭地下气化技术、瓦斯和煤共采技术、保水开采技术、洁净煤技术、三下采煤和减沉技术等，事实表明，在一部分规模较大的采矿工程中普遍应用绿色开采技术能够实现理想的效果，然而也存在亟需完善之处。为此，为了推动我国采矿事业的良好发展，需要不断优化和完善绿色开采技术的应用，进而有助于我国对矿产资源进行更加有效地开采以及推动采矿事业的良好发展与国民经济的增长。与此同时，绿色开采技术的应用缺少完善的法律法规支持，为此我国的相关部门需要制定有关的经济政策和法律政策，加速引进国际先进绿色装置与技术以及吸收现代化的人才，注重培训固有的人才，从而保障普遍地应用绿色开采技术，最终促进我国采矿事业的稳定和健康发展。

6 结语

综上所述，现代化采矿工艺技术在采矿工程中具有较大的应用优势，能够显著改善工作的安全性，提高开采效率和质量，推动矿业的稳定与持续化发展。在新的时代背景下，矿山采矿工作应当结合安全与环保理念，积极开发绿色开采技术，在提高矿产开采经济效益的同时，提高采矿带来的环境与社会效益，大力应用现代化采矿工艺技术，提升采矿效率。本文重点分析现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用，希望可以提供一些有价值的参考意见。

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作者简介：程召利（1972-），男，山东邹城人，兖煤矿业工程有限公司技术主管，助理工程师，研究方向：采煤安全管理。

（责任编辑：秦逊玉）