采矿工程中现代化采矿工艺技术的运用

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摘要：本文首先分析了应用现代化采矿工艺技术的关键作用，其次对采矿行业的实际情况进行了概括，并再次探究了现代化采矿工艺技术在采矿工程中的具体应用，最后对这项技术未来的发展趋势进行了研究，以此供相关人士参考交流。

关键词：现代化；采矿工艺技术；采矿工程；运用

采矿工程是我国建设领域中的重点工程，其能够影响国家的健康发展。然而，长期以来在采矿工程中都存在着很多问题，这些问题不仅会影响到工人的生命安全，还会对国家的未来发展产生不良影响。因此，国家部门需要加强对采矿行业发展现状的重视，并将采矿工艺技术应用到采矿工程当中，促进采矿作业的健康绿色发展。

1应用现代化采矿工艺技术的关键作用

国内经济水平的持续提升，与大量资源的开发和利用是存在紧密联系的，但是资源的过度开发利用同样也导致大量不可循坏再生的资源逐渐被耗尽，这严重影响到了国内经济的可持续发展，而且还威胁到了国民的生存环境。在这种情况下，国家政府和相关机构应当推崇绿色环保的发展理念，着重推广现代化采矿工艺技术，确保绿色环保的可持续发展理念能够贯穿在采矿工程当中。现代化采矿工艺技术是我国科研人员根据我国社会发展的需要而探究出来的，其中融合了现代化技术，所以在采矿工程中应用现代化采矿工艺技术能够推动我国的可持续发展。如果从事采矿工程的人员任然沿用传统的采矿工艺，不但会对生态环境的平衡产生破坏，导致资源的过度开发，还会对自然环境造成严重污染。因此，工程人员应当改进原有的工艺技术，这不仅能够提升资源的利用效率，还能够修复原本被破坏的自然环境。同时，当前的采矿行业正面临生存和发展困境，而对原有的工艺技术进行优化，开拓行业发展的新方向，以此来推动行业的可持续发展。

2采矿行业的实际情况

2.1采矿设备过于老旧

采矿工程本身的危险性就很高，因此正式开展工程作业前期的准备工作十分重要。同时，因为采矿工程作业规模较大，所以在施工过程中会应用到各种各样的工程设备，而很多采矿工程所应用的设备过于老旧，这些设备的稳定性和安全性不高，这会影响到工程施工的正常开展。

2.2采矿工程人员的素质能力有限

人力资源是采矿工程中的重要基础资源，所以在正式施工前，需要组建高素质的施工队伍。然而，现阶段大多数采矿队伍中的工人素质能力并不高，很多工人甚至都看不懂施工图纸，也无法将管理者的决策进行有效落实，这就会影响采矿作业的正常开展。

2.3应用的采矿技术缺乏合理性

首先，采矿技术是影响采矿开发正常性和稳定性的重要因素，而现阶段很多采矿工程中所应用的采矿技术缺乏合理性，这不但会对工程效果造成影响，还会导致工期延误，对国内采矿行业的发展造成阻碍；其次，缺乏合理性的采矿技术还会影响到工程的施工效率，导致企业的经济效益降低。

3现代化采矿工艺技术在采矿工程中的具体应用

3.1崩落采矿工艺技术

在采矿环境中具有很多不可控的影响因素，其中危险性较高的就是矿洞顶层的矿石崩落。对于这种情况，工程人员应当利用崩落采矿工艺技术，这样能够提高目标矿石崩落的概率，减少非目标类矿石岩体的松动，为工程人员提供一个更加安全稳定的作业环境。崩落采矿技术具有多样化的类型，但是常用的只有底柱分段崩落法和无底柱分段崩落法这两种。在应用无底柱分段崩落法的时候，工程人员要利用合理有效的方法来设计分底柱高度、分段水平断面规格、漏洞间距等参数。矿石稳定性和矿产形态会对底柱高度造成影响[1]。在进行漏斗底设计时，底柱的高度时按照不同分段来进行划分的，底柱上分段区的高度大约是六米，而下分段区的高度大约是十二米，这能够抵消这二者之间的相互影响。而无底柱分段崩落法是搭配机械进行使用的，所以在应用这项技术时人力资源能够得到节省，因此该技术具有较为广泛的应用规模。

3.2特殊采矿工艺技术

为了发挥采矿工艺技术的优势作用，工程人员应当基于实际的工程环境来选用合适的采矿工艺技术，如果环境具有特殊性，工程人员就需要应用特殊采矿工艺技术。特殊采矿工艺技术的种类有很多，但是应用频率较高的主要有两种，一种为海洋采矿技术，另一种为化学物理采矿技术[2]。第一种技术是顺应采矿行业发展趋势的技术，我国本身就具有大量的海洋资源，而这些海洋资源中又蕴藏中丰富的矿石资源。然而，海洋容易受到多样化因素的影响，所以在实施采矿作业时工程人员需要处理难度极高的施工任务，还需要消耗大量的资金，征用足够的人力资源，并且也对技术提出了较高的要求。因此，陆地成为了国内开采矿石资源的主要场地，但是由于工程人员应用了落后老旧的施工技术，再加上地面的矿石资源本身就有限，限制了我国工业发展所需要的矿石资源。为了推动国家工业化的进步，我们仍需要大量的矿石资源，所以在未来应用采矿工艺技术将会成为必然趋势[3]。

3.3溶浸采矿工艺技术

上文中我们提到了化学类采矿工艺技术，而这类技术中就包括溶浸采矿工艺技术，在应用该技术时，工程人员能够利用地质结构来研究矿石资源的性质。为了发挥溶浸采矿工艺技术的优势作用，工程人员应当参考矿石资源的化学性质，还需要辅助使用相应的溶浸液来浇筑矿层，这样溶浸液才能和矿石资源之间进行化学反应。溶浸采矿工艺技术使得原先利用固体形式开采矿物的模式的进行了调整，还能够拓展矿石资源开发的深度。相较于传统的采矿工艺技术来说，溶浸采矿工艺技术更能为采矿开发的效率和安全性提供保障，这和国家大力推崇的可持续发展理念相符。因此，为了提升矿石资源的开采效率，工程人员应当应用溶浸采矿工艺技术，从而推动采矿行业的未来发展[4]。

3.4机械化采矿工艺技术

在我国大多数采矿工程中应用频率最高的采矿工艺技术就是机械化工艺技术，该技术主要有两个类型。地下开采技术是其一，但是也是这两种技术中使用难度较高的那一种，还会威胁到采矿工程的安全性。一旦矿石资源处在较深且矿石层度不厚的地方，就会影响到工程最终所取得的经济效益。同时，在地下环境中开采矿石时，尾砂污染是不可避免的。出于降低对于自然环境不良影响的目的，工程人员应当在应用地下开采技术的过程中将尾砂胶结充填采矿法作为搭配使用的方法，这样就能够尽可能规避对于工程环境的破坏。而露天开采是另一种技术，在应用该项技术时工程人员应当遵循从上至下的基本原则。因为地表是露天开采所处的施工环境，所以在开展露天开采作业时，工程人员必须将覆盖在矿石资源的岩石进行剥离，再用机械设备来完成后续的作业活动，以此来确保施工作业的正常开展。同时，相较于其它采矿工艺技术来说，机械化采矿工艺技术不会过度破坏资源，还能够使得矿石资源的开采效率得到提升，并将经济损失控制在合理范围内。

3.5岩体加固工艺技术

采矿工程具有多样化的影响因素，例如水文地质、气候条件等因素，这些因素会导致岩体四周出现变化，因此工程人员需要定期排查开采的岩石，这一措施是不可或缺的。在应用岩体加固工艺技术的过程中，工程人员必须要设计好工程作业中的各项事宜，还需要利用锚索工具来对开采区域中不稳的岩石进行固定[5]。在使用岩体加固工艺技术时，工程人员还可以搭配使用其它技术，因为这项技术本身就具有较强的适配性，这样能够维护矿石开采的稳定性和安全性。在加固岩体时，支柱法和注浆法是工程人员可以使用的两种方法，利用这两种方法能够有效提高流砂和岩体的稳定性。

3.6充填采矿工艺技术

在回采作业中，工程人员可以利用填充材料来填补采矿区域，即采矿工艺技术，这项技术能够为采空区的稳定性和安全性提供保障。然而，在进行开采作业时，工程人员需要面临各种特殊状况，在这种情况下想要控制采矿区域的支撑强度，就必须基于实际情况来辅助使用支架工具和填充材料。在充填采矿工艺技术应用较多的技术是向下分层充填法，该方法能够有效改善回采作业的质量，提高开采作业的安全性，从而帮助矿产企业获得更多的经济利益。

3.7空场采矿工艺技术

在采矿工程中应用频率较高的技术还包括空场采矿工艺技术，该技术能够帮助工程人员在明确划分矿区的基础上来开采矿石资源，通常情况下，工程人员会由矿房至矿柱进行施工。对于矿房来说，矿柱是支撑，当矿柱的稳定性能够得到保证时，矿房所受到的影响也会得到降低。在开采矿房时，工程人员所应用的形式为敞空，但是开采矿柱却需要搭配工具来完成，这样才能使得在施工作业时，矿房位移能够限制在一定安全范围内，还能够有效提高开采作业的安全性，以免后续出现威胁工人人身安全的事故。

4现代化采矿工艺技术的未来发展趋势

4.1国家部门将会投入更多扶持力量

在未来的采矿工程作业中，应用绿色化采矿技术将会成为主流趋势。虽然现行的法律尚未对绿色采矿技术作出规定，但是随着可持续理念大力推崇，在未来国家部门将会制定出更加完善的法律政策来确保绿色采矿技术的合理化使用。同时，国家部门还应当大力引进现代化技术、设备以及高素质的现代化人才，并注重对于人才的培养，以此来保证国内采矿行业的可持续发展[6]。

4.2矿洞灾害预警的信息化

在采矿工艺技术发展的将来，行业人员会融入信息化技术进行配合使用，例如应用地理信息定位技术、遥感技术、全球定位技术来分析开采区域的地表，以此来加强对于开采区域的监控。如果工程人员能够实时监控开采区域的实际情况，就能够降低工程作业中的安全风险。由此可以得知，矿洞灾害预警的信息化能够为采矿作业的稳定性和安全性提供保障，从而尽可能避免工程人员的生命安全受到威胁。4.3地下矿山无废开采工艺技术在矿石开采过程中会产生大量的废石，如何处理这些废石成为了行业人员关注的重点，而在未来地下矿山无废开采工艺技术将会逐渐发展起来。这项技术能够基于整体情况来优化工程布置，并科学设计施工流程。在后期，工程人员不需要再依赖坑口来处理废石，这样能够有效规避开采作业对环境造成的不良影响。

4.4采矿区域的安全性能够得到更好的保障

在后期，工程人员会越来越重视对于采空区的填充处理，这能够使得开采作业的安全性和效率得到有效提升。工程人员会应用更加合理的检测技术来全面检测开采区域的地理环境，从而将风险控制在合理范围内。先进的现代化技术能够帮助工程人员明确周边环境中具有的风险因素，并完成对于矿石的修正和固定，以此为矿区的安全性提供更好的保障。

5结语

总而言之，当前采矿行业中存在着采矿设备过于老旧、采矿人员的素质能力有限、应用的采矿技术缺乏合理性等问题，为了解决这些问题，工程人员需要基于实际情况来选用崩落采矿工艺技术、特殊采矿工艺技术、溶浸采矿工艺技术、岩体加固工艺技术、机械化采矿工艺技术、充填采矿工艺技术以及空场采矿工艺技术。在未来，现代化采矿工艺技术的相关法律将会越来越完善，而施工人员的人身安全也能够得到更好的保障，施工效率得到显著提升，而矿石企业将会获得更多的经济利益。

参考文献

[1]张建民,李全生,曹志国,郭洋楠,郭俊亭.绿色开采定量分析与深部仿生绿色开采模式[J].煤炭学报,2019,44(11):3281-3294.

[2]吕兆海,冯耀东,牛风雪,刘兴龙,靳亚军,祝振洲,叶文清.金家渠煤矿多污染物有效处置技术集成及应用[J].中国煤炭,2020,46(3):74-83.

[3]张吉雄,鞠杨,张强,巨峰,肖昕,张卫清,周楠,李猛.矿山生态环境低损害开采体系与方法[J].采矿与岩层控制工程学报,2019,1(2):50-62.

[4]钟祖良,高国富,刘新荣,王南云,李皓.地下采动下含深大裂隙岩溶山体变形响应特征[J].水文地质工程地质,2020,47(4):97-106.

[5]徐红旗,张伟,张亚军,赵国红.现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用探讨[J].电子工程学院学报,2020,9(2):163-163.

[6]黄丹,杨小聪,陈何.TBM在地下金属矿山应用中的发展现状与趋势[J].有色金属工程,2019,9(11):108-121.

作者：隋欣 单位：内蒙古平庄能源股份有限公司