浅析采矿工程中采矿方法的创新与实践

樊龙 李新伟

【摘 要】对于中国矿产工程的长期发展，需要在保护然资源的基础上，逐渐加大对开采技术的投资力度，以全面地提高中国矿产资源的利用率。采矿方法的创新是关键的途径之一，因此加强对其的研究是非常有必要的，基于此本文分析了采矿工程中采矿方法的相关方面。

【关键词】采矿工程；采矿方法；技术

1、我国采矿工程的现状

我国的矿业随着经济的高速发展也呈现出一片繁荣发展的景象，据统计，我国矿业以及原材料能源的加工产值占到了全国工业总产值三分之一左右，如果把制造业考虑进去，我国的矿业支撑着国民经济总量的百分之七十。矿产资源属于不可再生资源的范畴，而且其总量是有限的，如果对矿产资源不合理的进行开采和利用会导致资源快速的耗竭，最终导致国家经济的发展受到资源的制约。据有关部门的最新统计资料显示，现如今我国的主要有色金属矿产资源储量的保证使用年限分别为：锑4.3年，铅6.2年，锡6.2年，锌8.9年，宝目16.3年，铜16.7年。我国现有的县级以上的矿山总共有一千座左右，其中三分之二的矿山已经开采到中晚期了，还有一部分已经处于枯竭的边缘。所以在对矿产资源进行合理利用的同时也要对其开采方法进行合理选择并适时优化，这样才能更大程度上的提高矿产资源的利用率并延长利用时间。

2、采矿方法进行创新的必要性

2.1、我国矿产资源的特点

矿产资源总量多，但人均占有量少。矿产资源总量多但人均少我国矿产资源总量居世界第3位较大，仅次于美国和俄罗斯。但由于我国人口基数大人均占有量仅居世界第53位。另一方面，矿产储量分布不均，贫矿偏多。我国已探明156种矿产但比较丰富的主要要煤、稀土、钨、钼等但铬铁矿、钾盐、金刚石、铂族金属等储量明显不足。另外，与世界资源大国相比，我国中型矿和小型矿偏多，大型矿床偏少。

2.2、矿产资源开发技术手段落后

许多矿山经营者的经营思想严重落后，只是为了短期的经济利益。采用最原始的采矿方法，例如，手工控矿、车拉肩扛式等，工艺设备落后，加快了矿山贫化率，大大缩短矿山预期寿命。另外由于开采方法的盲目性，许多乱挖的坑道破坏了矿产的地质构造，更有甚者造成了许多矿产坍塌，对经营者的利益和工人的生命安全都造成了危害。

2.3、政策的要求

在2003年的《中国的矿产资源政策》中曾经谈到，“坚持科技进步与创新。实施科技兴国战略，加强矿产资源调查评价、勘查开发及综合利用、矿山环境污染防治等关键技术和成果的攻关和推广应用，加强新能源、新材料技术和海洋矿产资源开发等高新技术的研究与开发，加强新理论、新方法、新技术等基础研究。提高劳动者素质，培养一批掌握先进科学理论、有创新能力的矿产资源勘查开发科技队伍和人才，促进矿产资源勘查与开发由传统产业向现代产业、由劳动密集型向技术密集型、由粗放经营向集约经营的转变。”

3、采矿工程中常见的问题

3.1、采矿工程中的技术问题

近年来，随着经济的发展，科技的进步，我国的采矿技术大大提高，但与发达国家及矿产资源丰富的国家相比仍存在较大的差距。采矿技术的落后，造成资源浪费、安全事故频发，生态环境遭到破坏，这些问题都是不可避免的。在提倡建立“资源节约型”和“环境友好型”社会，坚持生态效益和经济效益同步发展的前提下，国家必须高度重视采矿安全，提高采矿技术，减少安全事故发生率。虽然，我国的采矿技术逐渐提高，且日臻成熟，但是采矿理论知识与开矿技术实际发展不相适应，发展较为缓慢。在科技日新月异的今天，需要不断加强理论创新，紧跟采矿技术的发展，为采矿技术提供理论依据。尤其是在矿产资源分布较为集中的西部山区，那里生态环境脆弱，对技术的要求更高，施工工程难度更大。

3.2、采矿工程中的安全问题

众所周知，采矿技术操作过程复杂，难度大，而且还存在很大的安全隐患，不仅需要扎实的理论知识，还需要有丰富的实践经验和娴熟的技术。一般情况下，矿产资源都是深埋地下，需要地下钻探，尤其是在西部山区，地质构造复杂，受各种客观条件的制约，对采矿技术要求更高。在这样的环境中开采矿产资源，需要注意瓦斯爆炸、矿井坍塌、火灾及透水事故等常见的安全问题，做好安全防范措施，减少事故发生率和人员伤亡。同时，采矿也要结合本地实际情况，不能毫无节制地开采资源，而不重视矿工的生命安全。

3.3、采矿过程中的环境问题

建国初期，为了促进经济又好又快发展，国家积极开采矿产资源，大力发展重工业。但在开矿的过程中，采用比较粗放的开采方式，不仅造成资源的浪费，而且还破坏了自然环境，三年自然灾害就是对人们不重视生态环境保护的惩罚。虽然，现在人们逐渐意识到保护环境的重要性，也重视采矿工程中的环境保护，但也会造成一定程度上的环境破坏，特别是在资源丰富，环境脆弱的西部地区，更要重视环境保护。

4、选择采矿方法时必须要考虑的几点

4.1、安全性

安全性是最重要的，同时也是每个行业都需要考慮的因素。选择的采矿方法，不但要确保工作人员在开采过程中的安全性，还必须保证在发生灾害和事故的情况下，工作人员能够迅速的撤离危险区域。除此之外，还要使坑内和安全范围之内的设施设备、建筑物尽量少受到损坏。

4.2、高效率性

在选择开采方法的时候，还必须选择采集效率比较高的方法，为企业获取经济效益和社会效益。如果开采的效率过于慢，那么就会降低劳动生产率，增加企业的成本。所以，必须选择开采效率高的方法。

4.3、易操作性

此外还要选择简单、方便、容易操作的开采方法，如果开采的方法过于复杂，或者工作人员不能很好的掌握，那么就不利于施工和生产。同时，也会给采矿企业带来一些经济损失。

4.4、灵活性

这里说的灵活性，指的是一旦开采的环境和条件发生了变化，可以通过改变施工的方法，很好的适应开采的环境。在选择开采方法的时候，必须要注意这一点。

1、采矿方法的创新与实践

4.1、空场采矿方法

该种采矿方法是中国开采史以来，应用最早且技术较为成熟的一种方法。在众多文献中，对于这种方法的介绍不尽相同，有的认为是除了留矿采矿法之外的自然支护采矿方法中的所有方法，也有的认为它包括了自然支护采矿方法中的所有采矿方法，甚至是有些文献中认为，它仅仅只是代表了阶段矿房采矿方法与横撑支柱采矿方法，或仅指代全面法采矿及房柱采矿方法。虽然人们对于这种采矿方法的定义有所差异，但是，这种采矿方法的实施主要就是靠围岩本身的稳定性与矿柱的支撑能力，以维护在回采过程中可能形成的采空区，一般都是用支架或开采出来的矿石作为辅助与临时支护，因此，这种采矿方法的有效运用对围岩与矿石的稳固性要求较高，在中国的有色金属、化工矿石中应用比较广泛。同时，空场采矿方法最明显的优点是其使用成本很低，生产能力却很高，且采准时间也比较短，因此施工人员在有效运用这种采矿方法的同时，也对其进行了适当的革新，从而使其在一些矿岩较破碎的矿体中也能得到有效运用，拓宽了其应用范围。如在中国云南鹤庆有一个锰矿，属于那种缓倾斜中的厚矿体且采场顶板也不够稳固的矿山，从而增加了锰矿资源的开采难度。因此，该地为了有效提高锰矿资源的开采率，以推动该地区的经济发展，经过三年研究与探讨，在矿区实施了人工柱锚杆房柱法的试验研究。在这种采矿方法中，采用片石砌筑的人工矿柱取代了矿石矿柱，而在回采过程中，则用超硬的普通水泥卷锚杆加挂10m～20m的铁丝网对采场顶板进行固定，从而大大地改善了采场的作用条件与安全性能，并将矿块的回踩率提升至92.74%，极大地提高了矿区的经济效益。因此，空场采矿法在实践中的创新发展，不仅提高了支护手段，扩大了与充填法同时使用的范围，而且从整体上提高了矿产工程的生产效率。

4.2、深井采矿技术

如今，人们对于矿产资源的开采力度日益加剧，表层的矿产资源已经被开发殆尽，从而致使矿产工程逐渐朝着纵深的方向发展，并对深井采矿技术提出了更高的要求。在中国，一般将垂直深度超过了800m的低下开采定位深部开采，相较于地面开采来说，其开采难度要大得多。首先，低下开采的环境恶劣，随着开采深度的增加，其低压与温度也逐渐地增加；其次，在开采技术方面所面临的困难较多，如矿山排水、通风、开采设备的选择等。然而，由于中国深井开采技术的发展与研究起步都比较晚，缺乏足够的实践经验，因此，在“九五”期间，中国就将有效解决深井开采所面临的困境作为了国家的攻关课题，并开展了专题研究。

总之，人类对矿产资源的需求不断增加，在这种强大的压力下，并且依照我国的国情来看，我国的矿产工程必须要与时俱进，跟上时代的步伐，走在世界的前沿，要采用更先進的技术多有限的资源开发和利用，从而促进采矿行业的发展。

参考文献：

[1]田端信.浅析采矿工程中采矿方法的创新与实践[J].科技与企业，2013，22：261.

[2]韩峰江.浅析采矿工程中采矿方法的创新与实践[J].能源与节能，2014，08：16-17+26.

[3]张鹤松.浅析采矿工程中采矿方法的创新与实践[J].黑龙江科技信息，2013，10：78.