现代采矿技术在采矿工程中的应用

艾文彬

【摘  要】近些年，我国经济发展的十分迅速，矿企为我国发展做出了很大贡献。随着国民综合素质的进一步提高，人们越来越意识到环境保护的重要性，对采矿工程的要求也就越来越高，要求我们在进行采矿作业中，必须遵循自然发展规律，使自然环境得到有效保护，实现矿山采掘工作的可持续发展。在这一发展背景下，我们在矿山采掘工作过程中，一定要想尽办法提升矿产资源开采率、促进采矿工程的现代化进程，有效改善开采环境，最终达到社会经济水平有效提升的目标。

【关键词】采矿技术;采矿工程;应用

引言

从当前的现状来看，我国矿产资源的开采还存在技术水平落后、安全投入不足等多方面的问题，要解决上述问题，就必须加强对采矿技术的研究，积极学习和借鉴国外先进的采矿技术，并结合我国的实际情况，推出更具科学性、现代性和实用性的新型采矿技术。与此同时，还必须适当加大对采矿工程的施工安全管理力度，从以往的粗放式管理模式转变为精细化管理模式，这样才能促进我国采矿行业的可持续发展。

1我国采矿工程现状探析

随着社会的进步、时代的发展，矿产资源行业也逐步走上时代舞台，其需求量逐年增加。为了在社会的不断进步中占得一席之地，采矿技术必须得到进一步革新，合理化运用矿产资源，推进新的采矿技术的运用和新的方案推行，从而满足人们对于矿产资源的需求。据可靠数据统计，世界上的矿产资源占据动力资源的90%，其中包括绝大部分的工业生产原材料。70%以上的国民经济发展都离不开采矿行业的支撑。

由此可见，矿产资源的合理开发运用对于我国社会经济发展，GDP提升乃至人民生活水平的提高都具有一定的推动作用。矿产资源属于不可再生资源，经由数万年的孕育才可能诞生新的一批资源，因此其较为珍贵。但是，在之前的开采进程中，由于矿工种种不合理的采矿措施导致许多矿产资源正面临着前所未有的危机。目前，我国已经发现的矿产种类共有168种，其中已经得到命名的矿产资源共155种，包括动力矿产8种，水气矿产3种，非金属矿产90种，金属矿产54种。

尽管目前我国的矿产资源较为丰富，但是人均矿产资源远低于世界平均水平。为了保证人们的生活质量，保障国家安全，必须对矿产资源有一定的保护措施。面对现在我国面临的开采过度、矿产匮乏、环境恶劣等问题，必须尽快进行改善。

2采矿工程中应用的一些现代化采矿工艺技术

2.1露天采矿工艺技术

露天采矿技术是近年来得到了较广泛使用和推广的矿山开采方式之一。相关数据表明，过去几年中，我国通过露天开采方式完成的矿山开采总量为地下矿山开采量的6倍以上。在同一时期内，露天开采矿石量与地下传统方式的开采矿石量占比分别为85%和15%。这种现象的成因很大程度上是由于地下的传统煤矿开采容易受到技术限制，且施工环境较为恶劣。相比之下，露天的煤矿开采则避免了地下空间的局限性和氧气不足等条件的限制。但与此同时，大量的露天礦石开采也对地表和浅表层的矿石资源造成了严重的消耗。从长期能源发展的角度看，必须均衡地进行露天矿山和地下矿山的开采，实现资源的均衡分配与利用。

2.2充填采矿工艺技术

在回采工作面前进时候，借助填充材料一一地填补采空区就是这里所要讲的充填采矿技术。充填采矿技术的有效运用，能够有效保障采空区的支撑强度，最大限度地保障生产安全。在特定情况下，为了使采空区围岩的支撑强度满足矿产开采需求，需结合应用填充材料的密度进行向下分层充填，这也是当前矿产企业应用最普遍的工艺技术。该技术的应用，不仅能够提升回采的有效性，还能极大地降低矿产生产安全事故发生率，从而帮助企业提高整体经济效益。

2.3空场采矿工艺技术的应用

空场采矿工艺技术是当今应用比较广泛的采矿技术，这项技术对矿区进行细致的划分，还能分为矿房和矿柱。开采工作的进行都是先从矿房中的矿产资源进行开采，随后蔓延到矿柱。在应用实践中，矿柱是矿房的回采支撑，保障着矿房不会在开采中受到严重影响，开采过程是采用敞空的形式，而矿柱开采则采用工具来进行，从而保障开采中的矿房不会出现变动，增加开采的安全系数，避免矿房塌方等意外事故的发生。

2.4岩体加固工艺技术的应用

采矿工程易受到外界诸多因素的影响，比如环境气候、地质状况等等，从而造成岩体周围发生变化。所以对附近的岩体进行排查与固定是不可避免的措施，先制定开采事项，再采取锚索工具来固定矿区不稳定的岩体，这种技术也被称为岩体加固技术。岩体加固技术还会与其他的技术进行结合，比如充填采矿技术、空场采矿技术等，更深一层的保证采矿的安全性。在进行岩体的加固中，可以采用注浆法与支柱法，该项技术能对不稳定的岩体和流砂进行针对性的固定。

2.5缓倾斜层的开采技术

在遇到缓倾斜层开采区域的时候，根据所需开采的矿层厚度，可将其划分为厚层与薄层2类。对于厚层的开采来说，最好采用一次性开采技术，以免在顶层梁柱接缝部位产生开裂现象，与此同时，还应当确保开采支架构造具有一定的强度;对于薄层的开采来说，应利用刨矿机进行开采，因为，与其他采矿设备相比，刨矿机不但功率大、体积小，而且整个开采过程的工作效率与安全性都比较高。

2.6溶浸采矿工艺技术的应用

溶浸采矿工艺技术归属于化学开采技术，这项技术可以结合勘探地质结构对矿产的整体性质进行研究。以自身的化学性质做依据，采用合适的溶浸液进行辅助，对矿层进行浇筑，与矿产发生化学反应，开采矿物所采用的方式可以从固体形式向液体形式进行转变，进一步对矿产资源进行深入开发，溶浸采矿工艺技术具有安全性与高效性，非常贴合我国绿色环保的发展理念，将该开采工艺应用到矿产开采中，能提高矿产的开采效率，促进矿产行业的持续发展。

3采矿工艺技术发展前景展望

鉴于目前的地下采矿作业极易诱发各类安全问题，为了更加有效地保证矿区的生产作业安全性，需设立功能完备的警报系统。在近年来的实际应用中，3s技术在井下煤矿开采报警系统中的应用取得了较为理想的效果。凭借其较高的灵敏度以及能够结合各类环境感应器对地表和井下环境中的各类参数指标的数据进行实时收集与分析的功能，将检测数据导入监控系统。在矿难发生前提前发出警报，避免生产安全事故造成直接的人身财产损失。同时，异常数据指标也能为煤矿企业提供更加明确的开采工艺和技术优化方向信息。

另一方面，为了提升煤矿开采中的资源利用率，针对传统开采产生的大量废石，应制定更为合理有效的处理方式。在保证煤矿开采效率和产出速度的基础上，优化工程布置方式，尽量减少废石的产出量，实现更低人力物力成本的环保化煤矿开采。

结语

总之，采矿工程的施工是实现矿产资源有效开采的基本前提，要确保此项工程的顺利进行，就必须选择适当的采矿技术，如填充开采技术、地下采矿技术、露天开采技术等。同时，开采企业还必须做好采矿工程的施工安全管理工作，完善企业的安全生产体系，编制完善的应急预案，并加强现场安全监管，做好施工人员的安全教育和培训工作。

参考文献：

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[2]阎刚.现代化采矿技术在采矿工程中的应用[J].设备管理与维修，2018（18）：146-147.

[3]冯松，周权.采矿工程中现代化工艺技术的应用研究[J].世界有色金属，2018（9）：70，72.

（作者单位：华能集团扎赉诺尔煤业有限责任公司灵泉煤矿）