现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用初探

陈武

摘 要：随着现代的不断发展，对于各种资源的应用是极为关键的部分，尤其是矿产资源。现代资源短缺日益加重的态势下，如何效率化、最大化进行矿产资源的开发、应用成为采矿工程中的重要问题。基于此，本文对采矿工程中的采矿工艺技术应用展开探究，从采矿工艺技术应用原则探讨，到具体应用技术以及未来应用技术方向分析，能够为采矿工程现代化发展提供借鉴。

关键词：采矿工程; 采矿工艺技术; 应用

我国现阶段的经济水平尚处于发展阶段，在采矿工程中应用的矿石提炼技术相对还较为落后，这便造成了显著的矿产资源浪费情况，因此进行矿物资源提炼技术的开发，对于资源节约、节能降耗而言有重大意义。较之西方发达国家，我国矿产资源开发及加工技术较为落后。应用先进的提炼技术能够使得采矿过程中的矿产开采量增加，矿产应用率提升，加深能源提炼技术发展，保障矿产开发的可持续性。

1 采矿工艺技术应用原则

（1）以开采条件为导向。在地球不断演进、生态不断变迁的过程中，自然条件不断发生变化，矿石资源是自然衍生的产物，是现代人类社会应用的资源之一。随着现代社会的工业化发展，经济水平的提升，矿产资源的总量也在不断减少。经济发展并非是竭泽而渔，需要尽量赋予其可持续性，矿产资源开采必有枯竭的阶段，就现阶段而言矿产资源开采难度也在不断增加，所以使用现代新的技术来合理进行矿产资源的开发成为矿产企业迫在眉睫的需求。实际开采条件不同时，也不同程度上使得自然生态被破坏、矿产资源被浪费。因此，在进行采矿工艺的应用中，需要根据不同开采阶段及开采条件进行技术工艺的改进，比如天然气、水、原油分开采技术、采油填水技术等。

（2）以开采地域及矿产分布为根据。我国矿产资源主要形式为煤、矿、油等，尽管在总量上较为庞大，但分布不均匀，这也导致工业的分布不均匀现象的出现。因为矿产资源为地下资源，所以在隐蔽性上相对较高，需要使用专用性勘探技术才能有效进行勘探。我国矿产资源总体呈现东少西多现象，使得各个地区的工业发展格局固定化，资源分布是无法进行改变的，因此工业发展现状使得各个地区的矿产资源需要使用不同开采工艺开采，若是使用相同开采技术则可能导致工业区域受到破坏，且不同工业阶段对于开采技术的应用也存在限制。在进行矿产资源的开采过程中，需要因地制宜，根据地区的不同条件、地表的不同狀况选择合理、适用的开采工艺。

（3）以人员素质为核心。矿产资源开采过程中，因为工作的分布性广、人员流动性大，需要根据矿产分布区域、不同的开采设备实施开采环节。开采的需求及开采的阶段性发生改变，人员及设备需要采取相应的调整措施，矿产资源开采人员需要对开采工艺有一定造诣才能胜任，作业人员的综合素质也是采矿企业评估开采难易的重点内容。

2 现代化采矿工艺技术于采矿工程中的应用

（1）空场采矿工艺。空场采矿是现代应用最为广泛的矿产资源开采技术之一，该技术应用中，将施工场区分为矿柱、矿房两个部分。实际进行生产时，会先进行矿房资源开采，将矿柱作为矿房整体的支撑。该技术的应用能够有效改善地下环境造成的开采条件限制，通过大空间的开采形式使得矿产资源得到开发。矿房区域开采完成之后进行矿柱区域的开采，该过程中需要使用其他技术工艺及技术仪器，保证在矿柱的开采过程中采矿环境不会有无法控制的变形情况出现。较于其他类型的开采技术，空场采矿工艺技术资源开采率更为高。

（2）充填采矿工艺。充填采矿应用于回采工作之前，对采空区使用材料进行填补，从而使得采空区支撑的强度能够达成安全生产需要。环境特殊的情况下，对采空区围岩支撑强度增加的过程中，还能够将填充材料与支架进行结合，来满足支撑强度的要求。充填采矿的应用能够使得回采效益得到提升，将矿产安全事故发生率降低，对于企业的经济效益提升大有裨益。

（3）崩落采矿工艺。崩落矿洞顶层围岩具有较强的危险性，为了使得采矿中安全得以保障，需要使用崩落采矿工艺，该工艺也是采矿技术中应用频次较高的一类。该技术的应用分为两类，分别为无底柱及底柱分段崩落法。底柱分段崩落采矿工艺在使用时需要对底柱高度、漏斗间距、横断面尺寸及阶段高度等各个环节进行合理的设计，避免不合理的设计造成施工安全问题。

（4）岩体加固技术。进行采矿时，因为气候条件及机械设备水平、地质条件等影响、作用，采矿区岩体的稳定性会发生变化，若要保证开采工作顺利，需要运用锚索工具对可能发生危险的部分进行加固，如围岩及顶板、溜井等，这些加固技术被综合称为岩体加固及技术。实际开采工作进行时，岩体加固技术应用通常会与充填工艺、空场工艺相结合，协同进行采矿的安全保障。岩体加固广泛应用的方式有注浆法及支护法，对于破碎岩体及流砂岩体的加固效果极为优异。

（5）溶浸采矿技术。该技术是利用化学原理，先对矿产资源结构及分布进行分析，通过分析所得到的结果来进行配置化学溶浸液，将化学溶浸液注入矿层，经过化学反应使得固态矿物液态化。液态化的矿物资源采集相对固态矿产资源方式更为众多，所需成本投入更小。不仅使得矿产资源采集及转运成本减小，且能提交采矿效率及效益。在液态资源的开采过程中，对于地层结构的破坏相对更为小，后期进行环境的保护也更为便利。该技术的应用与未来资源开发的理念相贴合，因此发展前景较为广阔。

3 采矿技术未来发展前景

从矿山开采稳定性及围岩控制方面而言，采空区域使用现代技术进行地表土层结构勘测，对土层稳定性进行分析，并针对分析得到隐患进行处理，比如使用尾矿或者废石回填，然后进行水泥灌浆浇筑、熟土覆盖等措施;从矿产资源开采环保方面而言，因为常常使用搬用、爆破等方式，收益尽管效果明显，但对于环境的影响极为严重，安全性及可控性都较为低。由此要求在矿物开采的过程中重点对开采布局进行优化、合理设计工艺流程、废墟坑口开挖减少，从而使得对环境造成的破坏降到最低。

4 结束语

随着工业化发展成熟化，带来的资源损耗、环境污染问题也逐渐受到重视，采矿工程是资源供给的重要环节，加强技术应用、合理化工艺流程，能够有效增加资源应用率，并减少环境问题。本文对现代采矿工程中应用的现代化采矿工艺技术进行了分析，但随着现代技术的不断发展、矿产资源开采难度不断提升，技术及工艺的应用也必将发生改变，因此在采矿工程中还需要注重对工艺技术的改进，这是工艺技术适用的前提条件。

参考文献

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[2] 张少帅.试论采矿工程中的采矿技术与施工安全[J].民营科技，2018，217（4）：13.