露天采矿工程中的采矿技术实践研究

刘海滨

（青海省能源发展（集团）有限责任公司团鱼山露天煤矿，青海 西宁 816200）

1 露天采矿工程中的采矿技术分析

1.1 高分层充填采矿技术

在露天采矿工程施工过程中，经常使用到的开采技术便是高分层充填采矿技术，其主要原理是将矿层分为若干开采层面，按照要求依次完成开采工作，从而提升开采结果的可靠性。

（1）控制好工程处理阶段的基本高度，基于以往的施工经验，每个层次的高度需要控制在2m～3m，但是该分层方法的开采效率相对较低，影响到企业经济效益。因此目前的分层方式采用了矿柱和矿房的分层方式，为大型开采设备的应用奠定基础。

（2）遵守具体的开采顺序，按照矿房开采→尾砂胶充填→回采矿柱区域→进行回填的顺序来完成相关工作，同时在工艺应用期间搭配着其他施工工艺，对于技术应用情况进行调整，借此来提升开采过程的集中化，提升工程项目的开采效率。

1.2 分段充填采矿技术

充填采矿法通常采用分层回采方式，但下向分层法的充填成本高，而上向分层法要求矿体稳固性较好。分段充填法将暴露面积较大的分层采场转变为椭圆状多边形断面结构大幅度缩小了采场暴露面积，因而可以在矿体不太稳固的条件下实行高效率充填采矿。该工艺可以实现无矿柱连续开采，可以在难采矿体条件下实现安全、高效、低耗采矿。分段充填采矿法将采矿中段划分成分段，在各分段布置采场单元进行采、出、充作业。分段采场垂直矿体走向布置可在中段内呈梯状多分段布置采场。回采与充填作业在分段采场内按采矿步距交替进行。在巷道内进行凿岩、出矿和充填作业；上向中深孔挤压充填体爆破，形成采空区后立即进行胶结充填。台车凿岩、铲运机出矿和运料充填，推卸式铲运机充填接顶，实现采、出、充作业全盘无轨机械化。

1.3 大直径深孔采矿技术

该工艺在应用过程中，可以分为落矿技术和充填工艺的结合作业，这样在应用中不仅可以充分发挥出充填采矿施工技术的应用优势，而且在使用过程中，还有利于大规模作业的形成，提高采矿作业过程的合理性。

（1）选择恰当的工艺来辅助爆破工作的顺利进行，通常情况下，可选技术包括了抵抗线爆破技术、小断面VCR 法等，从而为后续工艺的顺利应用奠定基础。

（2）及时处理矿渣，通常会使用铲运机来完成残矿的顺利回收，并且在回收待处理后需要借助尾砂胶对于开采过位置进行充填，以此来提升矿洞作业过程的安全性。

（3）根据区域实际应用情况来调整开采速度，从而有效提升开采结果的可靠性和使用价值。

1.4 陡帮开采技术

基于前期开采技术成熟度、开采年限等因素影响，我国许多的露天矿工程已经进入到深凹作业阶段，采矿工程的作业环境也在不断恶化，严重影响到设备的采集效率。陡帮开采技术因具备初期剥离量较少、应用设备总量较少等优势，在露天矿区开采活动中得到了良好应用。

（1）合理选择开采方式，目前使用较多的开采技术包括组合台阶开采模式、倾斜条带式开采模式等，需要在前期对于矿体体积分布规律、岩层厚度等参数做好了解，基于此类情况来匹配相应的开采模式，以提高开采过程的有序性。

（2）对于台阶宽度、长度做好控制，基于以往的工程作业经验，台阶宽度会和平盘宽度成反比，考虑安全性基础要素的同时，将作业平盘控制在较小宽度，以提升开采结果的可靠性。

1.5 高台阶采矿技术

基于生产工艺完善度不断提升的背景下，目前用于露天矿区作业的机械设备规模也在不断扩大，需要搭配相应的施工技术来辅助开采工作的进行。

（1）控制好台阶高度和挖掘设备，一般情况下，高台阶地高度需要控制在14m～15m，同时选择10m3以上的挖掘设备，以满足矿区开采需求。

（2）明确高台阶采矿技术的应用流程，该技术在具体的应用过程中，需要遵循由上到下的顺序依次完成开采任务，并且在具体的应用过程中，需要控制好单次掘进深度，将其管控在合理范围内，从而提高技术最终的应用效果。

1.6 爆破作业技术

在露天矿作业过程中，爆破作业属于非常重要的工作内容，在具体的工作过程中，常用的爆破作业技术可分为以下几种：

（1）微差爆破作业技术，借助塑料导爆管非电起爆系统来完成爆破作业，这种作业模式通常在每周进行一次即可满足后续的开采要求，而平时只需要利用一些小规模爆破即可。

（2）二次破碎作业，在作业过程中，利用凿岩机搭配着岩石炸药来完成区域的破碎任务。在炸药使用期间会采用瞬发引爆的方式来完成引爆操作，以满足铲车正常的工作要求。

（3）预裂爆破作业，为了降低爆破后振动对于周围边坡结构的负面影响，在实际应用中也需要确保台阶坡面的平整性，并在坡底线所在位置进行垂直孔台阶高度进行设置，同时将孔距控制在2.5m 到3.5m，随后向其中添加炸药，起爆后得到稳定的工作层。

1.7 排土作业技术

在露天矿开采过程中，排土作业技术也属于非常重要的应用技术，该技术的应用效果也直接影响到作业区域的安全性和稳定性。目前能够使用的排土方式较多，如汽车+推土机、推土机+卸料机等，部分地区在作业期间使用较多的作业方式为汽车+推土机作业方式，其具备爬升能力强、灵活性高等优势，适用于多种类型的生产环境。但是在作业方式应用过程中，也需要对涉及到的机械设备做好应用调试工作，确保其工作状态的稳定性，同时也需要做好后期维护工作，确保系统工作状态的可靠性，以便加快工程项目的应用。

2 提升露天采矿工程作业安全性的措施

2.1 做好安全思想建设工作

（1）采矿企业需要做好采矿人员的安全意识培训，针对不同作业人群，拟定相应的培训课程，如机械操作人员，需要加强机械设备应用知识和安全操作内容培训，减少设备操作期间存在的应用问题；对于管理人员，除了常规安全意识培训外，还需要做好应急管理培训，在遇到一些突发问题时，可以及时采用可靠措施来对其进行处理，确保生产人员的生命财产安全。

（2）在采矿区域的醒目位置树立安全警示牌，标记一些开采活动开展期间的注意事项，在潜移默化中帮助工作人员逐渐养成良好的操作习惯，从而提升区域安全思想建设成效，提高矿区作业环境的安全性。

2.2 加快采矿设备更新速度

通过加快采矿设备更新速度，能够在确保工程作业安全的基础上加快采矿速度，从而提升采矿过程的安全性。在具体的工作过程中，可以借助信息技术的应用优势，建立实时采集矿区信息的管理体系，对于市场中流通的信息进行及时采集，定期进行汇总、整理，从中筛选出具备实用价值的应用信息，对于更新的设备或采矿技术应用价值进行评估，期间可以应用到仿真软件来对其进行处理，从而来评估该设备的综合应用价值，结合目前企业的经济管理情况，拟定合理地设备或技术采购计划，确保企业工作设备的先进性，以满足复杂工作环境的实际需求[1]。

2.3 完善施工作业管理体系

通过完善施工作业管理体系，有利于标准化作业体系的快速建立，提高整个作业过程的有序性。在实际处理过程中，采矿企业需要对以往地作业体系进行分析，对于体系中存在不足或者不合理的内容进行补充完善，提升作业体系的完整性。

在此过程中，管理体系的调整方向应趋向于标准化应用体系，这也为后续“智慧矿山”作业系统的建立奠定基础[2]。在系统推行过程中，需要对管理体系的反馈信息进行采集，定期收集体系推行时的反馈信息，汇总整理后进行价值数据采集，将其融入到管理体系当中，提高管理体系内容的人性化，使其在推行中可以更加具备使用价值，提升了相关人员的接受度，便于后续活动的顺利推进。

2.4 完善现场安全管理制度

通过完善现场安全管理制度，可以为相关工作的有序进行提供可靠保障，提升作业人员对于工作内容的重视程度。在安全管理制度的完善过程中，需要做好制度内容的细化处理工作，依托于采矿作业流程，对应准备阶段、生产阶段、运输阶段的安全管理要点，以制度的形式对于此类内容进行明确，提升管理制度的针对性。而且在使用过程中，也需要搭配其他制度一起使用，如监督管理制度、绩效考核制度、奖惩管理制度等，借此提高相关人员的重视程度，加快制度的落实速度。

3 结语

综上所述，做好安全思想建设工作，能够提升露天采矿工程作业环境的安全性，加快采矿设备更新速度，能够在确保工程作业安全的基础上加快采矿速度，完善施工作业管理体系，有利于标准化作业体系的快速建立，完善现场安全管理制度，可以为相关工作的有序进行提供可靠保障。基于露天采矿工程的实际情况，选择恰当地采矿技术，搭配合理的管理措施，对于提高采矿工程作业环境安全性，加快露天采矿工程作业速度有着积极地意义。