现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用探讨

姚占辉

（天津华北地质勘查局 天津 300170）

目前，中国经济的发展非常迅速，已逐渐成为世界强国之一，这主要是来自于矿产资源的开发和利用的支持。但是，在矿产资源开发利用过程中，我国对矿产资源的浪费非常严重，与一些发达国家相比，矿石开采和利用技术仍然存在一定的差异，矿石提炼方面也存在一定的缺陷。因此，我国必须运用现代化先进的采矿技术，有效地开采、利用矿产资源，提升国民经济的整体水平，提高发展速度。

1 采矿工艺技术的基本特性

1.1 根据不同的采矿条件改进相应的采矿工艺技术

中国拥有丰富的矿产资源，这些矿产资源的利用和使用促进了国民经济的发展。然而，矿产资源是有限的资源，并且由于连续开采，矿产资源逐渐减少，这是一个非常严重的问题。归根结底，这是由于中国采矿技术的不足和不完善所导致的。首先，应该先放弃传统的采矿技术，而采用新的采矿技术，以提高矿产资源的利用率，节约资源，并维持矿产资源的可持续开采性。根据不同的采矿条件要求改进相应的采矿技术，具体条件具体分析。开采特定资源时应避免对其他资源的浪费，防止破坏资源环境。

1.2 采矿工艺应根据实际矿产分布及开采区域进行

中国是世界上矿产资源比较丰富、充足的，是自给自足程度较高的少数国家之一，煤炭、石油和天然气都非常丰富。但是，矿产资源分布却呈现不均匀的现象，其主体分布为西部较多、东部较少、北部较多、南部较少，总体矿产资源量较多，但人均分布较少。例如煤炭、石油及天然气等能源基本上分布在我国的西部和北部，东部经济的快速发展需要矿产资源的有力支持，但是使用相同的采矿技术会损害东部工业区。并且，矿产资源都是分布在地下，相对比较隐蔽，需要应用特殊的勘探采矿技术，因此在采矿过程中必须分析某些实际条件，并根据矿物分布和矿区进行开采。

1.3 工作人员整体素质与采矿工艺技术有紧密的联系

采矿技术是采矿作业中的重点，采矿人员是采矿技术实践的工作者。为了保证采矿作业能够顺利的进行，保护周围的采矿环境、节约矿产资源是采矿作业的前提，这就需要提高员工的整体素质。首先，应根据地理条件采用不同的采矿技术，相关员工必须熟练掌握不同种采矿技术。其次，不同的采矿技术使用不同的采矿设备。随着现代采矿技术的应用，采矿设备正在逐步发展。相关人员应了解相应的采矿设备，并了解正确的方法，选择适合采矿作业的设备。由于采矿作业对员工素质的要求非常高，并且采矿操作是一项复杂、繁琐和富有技术性的工作，因此必须对员工的各个方面进行培训，掌握每个环节所需的相关技能，提高员工的整体素质，最后才可以进行采矿工作。

2 现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用

2.1 空场采矿工艺技术的应用

空场开采方法的特点是将矿块分为采矿屋和采矿柱。首先是采矿屋，然后是采矿柱（或非采矿柱），两个步骤回采。当返回采矿房时，开采区域在很大程度上取决于矿石、围岩和支柱的稳定性。在矿井中开采后，返回采矿柱，并按计划方式对采空区进行处理，这种采矿方法是基于矿石和围岩的稳定性。根据目前国内外的整体采矿实践可以看出，在空场采矿法中使用较多的采矿方法有房柱、全面、留矿、分段以及分阶段采矿法等。这种类型的采矿方法有很多优点，并且最近有逐渐扩大使用范围的倾向和趋势。

2.2 充填采矿工艺技术的应用

充填方法的主要特点是充填过程是回填过程的一部分，充填体起到控制现场压力、支撑周围岩石，减少、延缓并防止开采后的高酸碱度对围岩的破坏和移动。使用这项技术有很多优点，例如：矿石回采率较高、矿石贫化率较低、良好的采矿和选矿综合经济效益、可以减少尾矿坝的面积，同时，还可以改善矿石环境。充填方法开采的是有自燃可能性的矿床，可以避免火灾的发生。并且使用填充方法还可以保护矿床免受地面的影响，可以保护地面，防止下沉。

2.3 崩落采矿工艺技术的应用

天然崩落法对矿石的物理性能有很高的要求，并且在应用时对矿石的开采技术条件的要求非常严格。天然崩落法不仅是一种高容量、低成本的开采方法，而且还是一种先进的开采方法，并且具有一定的生产技术和优势，已被广泛的应用于采矿过程中。

2.4 岩体加固技术的应用

由于矿产资源分布广泛，并且周围的自然条件各不相同，如果矿产资源周围的地质较弱，并且在采矿过程中使用的机械设备振动幅度较大，则可能会发生地质坍塌事件。此时，相关工作人员应在实际开采前加固机械设备中的不稳定零件，以确保采矿作业的顺利进行，保证相关人员的人身安全。

2.5 溶浸采矿工艺技术的应用

溶浸采矿是基于特定矿物的物理化学性质，将工作剂注入矿石层（堆）中，借助化学浸出、传质、热和流体动力等相关作用，将地下沉积物或表层矿石中的有用矿物，从原有的固态转变为液态或者气态，然后进行回收，从而实现低成本开采矿石的目的。同时，还可以促进自然资源的保护和利用，符合国家可持续发展的整体经济战略，具有广阔的发展前景。

3 现代化采矿工艺技术的未来发展前景

将来，现代采矿技术将对安全性和实际采矿比率重视度更高。未来的采矿技术将结合我国的实际情况，着重于采矿方法和防灾技术的发展，实现效率更高、采矿更安全的实际应用型采矿技术。

3.1 矿山采场的稳定性及围岩控制

在采矿过程中常常会存在大量的废石及尾矿。用废石和尾矿填满采矿空地，不仅可以对采矿过程的安全因素有很好的控制作用，同时，还可以大大的提高采矿率。例如，采用先进的检测技术来监测地理和地质环境，分析实际地质中的缺陷，结合实验室技术来预测顶板损坏，并预先对其进行增强、加固，以确保矿山的稳定性。

3.2 地下矿山无废开采工艺技术

在正常情况下，在实际采矿作业中应通过搬运或者爆破处理来实现开采过程，虽然这种方法可以获得一定的收入，但是投资更多的人力及资金会对整体的工作效率有一定的影响。采矿中废石的处理一直都备受关注，基于安全因素，地下矿山中的无屑采矿技术的重点是优化采矿项目的布局，合理设计工艺流程，不会从坑中清除所有残留物，进而把对环境的破坏降到最低。

3.3 地下矿山地面沉降塌陷灾害预警

将来，采矿技术将逐渐应用现代信息技术，比如现代地理位置信息技术，借助定位系统、地理信息系统和遥感技术的应用来分析矿区地面沉降情况，增加对矿区地质环境的勘察和监测，并记录相关地质监测结果，进行详细的分析与推测，使用高级分析系统评估矿区的安全生产环境，以避免发生坍塌事故，保证作业人员的的生命安全。

4 结语

简言之，现代采矿技术在实际采矿工程中具有巨大的应用优势，可以极大地提高工作安全性，提高采矿效率和质量，并促进矿业的稳定可持续发展。在新时代的背景下，采矿业必须结合安全与环保的理念，积极发展绿色采矿技术，提高采矿业的矿产比例和经济效益，增加采矿间接带来的环境及社会效益，促进中国经济的快速发展。