现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用分析

陈志成

（蕉岭皇马矿业有限公司，广东梅州 514100）

0.引言

当下人们对于自然资源的需求越来越大，这就要求我们能够更有效地获得自然资源。但是，国外的技术和设备以及技术人员都远远领先于我国，因此我们要不断改进技术等方面，提高资源利用率。此外，当下技术的局限性要求我们不得不引进现代化采矿工艺来进行矿产开采。矿业技术的发展促进了我国经济的长足发展，企业的发展也需要适应社会发展的需要，用现代先进的技术取缔传统的效率低下的传统工艺，这样可以不断提高开采水平。因此，未来采矿工程的发展必将离不开现代开采工艺的进步，也将促进未来经济不断发展。

1.传统采矿工艺技术发展概况

我国的有着悠久的采矿技术。矿产资源是人类生存和发展的基本保证，矿产资源开发利用是人类社会发展的前提和动力，从石器时代到铜器、铁器时代，从木头的燃烧到如今原子能的利用，人类社会突破性的进步，都需要矿产资源利用技术的不断发展。早在新石器时代，就会用“火攻法”采集矿石，利用热胀冷缩的原理开采矿石，这是世界采矿史上的一个奇迹。在商周时代，采矿技术已经发展的比较成熟。我们的祖先既然在不断的寻求发展，那么必然就会不断的寻求矿产技术的革新与进步，使其满足自身发展的需求。我国在盐井挖掘、石油开采和天然气的开采史上，都创造了不少的奇迹。我国古代有着多种多样的采矿技术，因为我国古代冶金业的突然起兴，随之选矿、采矿技术也迅速发展起来[1]。早在古石器时代，古人就已经有了很多方法来进行石材的选取。原先大多裸露在地表的矿产最先被发现，因此最先发展起来的是露天开采，然后再是地下开采。露天开采技术因为各种脉矿裸露在地表、山坡或者残积的矿床。另外，露天开采包括掘取法和垦土法。

2.现代采矿工艺的基本概况

我国现代的采矿技术主要包括空场采矿法、崩落采矿法、充填采矿法等，相对于古代和以前传统的采矿技术已经有了很大改善，但仍有很大的发展空间，这就要求我们不断完善自身工艺来发展采矿工程[2]。

2.1 空场法

空场法是最常见的开采技术。众所周知地下采矿环境恶劣且危险，空场采矿法最大的优点是能够采集大量矿石，并且采准切割工作量较少、成本低、采场通风好，能在采就地处理废矿石。但它也有相对的缺点，因为采场顶板暴露面积大，容易发生大面积冒顶。因此空场法只适用于水平或缓斜矿石坚固的地方，除此之外，空场法还可以配合大型器械进行工作，大大减少了人力的浪费。可以从不同层次进行开采，大大提高了开采的力度和开采的技能。种种优点使得空场采矿法常见于各类的采矿场地，大大提高了采矿效率，深受采矿业的喜爱。

2.2 崩落法

崩落法中的无底柱二分段，是新型的一种采矿工艺，它在采矿的利用率能达到80%以上，奠定了在采矿技术中不可动摇的地位，自1990年起，崩落法已经在我国使用了10余年之久。因为各方面的改进，使得他的采矿效率大大提高，并且省去了多余的各种环节，降低采矿成本的同时带来了巨大的收益。但这种方法使用的前提条件是地表允许陷落，而且由于放矿是在覆盖岩石下进行的，因此总体损失还是比较大的。其中无底柱崩落法更是改进分层崩落法的缺点，减少了木材的损耗，所以崩落法在现代工艺采矿技术中还是有着重要的地位。

2.3 充填采矿法

充填采矿技术早在西周末年就开始使用了，现代的充填采矿法综合了各方面的的优点，极大的提高了矿石利用率的同时降低了成本。充填采矿法充填的目的在于支持保护岩层，防止地表沉陷，提供继续向上回采的平台，同时保证露天、地下联合开采时生产的安全；处理同体废料，保护环境。充填采矿法能够最大限度地回收矿产资源，保护地下、地表环境，符合当下保护环境、提高自然资源利用率的宗旨。而且随着充填成本的降低，在有色金属矿山和贵重金属矿山中充填采矿法也逐渐扩大使用。除此之外，在一些不能使用充填法的矿山，比如煤矿、铁矿等，也逐渐见到充填采矿法的身影。这无疑表明现代采矿法日渐成熟，一定程度填补了国内采矿工艺的空缺。

3.现代化采矿技术的发展趋势

想要完善我国采矿，使得我国采矿工艺发展得到长足发展，就要在全面发展采矿工艺的同时，采矿工业也要保护自然环境，保障采矿工人的安全，以及社会经济发展各方面进行考虑。但是现实往往存在很多的困难，并不是我们想象的那么容易，所以采矿技术的发展，要从以下几个方面去进行完善[3]。

（1）机械化、自动化、高效化的采矿设备是进行采矿的第一要义。所谓“磨刀不误砍柴工”，先进的设备是进行采矿必不可缺的，也是保证采矿工作高效，安全的保障。虽然现在看来，我国的采矿技术已经在不断进步，但总体来看，我国自动化的采矿机械设备还远远达不到我们采矿的需要，相比较国外的机械设备，不论是主动装备还是辅助装备，我国的机械设备还是比较落后，因此我国还是需要引进借鉴国外先进技术和先进设备。只有这样我们的采矿工程才能不断进步，为我国经济发展做出更大贡献。（2）注重深井采矿技术的提高也是现代采矿工程的必要之举。随着采矿工程的大力发展，地表所能采集的矿产资源已经所剩无几，能开采深处的矿石，但对于深处的矿石所处的环境我们无从得知，因为矿石埋藏越深压强和熔岩温度就会不断增强，提高了开采的难度。深井采矿意味着人力难以解决的问题将交给机械设备，除此之外还要考虑到技术问题，深井的安全问题。因此提高机械设备的安全性和实用性，以及技术人员解决实际问题和突发问题的能力成为深井采矿工程需要考虑的问题，这也将决定着未来我国可使用的矿产资源是否充足。（3）坚持可持续发展，确保绿色采矿发展。采矿工业的发展必然会带来环境的破坏，比如地表的破坏，废气、废水的排放，废渣的遗留问题，这些都严重违背了绿色发展和可持续发展的原则。但要想经济得到发展，这些又是不可避免的，也是无论技术如何发达都没有办法消除的，我们只能最大程度地去降低这些损害。这就要求采矿工程严格遵守执行我国采矿制定的相关法律法规。（4）发展数字化矿山系统，信息技术化矿山显然符合当下发展趋势。当下是数字化的时代，不仅生活，经济可以数字化，采矿业也要实现数字化发展。1）对矿产资源进行实时监测，掌握矿产资源的动态变化，以实现对矿产资源的合理利用。2）加强对开采矿产的风险预估，大大降低在开采矿产资源时出现意外，并且减小对矿产资源的浪费。3）用数字化和信息化实现开采不同矿产最合理的方案，大大提高对矿产资源的利用率。4）要尽可能实现无人采集，这样极大保证采矿人员的安全，也能在一定程度上减少人力资源的消耗，真正确保采矿的安全。虽然我们现在没有实现这一目标，但我相信，在不久的将来我国现代化采矿工艺一定会有很大的变化，采矿工程也会有长足发展。

4.结语

经济发展是第一生产力，能够推动采矿工业的发展。如今和未来的发展对矿产资源的需求也会越来越大，这就要求采矿业不断进行发展，从采矿业的结构，采矿技术的革新以及采矿机械的改进等方面进行革新，采矿行业的技术人员也要不断贮备理论知识，以备在遇到突发状况能够及时解决。只有各方面都得到改善，采矿行业才能更加安全和高效。另外，还要考虑到低碳环保的问题，保障生态环境的持续发展，才能使采矿业长足发展。实现实践与理论并行，为我国矿产资源的发展起到更大的作用。