现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用分析

2021-11-30徐灵彬

中国金属通报 2021年4期

徐灵彬

（山东联创矿业设计有限公司，山东济南 250000）

现阶段，我国国际经济的整体发展速度正在不断加快，社会经济水平正处于快速上升和发展阶段，工业产业的发展对矿产资源的需求量正在不断加大，因此对我国采矿产业提出了更高的工作要求和标准。我国属于能源消耗大国，对煤矿石油以及天然气等各种能源的消耗量相对较大，矿产资源作为我国社会经济发展过程中非常重要的能源组成部分，对推动我国工业产业的快速健康发展打下了良好的基础，因此需要对传统采矿工艺技术进行全面改进和优化。通过采取现代化采矿工艺技术，全面加快采矿工程的开展速度，提高矿产资源的开采工作效率和质量，为社会提供出更加优质的矿产资源，同时保证采矿工作的安全性和稳定性。

1 现代化采矿工艺技术特征分析

1.1 根据矿产开采工作条件改进采矿工艺技术

我国国土面积辽阔，很多地区矿产资源分布量和分布规模相对较大，矿产资源在经过数千年的演变沉淀之后，经过非常复杂的自然演变条件，生成现在的各种矿石资源。随着社会工业产业的不断向前发展，对矿石资源的需求量也在不断加大，因此矿产资源正在进行大规模开发。现阶段，矿石开采工作难度也在逐渐加大，尤其表现在矿石开采工作需要不断朝着更深地层结构当中延伸，受到地质条件因素的影响非常明显，因此必须要采取更加先进的现代化采矿工艺技术，保证采矿工作的安全高效进行，同时要尽可能避免对自然环境产生影响。

针对不同的地质条件情况，需要采取相应的采矿工艺技术，比如将原油、水、天然气等各种能源进行分开收集，或者使用采油田水技术，通过这种现代化采矿工艺的有效应用，可以有效提高矿产资源的开采工作效率和质量，同时不会受到地质条件因素的严重影响，避免对地层结构产生严重的破坏[1]。

1.2 根据矿产分布情况合理选用采矿工艺技术

矿产资源在我国很多地区都有所分布，主要表现为煤矿、石油以及其他矿产资源等形式，但是矿产资源的分布并不是非常均匀，同时在地下环境当中分布隐蔽性相对较强，因此需要采取更加先进的地质勘查工作技术，准确判断矿产资源在地层以下的具体分布情况，为采矿工作的顺利进行打下良好的基础。当前我国矿产资源的整体分布趋势呈现为西多东少的局面，因此对于工业产业的发展格局，以及不同地区工业产业的发展速度产生直接影响，工业产业的整体发展趋势直接关系到现代化采矿工艺技术的应用层次，需要将更多矿产资源，通过更加安全高效以及环保的方式进行开发，如果采用某些采矿工艺技术，对地质条件以及周围环境条件造成严重影响，势必会带来一些更加恶劣的影响问题。因此，针对不同地区的地质条件构成情况需要采取针对性的采矿工艺技术来加以保障，全面提高采矿工作的质量和稳定性[2]。

1.3 工作人员的专业技能和采矿工艺技术之间密切关联

由于地下采矿工作涉及到范围相对较广，同时工作人员的流动性相对较大，根据矿产资源的整体分布情况，需要采取针对性的采矿工艺设备以及开采工作技术来进行操作。随着采矿工作的进行开采深度会越来越大，需要对开采机械设备以及相关工作人员作出针对性调整。相关工作人员必须要对一些更加先进的现代化采矿机械设备工作性能以及操作方法进行全面了解，有效落实自身的岗位本职工作，开采工作人员的专业素养直接关系到整个采矿工作的安全稳定开展。随着我国现代化采矿工艺技术的开发，采矿机械设备会变得越来越精密，同时需要针对相关工作人员做出正确的专业技能培养，否则会造成工作人员产生误操作现象。

矿产资源的开发工作，通常情况下包含通道挖掘、开采工作前到设备安装以及后续的正式开采工作，要保证前期的准备工作充分完善，同时需要对整个矿产资源开发工作进行合理规划，矿产设备制造需要在挖取通道结束之后及时进行安装和调试，并且在调试工作完成之后，需要有效做好专业人员的安全教育以及标准操作培训工作，有效保证采矿工作的安全稳定开展，防止出现严重的意外安全事故。

2 现代化采矿工艺技术在采矿工程当中的具体应用分析

在采矿工程开展过程中，必须要对采矿工艺技术进行针对性选择，需要根据矿产开采区域的地质条件特点以及分布特征等合理匹配采矿工艺技术，有效结合矿产开采工作情况，对开采工艺技术进行全面优化和改进，全面提高矿产开采工作的质量和效率。

2.1 空场采矿工艺技术分析

煤矿开采工作过程中，通过将空场采矿工艺技术有效运用到采矿工程施工当中，可以有效实现对煤矿开采区域的重新分区，充分保证矿产开采工作的高质量开展，有效形成两个不同的开采作业矿区，形成矿房和矿柱。其中对于矿房来讲，相关工作人员通过使用空场采矿工艺技术，可以实现对矿房区域的安全稳定开采，矿柱主要指的是相关工作人员，为矿产开采作业提供出的开采工的区域。在矿产资源的开采作业工作过程中，矿柱可以为矿区作业环境提供出必要的支撑结构，同时该矿产开采作业方法，可以有效控制采矿区域的开发效率，同时为矿产资源的开采工作提供出重要的保障，同时还可以为矿产开采作业提供出诸多方便。相关开采工作人员对矿房资源进行开采工作当中，需要通过使用空场采矿工艺技术进行操作，对开采区域空间结构进行全面支护，有效保证整个矿产开采工作的安全性和稳定性，防止出现采空区域出现大面积塌方事故，保证煤矿开采对人员的生命安全。因此，在使用空场采矿工艺技术过程中，必须要充分保证所使用的采矿作业设备的运行安全性，同时为工厂采矿作业工作提供出必要的设备支撑，为相关作业工作人员提供出更好的地下采矿工作环境，实现对开采区域矿产资源的合理开发和保护，避免出现过度开发以及对地层结构产生不良扰动现象[3]。

2.2 崩落采矿工艺技术

为了有效保证地下采矿工作的顺利进行，需要全面提高采矿作业的安全性和稳定性，相关开采工作人员通过使用先进的崩落采矿工艺技术，通过使用相匹配的崩落采矿机械设备，对其中一些存在危险性的围岩结构进行崩漏操作，有效保证围堰结构的安全性和稳定性，然后进行后续的矿产开采工作。通过实践工作分析可以看出，包括采矿工艺技术在危险类围岩矿产开采工作中所表现出的应用优势非常明显，可以有效控制矿产开采工作过程中的危险系数，提高矿产开采作业环境的安全性。这是我国矿产开采工艺技术的不断革新和完善，崩落采矿工艺技术也得到了进一步完善，当前针对崩落采矿工艺技术的应用，可以将其进行进一步细分，在矿产开采工作当中将其分为无底柱分段崩落工艺技术，以及有底柱分段崩落开采工艺技术。在使用无底柱分段崩落工艺技术工作当中，所消耗的人工成本量相对较低，但是该项工艺技术的应用，对机械设备的工作安全性和稳定性有着较高的工作要求，同时需要保证机械设备在开展工作当中具有较高的稳定性[4]。针对底柱横截面积大小以及底柱相互之间的间距大小进行精确测量，从中获取更加精确的数据参数，有效保证工作采矿工艺技术的合理应用。在使用该项技术去除围岩周围石块过程中，需要充分满足后续采矿工作的安全控制工作标准，并且需要保证围岩结构去除过程中，分段距离控制在5～7m之内。

2.3 溶浸采矿工艺技术

溶浸采矿工艺技术是现代采矿工艺方法当中比较常见的开采工作方法，在具体开采过程中，通过使用化学物质和矿产资源之间形成各种不同类型的化学反应，同时使用特定的处理工作方法，对矿产资源进行加工可以实现矿产资源从固体状态有效转化成液体状态，以此来有效实现对矿产资源的开发和应用。相关作业工作人员在使用溶剂采矿工艺技术进行采矿作业工作过程中，需要保证在矿产资源开采工作之前，对整个开采区域的环境情况进行勘察和分析，要充分了解施工作业区域的地质条件特点，同时明确矿产开采过程中不同区域矿产资源的整体分布情况，以及了解矿区内部地层结构构成特点，需要根据矿产资源的分布情况以及对应的理化性质，选择出相对应的化学物质对其进行进一步处理。将所选用的化学物质直接投放到对应的地层区域范围内，保证所使用的化学物质和开采区域的矿产资源之间形成相应的化学反应，将矿产资源从固体有效转化成液体，充分实现对矿产资源到全面开采。通过溶浸采矿工艺技术的应用，和其他类型的现代化采矿工艺技术相比，在整个采矿工艺的应用安全性方面有着明显的提升，同时还可以进一步提高采矿工作的作业质量以及采矿工作效率，具有更高的采矿环保性能，整体的适用范围更加宽泛，是我国矿产资源开采工作运用发展前景良好的技术之一[5]。

2.4 充填采矿工艺技术

在采矿工作过程中使用充填采矿工具技术，在一些围岩结构的稳定性相对较差、地面结构不能产生塌陷、开采工作条件比较复杂以及开采深度过大，需要对地压进行有效控制的采矿作业环境当中应用效果比较明显。通过充填采矿工艺技术的有效应用可以实现，对地部压力大小进行针对性控制，有效防止矿产资源开采过程中产生意外火灾问题，为了有效保证矿产资源深部开采和水下开采工作的安全性和稳定性，需要对充填采矿工艺技术进行合理应用，从充填材料的使用以及材料的运输工作方法上进行分析，可以将充填采矿工艺技术划分成三种不同的操作方式及干式充填法、水力充填法以及交接材料充填法等。在具体的矿产开采工作当中需要对采矿工程的结构构成情况、矿产回采工作方向以及回采工艺技术进行确认，可以将充填采矿工艺技术合理划分成上下分层填充工作方法，削壁充填工作方法、方框支架填充工作方法等[6]。在实际的施工作业工作当中，需要根据实际矿产资源开采工作情况以及内部的地摊条件构成情况等，选择出与之相匹配的支撑技术方式，为煤矿回采工作作业提供出必要的空间结构，同时为矿产资源开采工作提供出良好的施工作业环境，从根本上控制矿产资源安全事故的发生率，保证矿产开采工作的安全稳定进行。