采礦工藝技術(shù)對(duì)采礦工程的應(yīng)用

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摘要：隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)都迎來(lái)了一定程度上的突破。隨之而來(lái)的能源的消耗也變得更加迅速，煤炭資源減少的速度越來(lái)越快。現(xiàn)代化采礦工藝是煤礦開(kāi)采一個(gè)必要前提。在如今的煤炭行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)非常劇烈的前提之下，也發(fā)揮著不可替代的作用。對(duì)于現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)進(jìn)行深入的分析和探討，并對(duì)這項(xiàng)技術(shù)不斷的完善，是現(xiàn)代社會(huì)煤炭行業(yè)的重點(diǎn)發(fā)展目標(biāo)之一。基于此，本文首先簡(jiǎn)要分析采礦工藝技術(shù)的基本特性，隨后提出采礦工藝技術(shù)的關(guān)鍵問(wèn)題，最后對(duì)現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)在采礦工程中的應(yīng)用進(jìn)行分析，以此供相關(guān)人士交流與參考。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代化采礦；工藝；技術(shù)；應(yīng)用

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，對(duì)能源的需求日漸增多。我國(guó)目前的采礦工業(yè)技術(shù)以及相關(guān)的設(shè)備，與一些發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍存在著較大的差距，在大多數(shù)的采礦工程中，仍選擇采用老式的采礦工藝技術(shù)，這對(duì)于自然能源的開(kāi)采效率以及開(kāi)采質(zhì)量都有一定程度的影響。而且目前來(lái)說(shuō)，我國(guó)自然能源開(kāi)采的效率與社會(huì)的需求是難以相符合的。在實(shí)際的開(kāi)采和作業(yè)過(guò)程中操作的程序是較為復(fù)雜的，而且礦井下作業(yè)環(huán)境較為艱難，很容易發(fā)生一些安全事故，造成經(jīng)濟(jì)損失的同時(shí)，也為相關(guān)的采礦工作人員的人身安全產(chǎn)生了較大的威脅，所以引進(jìn)現(xiàn)代化采礦工藝是十分必要的。通過(guò)引進(jìn)現(xiàn)代化的采礦工藝，不僅可以在一定程度上提高采礦工程的開(kāi)采效率和利用率，還可以對(duì)井下采礦作業(yè)的安全性有著一定的保障。總體來(lái)說(shuō)，現(xiàn)代化采礦工藝可以在一定程度上，更好地促進(jìn)社會(huì)的發(fā)展。

1.采礦工藝技術(shù)的基本特性

（1）根據(jù)不同開(kāi)采條件不斷改進(jìn)采礦工藝。我國(guó)礦產(chǎn)資源在世界上位居前列，但是對(duì)礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)和利用并沒(méi)有達(dá)到最大化。對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行有效地開(kāi)發(fā)和利用，可以在一定程度上推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的整體發(fā)展[1]。礦產(chǎn)資源是不可再生資源，而且礦產(chǎn)資源十分有限。隨著社會(huì)發(fā)展的需求日益增大，礦產(chǎn)資源也逐年減少，這是一個(gè)非常嚴(yán)重的問(wèn)題，主要是由于我國(guó)采礦工藝技術(shù)仍存在一些問(wèn)題，致使開(kāi)采的效率仍無(wú)法達(dá)到最大。如何對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行研究和分析，并且提出正確的解決措施，需要引進(jìn)更加先進(jìn)的采礦技術(shù)來(lái)替代我國(guó)傳統(tǒng)的采礦工藝技術(shù)，減少對(duì)礦產(chǎn)資源的浪費(fèi)，節(jié)省不可再生資源，而且需要保證礦產(chǎn)資源的可持續(xù)利用。第二，需要根據(jù)不同的開(kāi)采條件和要求，對(duì)采礦工藝有針對(duì)性地進(jìn)行創(chuàng)新和升級(jí)，根據(jù)采礦的實(shí)際情況進(jìn)行分析，不能因?yàn)閷?duì)礦產(chǎn)資源的開(kāi)采而破壞環(huán)境，環(huán)境如果一旦被破壞，對(duì)于人類(lèi)的影響也是十分巨大的。（2）采礦工藝要根據(jù)礦產(chǎn)分布和開(kāi)采地域來(lái)進(jìn)行。我國(guó)礦產(chǎn)資源種類(lèi)十分豐富，但是在我國(guó)資源上面存在的較大的問(wèn)題之一，就是分布不均，在礦產(chǎn)資源上顯示得尤為明顯，礦產(chǎn)資源的分布特點(diǎn)主要是東少西多、南少北多，雖然礦產(chǎn)資源較為豐富，但是由于我國(guó)是人口大國(guó)，致使人均的礦產(chǎn)資源就達(dá)不到世界上前列的水平[2]。像煤、石油、天然氣等等一些能源主要分布在我國(guó)的西北地區(qū)。如果對(duì)東部也采用相同的技術(shù)進(jìn)行礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)，就會(huì)對(duì)其中的一些工業(yè)地區(qū)產(chǎn)生影響，而且礦產(chǎn)資源一般都深藏在地下，相對(duì)來(lái)說(shuō)較為隱蔽，需要在前期進(jìn)行勘探和檢測(cè)，確定之后才可以進(jìn)行開(kāi)采，這個(gè)周期也是十分漫長(zhǎng)的。在開(kāi)采過(guò)程中需要針對(duì)不同地區(qū)的特殊情況，根據(jù)礦產(chǎn)的分布以及開(kāi)采的相關(guān)情況制定計(jì)劃才能進(jìn)行開(kāi)采。（3）工作人員素質(zhì)同采礦工藝技術(shù)密切相關(guān)。開(kāi)采技術(shù)在整體采礦工作開(kāi)展過(guò)程中都是十分重要的。如果工作人員能夠擁有較為先進(jìn)和嫻熟的技術(shù)，在開(kāi)采過(guò)程中進(jìn)行應(yīng)用，就可以在一定程度上保證開(kāi)采工作的順利進(jìn)行，而且不對(duì)其他的周?chē)h(huán)境產(chǎn)生影響。想要節(jié)約礦產(chǎn)資源，提高礦產(chǎn)開(kāi)采效率，就需要不斷地提升工作人員的相關(guān)素質(zhì)。第一，需要根據(jù)不同的地域情況有針對(duì)性地進(jìn)行分析，從而選擇出一種最適合當(dāng)?shù)厥褂玫拈_(kāi)采技術(shù)，這項(xiàng)任務(wù)就需要相關(guān)的工作人員對(duì)不同的開(kāi)采技術(shù)以及不同地區(qū)的情況，都有了解。第二，在不同開(kāi)采技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中，需要使用的設(shè)備也有所不同。隨著我國(guó)現(xiàn)代化開(kāi)采技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，開(kāi)采設(shè)備也變得越來(lái)越為先進(jìn)，工作人員人工操作的設(shè)備漸漸被人工智能所替代，但是相關(guān)的工作人員仍然要對(duì)開(kāi)采設(shè)備進(jìn)行充分的了解，知道設(shè)備使用過(guò)程中的注意事項(xiàng)和方式方法，才能夠保證開(kāi)采工作的順利進(jìn)行。采礦過(guò)程中每一個(gè)環(huán)節(jié)都是十分重要的，而且不能由于業(yè)務(wù)人員的素質(zhì)存在問(wèn)題，影響到開(kāi)采工作的順利進(jìn)行。而且在采礦工作崗位上工作的人員并不能單單的掌握一種技術(shù)，這主要是因?yàn)椴傻V工作是一項(xiàng)非常復(fù)雜并且對(duì)技術(shù)性要求較高的工作，采礦人員在上崗之前需要進(jìn)行多方位的培訓(xùn)和訓(xùn)練，還要進(jìn)行考核才可以上崗。煤礦開(kāi)采工作較其他行業(yè)的工作相比，是較為危險(xiǎn)和技術(shù)性較強(qiáng)的，相關(guān)的從業(yè)人員只有擁有較高的綜合素質(zhì)，才可以在保證自身安全的前提條件之下，對(duì)礦石開(kāi)采的順利進(jìn)行提供有力的保障。

2.礦石開(kāi)采過(guò)程中存在的問(wèn)題

（1）采空區(qū)。在實(shí)際的礦石開(kāi)采過(guò)程中，如果遇到了采空區(qū)，對(duì)周?chē)膸r石和礦石進(jìn)行有效的加固，是經(jīng)常用到的做法之一。這項(xiàng)工藝通常是應(yīng)用到一些地質(zhì)較為脆弱，較為容易崩塌的巖石以及塌陷的地表礦體之中。選擇回采方式的時(shí)候需要根據(jù)實(shí)際的情況和地形狀態(tài)進(jìn)行有針對(duì)性的分析和選擇。（2）應(yīng)用填充工藝。在選擇填充工藝過(guò)程之中，需要十分慎重。填充的方式對(duì)于礦石的整體質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生較為嚴(yán)重的影響，必須要考慮到回采工作推進(jìn)的順利程度以及礦石結(jié)構(gòu)等各種因素才可以進(jìn)行選擇。一般來(lái)說(shuō)，填充方式主要包含向下層、向上層、單層、水利以及干式等等，這些方式在應(yīng)用的過(guò)程之中會(huì)體現(xiàn)出不同的效果，需要相關(guān)的業(yè)務(wù)操作人員對(duì)不同的方式都有一定程度的了解，才能夠選擇最為合適的填充方式。（3）保證生態(tài)效益。近些年來(lái)，人們的環(huán)保意識(shí)已經(jīng)逐漸地增強(qiáng)，對(duì)于環(huán)境保護(hù)也有著相應(yīng)的辦法和措施。如何保護(hù)生態(tài)環(huán)境是現(xiàn)代人們都十分關(guān)注的問(wèn)題，保護(hù)生態(tài)環(huán)境就需要提高礦石的開(kāi)采效率，實(shí)現(xiàn)生態(tài)開(kāi)采，這也是煤礦開(kāi)采過(guò)程中需要秉持的重要理念之一。在實(shí)際的工作和開(kāi)采過(guò)程之中，無(wú)論選擇任何一種方式進(jìn)行開(kāi)采，都需要考慮到環(huán)境問(wèn)題，不能夠?qū)ι鷳B(tài)環(huán)境造成較為嚴(yán)重的破壞和影響。（4）技術(shù)問(wèn)題。我國(guó)采礦工程所應(yīng)用到的一些采礦技術(shù)與國(guó)外的發(fā)達(dá)國(guó)家相比，仍存在著較大的差距。而且所采掘出來(lái)的資源在數(shù)量和質(zhì)量上，都與我國(guó)社會(huì)發(fā)展的需求不相匹配。這也在一定程度上致使資源浪費(fèi)的現(xiàn)象出現(xiàn)，采礦工藝技術(shù)落后主要可以從四個(gè)方面進(jìn)行分析：首先，我國(guó)在資源定位以及儲(chǔ)量勘探上的相關(guān)技術(shù)是較為落后的，如果不能夠?qū)Y源進(jìn)行精準(zhǔn)定位，那么就會(huì)致使采礦的工作效率不斷的降低。其次，采礦過(guò)程中需要使用到許多不同的機(jī)械和設(shè)備，但是我國(guó)在機(jī)械設(shè)備研究方面與發(fā)達(dá)國(guó)家相比存在著一定的差距，機(jī)械使用效率較低，而且采礦過(guò)程中，需要許多人為因素的配合和參與，人力因素對(duì)采礦的影響也是較大的。第三，選取礦料時(shí)所使用的技術(shù)也較為落后，這就會(huì)導(dǎo)致無(wú)法對(duì)有效資源進(jìn)行有針對(duì)性的篩選，很容易出現(xiàn)棄礦的現(xiàn)象，使得有效資源無(wú)法得到最大程度的利用，而且二次開(kāi)采的難度也是十分巨大的。最后由于技術(shù)的落后，致使一些地理環(huán)境較為復(fù)雜的礦區(qū)無(wú)法成功地被開(kāi)采出來(lái)，有效的資源不能得到充分地利用，進(jìn)而出現(xiàn)了礦區(qū)閑置的狀況。

3.現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)在采礦工程中的應(yīng)用

（1）空?qǐng)霾傻V工藝技術(shù)的應(yīng)用。空?qǐng)霾傻V法的顯著特點(diǎn)就是可以將礦塊分成礦房和礦柱。先采礦房，后采礦柱或者在一些采礦過(guò)程中也可以選擇不采礦柱。這種兩個(gè)步驟來(lái)回進(jìn)行開(kāi)采的方式，可以保證礦石和周?chē)鷰r石的穩(wěn)定性。礦房回采之后需要有針對(duì)性地進(jìn)行研究，然后制定相關(guān)計(jì)劃，對(duì)采空區(qū)進(jìn)行處理，采用空?qǐng)霾傻V工藝技術(shù)的基本條件有相應(yīng)的要求，也就是礦石和周?chē)鷰r石較為穩(wěn)固的情況下才可以采用這種方法。根據(jù)目前國(guó)內(nèi)外的一些礦山開(kāi)采實(shí)踐所總結(jié)出來(lái)的經(jīng)驗(yàn)可以看出，空?qǐng)霾傻V法應(yīng)用是較為廣泛的，而且也在不斷地?cái)U(kuò)大其使用的范圍。（2）充填采礦工藝技術(shù)的應(yīng)用。充填采礦工藝技術(shù)的主要特點(diǎn)在于充填工序作為回填工序的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，采用充填采礦的工藝可以帶來(lái)許多的益處。比如對(duì)于礦石回采率有著一定程度上的提升，選擇綜合經(jīng)濟(jì)效益較好，而且可以在一定程度上減少地面尾礦壩占地面積，對(duì)于礦石環(huán)境的改善也有著非常重要的幫助。充填法在開(kāi)采時(shí)還可以防止火災(zāi)的發(fā)生，開(kāi)采地面也需要做好良好的保護(hù)，設(shè)置礦床，使用充填法還可以保證地面不出現(xiàn)陷落的現(xiàn)象。（3）巖體加固技術(shù)的應(yīng)用。在我國(guó)，礦產(chǎn)資源分布十分廣泛，這也致使礦產(chǎn)資源周?chē)邆涞牡刭|(zhì)條件和自然條件都會(huì)存在差異，如果某個(gè)礦區(qū)周?chē)刭|(zhì)相對(duì)較為薄弱，就不適宜使用較大型的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行開(kāi)采。這主要是由于設(shè)備機(jī)械在使用過(guò)程中很容易致使坍塌事故的發(fā)生，工作人員在開(kāi)采前需要對(duì)不穩(wěn)定的部分進(jìn)行加固處理，以此來(lái)保證礦石開(kāi)采工作的順利進(jìn)行。

4.結(jié)束語(yǔ)

總體來(lái)說(shuō)，現(xiàn)代化開(kāi)采工藝在煤礦生產(chǎn)和開(kāi)采過(guò)程中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，為了將這一工藝不斷的升級(jí)和創(chuàng)新，需要相關(guān)人員充分地認(rèn)識(shí)到低碳開(kāi)采，綠色開(kāi)采的重要性。為了實(shí)現(xiàn)低碳開(kāi)采和綠色開(kāi)采，需要結(jié)合礦區(qū)自身的實(shí)際情況進(jìn)行選擇，找到合適的工藝才能夠保證開(kāi)采的效率不斷提升，對(duì)于整體煤炭行業(yè)的發(fā)展也起到很好的推動(dòng)作用。

【參考文獻(xiàn)】

[1]王海峰.現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)在采礦工程中的應(yīng)用與分析[J].南方農(nóng)機(jī),2018,049(007):142-143.

[2]張鄉(xiāng)明.現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)在采礦工程中的應(yīng)用初探[J].建材與裝飾,2020,No.607(10):220-221.

作者：鄭強(qiáng)英 單位：山西鄉(xiāng)寧焦煤集團(tuán)臺(tái)頭煤焦有限責(zé)任公司