現(xiàn)代采礦技術(shù)在采礦工程的運(yùn)用

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摘要：隨著國(guó)民綜合素質(zhì)的進(jìn)一步提高，人們?cè)絹?lái)越意識(shí)到環(huán)境保護(hù)的重要性，對(duì)采礦工程的要求也就越來(lái)越高，要求我們?cè)谶M(jìn)行采礦作業(yè)中，必須遵循自然發(fā)展規(guī)律，使自然環(huán)境得到有效保護(hù)，實(shí)現(xiàn)礦山采掘工作的可持續(xù)發(fā)展。在這一發(fā)展背景下，我們?cè)诘V山采掘工作過(guò)程中，一定要想盡辦法提升礦產(chǎn)資源開(kāi)采率、促進(jìn)采礦工程的現(xiàn)代化進(jìn)程，有效改善開(kāi)采環(huán)境，最終達(dá)到社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平有效提升的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代化采礦工藝；采礦工程；應(yīng)用

傳統(tǒng)采礦工藝已逐漸顯露出眾多弊端，嚴(yán)重影響著開(kāi)采質(zhì)量。為了促進(jìn)我國(guó)采礦行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，就必須進(jìn)一步完善開(kāi)采技藝，優(yōu)化工作效能。從當(dāng)前情況來(lái)看，我國(guó)采礦工程在實(shí)際推廣過(guò)程中出現(xiàn)極為嚴(yán)重的浪費(fèi)現(xiàn)象，為有效緩解這一現(xiàn)象，必須要努力提升采礦工藝技術(shù)，以此不斷優(yōu)化工藝手段，提升礦產(chǎn)資源的利用率，加快市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。本文首先簡(jiǎn)要分析了現(xiàn)階段我國(guó)采礦行業(yè)中現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)，并對(duì)其應(yīng)用情況進(jìn)行概述，以進(jìn)一步促進(jìn)礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)的增值。

1.現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)概述

我國(guó)一直以來(lái)都是礦產(chǎn)業(yè)開(kāi)采大國(guó)，但傳統(tǒng)的采礦工藝對(duì)于礦產(chǎn)資源利用率非常低，但通過(guò)技術(shù)改良，就可以有效緩解這一現(xiàn)狀，同時(shí)，新技術(shù)的應(yīng)用還特別符合當(dāng)前提出的低碳環(huán)保、綠色開(kāi)采理念，早已擺脫了過(guò)去只追求產(chǎn)量而忽視環(huán)境保護(hù)的開(kāi)采模式，能夠極大地促進(jìn)礦產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)可適應(yīng)于不同開(kāi)采條件下的開(kāi)采任務(wù)，在確保自然環(huán)境被最大化低保護(hù)的基礎(chǔ)上有效提升開(kāi)采效率。另外，新技術(shù)的應(yīng)用還可以根據(jù)不同地區(qū)的礦產(chǎn)分布情況進(jìn)行開(kāi)采工藝的選擇?，F(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)的應(yīng)用需要操作員擁有良好的專業(yè)素質(zhì)，隨著開(kāi)采設(shè)備儀器科技含量的進(jìn)一步提高，工作人員必須在從事開(kāi)采工作前，做好必要的培訓(xùn)工作，以便高效完成不同條件下的礦山開(kāi)采任務(wù)。

2.采礦工程中應(yīng)用的一些現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)

(1)空?qǐng)霾傻V工藝技術(shù)在采礦工程中，新工藝技術(shù)的應(yīng)用能夠顯現(xiàn)出良好的優(yōu)勢(shì)性能，其中，應(yīng)用效果相對(duì)較好的當(dāng)屬空?qǐng)霾傻V法，該技術(shù)因其本身的特點(diǎn)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中表現(xiàn)出良好的礦塊劃分，主要是將其分為兩個(gè)部分：分別是礦房、礦柱，先采礦房，后采礦柱，實(shí)施兩步驟回采。在回采礦房時(shí)，采空區(qū)必須引起重視，通常情況下，都是依靠這兩部分達(dá)到穩(wěn)固的效果，即礦石、圍巖，并且達(dá)到維護(hù)礦柱的目的。礦房回采之后，計(jì)劃性的回到采礦柱，同時(shí)需要處理采空區(qū)?？?qǐng)霾傻V法在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中需要具備基本的條件要素，這其中最為重要的是礦石與圍巖的穩(wěn)固性。(2)充填采礦工藝技術(shù)在回采工作面前進(jìn)時(shí)候，借助填充材料一一地填補(bǔ)采空區(qū)就是這里所要講的充填采礦技術(shù)。充填采礦技術(shù)的有效運(yùn)用，能夠有效保障采空區(qū)的支撐強(qiáng)度，最大限度地保障生產(chǎn)安全。在特定情況下，為了使采空區(qū)圍巖的支撐強(qiáng)度滿足礦產(chǎn)開(kāi)采需求，需結(jié)合應(yīng)用填充材料的密度進(jìn)行向下分層充填，這也是當(dāng)前礦產(chǎn)企業(yè)應(yīng)用最普遍的工藝技術(shù)。該技術(shù)的應(yīng)用，不僅能夠提升回采的有效性，還能極大地降低礦產(chǎn)生產(chǎn)安全事故發(fā)生率，從而幫助企業(yè)提高整體經(jīng)濟(jì)效益。(3)大采高綜采技術(shù)世界產(chǎn)業(yè)多元化的改變，世界經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，從上世紀(jì)的80年代開(kāi)始，科學(xué)技術(shù)步入高速發(fā)展時(shí)期，各種新型技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，在這種時(shí)代背景之下，采礦領(lǐng)域也引進(jìn)了國(guó)內(nèi)外各種先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)以及采礦技術(shù)，例如自動(dòng)化控制技術(shù)被應(yīng)用到采礦領(lǐng)域中，并將其與機(jī)電一體化相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了采礦業(yè)的高速發(fā)展，新型技術(shù)的結(jié)合在采礦領(lǐng)域中形成了大采高綜采技術(shù)，該技術(shù)可適用于各種條件下的采礦業(yè)。我國(guó)西北城市某國(guó)有煤礦企業(yè)在引入成套綜采設(shè)備的應(yīng)用后，綜采工作面煤炭年產(chǎn)量從原來(lái)的500萬(wàn)噸上升到800萬(wàn)噸，礦井年產(chǎn)煤量更是突破了1000萬(wàn)噸大關(guān)。2001年，我國(guó)也開(kāi)始將長(zhǎng)壁大采高綜采工作面應(yīng)用到煤礦生產(chǎn)中（見(jiàn)圖1所示），已基本實(shí)現(xiàn)了工作面半自動(dòng)化生產(chǎn)目標(biāo)，年平均產(chǎn)煤量達(dá)900萬(wàn)噸，有些煤礦大采高綜采工作面的年產(chǎn)量達(dá)到驚人的1100萬(wàn)噸。隨著有些大采高綜采技術(shù)與設(shè)備裝備的不斷創(chuàng)新，使煤炭行業(yè)經(jīng)濟(jì)效益得到不斷增加的同時(shí)，也使煤礦日常生產(chǎn)更具安全性。首先應(yīng)用大采高綜采技術(shù)發(fā)達(dá)的西方工業(yè)國(guó)家，例如英國(guó)、德國(guó)等，這些國(guó)家早將大采高綜采技術(shù)應(yīng)用到了采礦業(yè)中。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，煤礦業(yè)綜采技術(shù)也在不斷發(fā)展，各種新型技術(shù)也不斷的融入其中，越來(lái)越多的人對(duì)該技術(shù)進(jìn)行了高度的評(píng)價(jià)。我國(guó)于2015年的時(shí)候首次將國(guó)家自主研發(fā)的產(chǎn)品應(yīng)用到了采煤業(yè)中，例如我國(guó)自主研發(fā)的ZY21000/38/82D型超大采高液壓支架等，該設(shè)備的研發(fā)，將我國(guó)的采煤業(yè)帶入了新的發(fā)展時(shí)期，展現(xiàn)出一個(gè)全新的發(fā)展時(shí)期，該技術(shù)的應(yīng)用，可以將煤層開(kāi)采高度上升8m，實(shí)現(xiàn)工作面年產(chǎn)量1500萬(wàn)噸。經(jīng)過(guò)多年的不懈努力，我國(guó)大采高綜采技術(shù)水平已上升到一個(gè)全新的高度，基本與海外先進(jìn)國(guó)家的大采高綜采設(shè)備的技術(shù)水平處于同一高度，基本處于零差距狀態(tài)，為我國(guó)煤炭事業(yè)的高效發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。

3.現(xiàn)代化采礦技術(shù)的發(fā)展前景

(1)巖層控制技術(shù)利用尾礦廢渣來(lái)充填采空區(qū)，確保采掘工作的安全性，運(yùn)用現(xiàn)代化檢測(cè)技術(shù)加強(qiáng)對(duì)一些礦產(chǎn)的檢測(cè)工作，同時(shí)，需充分了解礦場(chǎng)的地理情況，并根據(jù)采掘現(xiàn)場(chǎng)的真實(shí)地質(zhì)情對(duì)頂板破壞方式進(jìn)行預(yù)測(cè)，如果現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境比較惡劣，一定要做好頂板加固工作，充分運(yùn)用尾礦廢料采空區(qū)進(jìn)行充填，使巖層不至于出現(xiàn)陷落現(xiàn)象，確保了頂板的支護(hù)強(qiáng)度。(2)地下礦產(chǎn)無(wú)廢開(kāi)采工藝過(guò)去幾十年中，我們?cè)陂_(kāi)展礦山采掘工作時(shí)，基本流程是先對(duì)淺層巖石進(jìn)行爆破，再將廢石運(yùn)出，這一過(guò)程不僅浪費(fèi)人力，還浪費(fèi)財(cái)力，另外，由于礦山采掘過(guò)程是將地下礦物資源輸送至地面，其本身會(huì)改變礦山的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，嚴(yán)重時(shí)，會(huì)引起嚴(yán)重的安全事故，基于這種情況，我們?cè)诮窈蟮V山開(kāi)采過(guò)程中，一定要在確保采礦安全的基礎(chǔ)上，確保地質(zhì)結(jié)構(gòu)不會(huì)受到太大損害。(3)地下礦山尾礦和廢石混合充填技術(shù)地下礦山尾礦和廢石混合充填技術(shù)是當(dāng)前我國(guó)煤礦開(kāi)采中應(yīng)用最廣泛的一項(xiàng)技術(shù)，但使充填體的強(qiáng)度得到有效提高，必須要經(jīng)過(guò)多次科學(xué)試驗(yàn)，總結(jié)出合理的充填體比例，并結(jié)合充填體的滲水情況，合理布置充填脫水結(jié)構(gòu)，這種做法能夠大大減少填充脫水的時(shí)間。另外，還需要認(rèn)真研究廢石和尾礦混合料，保證其達(dá)到尾礦充填的要求，光做到這些還不夠，還需要在開(kāi)采礦過(guò)程中，對(duì)廢石排放路徑進(jìn)行合理布置，使廢石都能夠被充分利用。

4.結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)代化采礦工藝是未來(lái)礦山發(fā)展中礦石采掘工作的必然發(fā)展趨勢(shì)，現(xiàn)代化采礦工藝的有效利用，極大程度的提高了工作效率，不僅如此，還在提高效率的同時(shí)改善了工人的開(kāi)采環(huán)境，更是順應(yīng)了時(shí)代的發(fā)展潮流，符合國(guó)家現(xiàn)在的發(fā)展趨勢(shì)，符合國(guó)家綠色環(huán)保的發(fā)展理念。新技術(shù)的產(chǎn)生，時(shí)間和歷史是最好的見(jiàn)證，經(jīng)歷過(guò)時(shí)間的打磨，新技術(shù)將更加的符合國(guó)家綠色環(huán)保的理念。

作者:郭帥 單位:同煤集團(tuán)云崗礦