采礦工程中現(xiàn)代化技術應用
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摘要：隨著節(jié)能降耗、綠色低碳發(fā)展理念的不斷推廣，煤礦企業(yè)在開采過程中將更多的關注點放在生態(tài)環(huán)境的保護方面，利用現(xiàn)代化技術提高開采效率的同時，最大程度的降低對于環(huán)境所帶來的不利影響。因此，對采礦工程中現(xiàn)代化技術的應用進行分析具有十分重要的意義和價值。
關鍵詞：采礦工程；現(xiàn)代化技術；應用模式
0引言
當前，能源領域專業(yè)報告指出人類活動是導致全球增溫現(xiàn)象發(fā)生的主要原因，這就要求煤炭企業(yè)加快推行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，用現(xiàn)代化開采技術武裝自己，提高開采效率的同時更好的保證生產(chǎn)安全。故此，本文對采礦工程特點及現(xiàn)代化采礦技術進行了簡單介紹，探討了采礦工程現(xiàn)代化技術應用的必要性及發(fā)展現(xiàn)狀，分析了當前階段我國煤礦企業(yè)所應用的現(xiàn)代化技術，并對發(fā)展方向進行了淺要分析，以期為我國煤礦行業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展奠定一定基礎。
1采礦工程特點及現(xiàn)代化采礦技術定義
1.1采礦工程特點
1.1.1開采工藝復雜。我國礦產(chǎn)資源豐富且具有較為明顯的地域特點，因此相關技術人員在進行相關操作時需根據(jù)礦區(qū)實際情況，對開采技術進行科學地選擇，在保證開采安全的同時提高開采效率。現(xiàn)階段，我國采礦工程開采工藝主要包括回采、掘進等環(huán)節(jié)，且每個環(huán)節(jié)都具有較為緊密的聯(lián)系。采礦工程具有一定的復雜性，對于井下作業(yè)人員來說，良好的開采技術、靈活的方案調整、詳細的地質勘查、合理的工藝應用都是保證開采安全的前提條件。1.1.2管理技術精細。隨著我國政府及相關管理部門對于安全生產(chǎn)重視程度的不斷增加，在一定程度上降低了安全事故發(fā)展的概率。然而，采礦工程作為高危行業(yè)，需要相關技術人員及管理人員對開采流程及工藝的應用有著較為全面的控制。當前階段，隨著市場經(jīng)濟競爭程度的不斷增加，我國煤炭企業(yè)在快速發(fā)展的同時也需緊跟時代的腳步，對管理模式及方法進行優(yōu)化升級，從而更好的幫助企業(yè)實現(xiàn)高效生產(chǎn)，同時控制生產(chǎn)成本[1]。
1.2現(xiàn)代化采礦技術定義
當前背景下，傳統(tǒng)的采礦技術已經(jīng)無法推動煤炭行業(yè)更快的實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，現(xiàn)代化技術則是以其為基礎，充分結合綠色低碳、環(huán)境友好的發(fā)展理念而對開采工藝進行優(yōu)化的技術。對于煤炭開采行業(yè)來說，現(xiàn)代化技術的應用一方面可以更好的實現(xiàn)礦產(chǎn)資源的利用效率，更快的推動采礦工程實現(xiàn)現(xiàn)代化發(fā)展，從而最大程度的降低對環(huán)境所帶來的不利影響；另一方面可以更好的幫助煤炭企業(yè)拓展開采區(qū)域及規(guī)模，從而在提高開采產(chǎn)量的同時推動企業(yè)發(fā)展。
2采礦工程現(xiàn)代化技術應用
2.1采礦工程現(xiàn)代化技術應用的必要性
對于煤炭企業(yè)來說，在保證生產(chǎn)安全的同時提高開采效率，是保證企業(yè)實現(xiàn)經(jīng)濟效益的前提條件，現(xiàn)代化技術的應用就顯得尤為重要。2.1.1提高開采效率。眾所周知，礦產(chǎn)資源的形成通常需要很長時間的自然變化，且大多埋藏在地下，因此，對其進行開采不僅需要專業(yè)的施工方案還需要耗費大量的時間。隨著我國國民經(jīng)濟水平發(fā)展速度的不斷增加，對于礦產(chǎn)資源的需求也在與日俱增，如何在保證開采安全的同時提高開采效率，已成為煤炭企業(yè)需要關注的首要問題。這就要求煤礦企業(yè)積極引進先進設備及現(xiàn)代化開采技術，更好的滿足我國社會發(fā)展的需要。2.1.2增強企業(yè)實力。部分煤礦企業(yè)為了控制用工成本，雇傭專業(yè)技術能力不強、受教育程度不高的作業(yè)人員進行井下操作，這為采礦工程現(xiàn)代化技術的發(fā)展帶來了一定阻礙。然而，采礦技術的應用與采礦區(qū)地質結構、水文情況等密切相關，這就要求煤炭企業(yè)安排相關技術人員對其情況進行全面勘查與分析，從而為機械設備與開采工藝的選擇提供參考。而對于井下作業(yè)人員來說，也需根據(jù)開采情況對開采方案進行靈活調整，從而更好的保證人身安全?，F(xiàn)代化技術的應用勢必會需要相關企業(yè)及部門培養(yǎng)一批專業(yè)知識儲備良好的技術人員，這對于煤炭企業(yè)來說也可以更好的提高自身的綜合實力[2]。
2.2采礦工程現(xiàn)代化技術的發(fā)展現(xiàn)狀
當前階段，隨著我國信息化技術的飛速發(fā)展，大部分煤炭企業(yè)在采礦工程中都實現(xiàn)了機械化生產(chǎn)與自動化控制，相應提高了開采效率。然而，隨著采礦工程規(guī)模及復雜程度的不斷增加，還存在一系列亟待完善的問題，主要包括以下三個方面：第一，專業(yè)技術人員缺乏。人才流失及專業(yè)能力欠缺是煤炭企業(yè)普遍存在的問題，這會導致現(xiàn)代化技術的應用與研究受到一定阻礙。第二，技術應用水平較低。雖然大部分企業(yè)將更多的關注點放在現(xiàn)代化技術的應用上，但是由于缺乏相應的培訓導致很多技術無法進行良好的落實，從而影響開采效率。第三，仍有部分企業(yè)為了控制前期成本投入，而忽視了現(xiàn)代化技術的應用，在機械化設備及開采工藝方面均存在較大差距。
3采礦工程中現(xiàn)代化技術的應用
3.1空場采礦工藝的應用
對于采礦工程來說，相關技術人員通常會將采礦區(qū)域分圍礦房和礦井兩部分，因此，在空場采礦工藝應用的過程中，會首先對礦房內的礦產(chǎn)資源進行勘探與開采，并根據(jù)實際情況對開采工藝及方案進行合理調整。隨著環(huán)境友好型戰(zhàn)略目標的設定，在開采過程中需最大程度降低對環(huán)境所帶來的不利影響，這就要求相關技術人員及時根據(jù)開采過程中周圍環(huán)境的變化情況，進行機械設備的科學使用。與傳統(tǒng)采礦工藝相比，空場采礦工藝不僅可以提高開采效率及質量，同時對于地質結構的破壞程度較低，且對環(huán)境所造成的污染較小，因而得到了較為廣泛的應用。
3.2充填采礦工藝的應用
充填采礦工藝通常是指井下作業(yè)人員在施工過程中，利用相關材料對采空區(qū)進行填充的技術，從而更好的保證開采安全?，F(xiàn)階段，為了加強采空區(qū)的穩(wěn)定性，相關技術人員在對采空區(qū)進行勘查后通常會利用支架等加強填充材料的作用效果，從而避免后期開采過程中出現(xiàn)不均勻沉降的問題，影響開采進度。充填采礦工藝作為現(xiàn)代化采礦工程中的重要環(huán)節(jié)，不僅可以為井下作業(yè)人員提供更為有效的安全保障，還可以最大程度的避免后期礦產(chǎn)資源出現(xiàn)自燃等現(xiàn)象，逐漸成為現(xiàn)代煤礦企業(yè)保證安全生產(chǎn)的重要手段。
3.3崩落采礦工藝的應用
崩落采礦工藝主要是指提前對可能存在安全隱患的采礦區(qū)進行處理，從而更好的保證井下作業(yè)人員的人身安全及機械設備的使用安全。然而，在該工藝的應用過程中，極有可能由于不規(guī)范操作而導致重大安全事故的發(fā)生。因此，相關技術人員在具體應用過程中，應根據(jù)開采實際情況科學的制定相關方案，要求操作人員嚴格按照規(guī)范及流程進行作業(yè)。現(xiàn)階段，我國煤礦企業(yè)在對其應用過程中，主要分為兩種：第一，根據(jù)開采過程中的實際高度、截面情況等參數(shù)，進行底柱分段崩落處理技術的應用。第二，在保證礦石穩(wěn)定性的基礎上，按照一定的分段底柱長度，進行漏斗式開采的無底柱分段崩落處理技術。隨著該技術的不斷完善，逐漸成為采礦工程中最為常見的現(xiàn)代化開采工藝[3]。
3.4溶浸采礦工藝的應用
眾所周知，礦產(chǎn)資源極易受到外部環(huán)境因素的影響而發(fā)生物理或化學方面的改變。因此，在溶浸采礦工藝應用過程中，相關技術人員利用化學制品的某種性質來改變礦石的特性，從而更好的實現(xiàn)礦產(chǎn)資源的利用。該技術的應用在一定程度上可以提高開采效率，但在具體應用過程中，需要相關技術人員做好以下幾方面工作：第一，在該技術應用前，煤炭企業(yè)需要安排相關技術人員對開采區(qū)域進行較為全面的勘查，并對礦產(chǎn)資源的種類、特性等進行科學的分析，為后續(xù)化學試劑的選擇提供參考，保證礦產(chǎn)資源的轉化率，提高利用效率。第二，與其他現(xiàn)代化技術相比，該技術的應用對環(huán)境所造成的不利影響較小，且具有較高的安全性，因此，應得到較為廣泛的推廣與應用。
3.5巖體加固技術的應用
如上文所述，采礦工程極易受到地質情況、水文資源、氣候條件等外部因素的影響，因此，在具體的開采過程中，極易發(fā)生突發(fā)狀況，對于生產(chǎn)安全帶來較為不利的影響。這就要求相關企業(yè)在進行開采過程中，做到以下幾方面工作：第一，在開采開始前，安排相關技術人員對開采區(qū)域的巖石情況進行較為全面的勘查，對于不穩(wěn)固的巖體及不穩(wěn)定的巖石區(qū)域，需要采取相應措施進行加固，并根據(jù)具體開采情況進行方案的制定。第二，在對巖體進行加固過程中，應充分與其他技術進行結合應用，從而更好的保證開采安全。比如在對礦房內的礦產(chǎn)資源進行開采時，相關技術人員可以充分利用周圍環(huán)境對礦房進行支撐，確保其強度滿足開采要求。第三，對于采礦過程中所發(fā)生的流砂及破碎巖等情況，應及時利用支護或注漿的方式對其進行加固，最大程度的避免安全事故的發(fā)生[4]。
3.6緩傾斜層技術的應用
我國幅員遼闊的地理特征為礦場資源的豐富性奠定基礎的同時，也為采礦工藝的應用帶來了一定的挑戰(zhàn)。特別是對于離地面非常近或掩埋較深的礦區(qū)，需要相關技術人員根據(jù)礦產(chǎn)資源分布情況合理選擇開采技術。現(xiàn)階段，隨著我國開采技術的不斷提高，緩傾斜層中的礦產(chǎn)資源逐漸成為現(xiàn)代化技術的發(fā)展方向。與其他礦層相比，處于該區(qū)域的礦產(chǎn)資源具有更大的開采難度，一旦出現(xiàn)不合理技術的應用或違規(guī)操作，不僅會對區(qū)域內的地質結構造成損壞，還會給井下作業(yè)人員的人身安全帶來威脅。因此，在該技術應用的過程中，相關技術人員應注意以下幾方面內容：第一，在開采前，相關技術人員需對礦層情況進行較為全面的勘查，確保礦層的完整性及穩(wěn)定性。第二，在開采過程中，應盡量使用效率高、體積小的機械設備進行作業(yè)，降低對周圍巖體的影響。第三，相關作業(yè)人員要嚴格按照操作規(guī)范進行作業(yè)，確保安全生產(chǎn)的同時提高開采效率。
4采礦工程中現(xiàn)代化技術的發(fā)展方向
現(xiàn)階段正處于我國實現(xiàn)能源轉型的關鍵階段，因此，現(xiàn)代化技術應用的安全性及環(huán)保性成為了煤炭行業(yè)對礦產(chǎn)資源進行開采的主要發(fā)展方向。這要求相關企業(yè)在保證技術應用安全性的同時提高開采效率，為煤炭行業(yè)更好的實現(xiàn)綠色發(fā)展奠定堅實的基礎。
4.1無廢開采技術的應用
爆破過程作為采礦工程中較為重要的環(huán)節(jié)，不僅會產(chǎn)生大量的廢石，還需要煤炭企業(yè)耗費大量的人力、物力、財力對其進行處理，不僅不利于資源的節(jié)約，還容易對整體工程進度造成不利影響。因此，無廢開采技術應逐漸成為現(xiàn)代化技術發(fā)展的主要方向。一方面要對開采流程進行優(yōu)化，避免將全部廢品搬離洞口的現(xiàn)象出現(xiàn)。另一方面，在開采過程中應充分考慮填充等技術的應用過程，選擇更為科學的開采工藝及布置方式。
4.2災害預警平臺的建設
計算機技術的不斷發(fā)展，推動各行各業(yè)走向智能化、數(shù)字化的發(fā)展道路。因此，災害預警平臺等信息化技術的應用逐漸成為現(xiàn)代化開采技術的發(fā)展方向。比如遙感技術與定位系統(tǒng)的充分結合，可以更好的幫助相關技術人員對礦產(chǎn)資源所在區(qū)域進行科學定位，并對其周圍地質結構等進行合理判斷；預警技術及監(jiān)測平臺的合理利用，可以更好的幫助相關技術人員對開采區(qū)域的安全隱患進行預判并提出相應的解決方案，對開采過程中的具體情況進行及時反饋，最大程度的避免安全事故的發(fā)生[5]。
5結語
我國實現(xiàn)能源轉型及可持續(xù)發(fā)展離不開礦產(chǎn)資源的高效開采與合理利用，這就要求政府及相關部門加大對于采礦技術的資金投入，推動相關企業(yè)利用現(xiàn)代化技術提高自身綜合實力的同時，降低對于環(huán)境所帶來的不利影響，從而更好的推動我國煤炭行業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻
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[3]敖東旭.現(xiàn)代化采礦工藝技術在采礦工程中的應用與分析[J].幸福生活指南,2018(3):140-140.
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[5]洪仁華.現(xiàn)代化采礦工藝技術在采礦工程中的應用與分析[J].建筑工程技術與設計,2017(17):611.
作者:劉勇 單位:山西國辰建設工程勘察設計有限公司
