采矿工艺技术在采矿作业中的应用分析

陶彤彤　吴连刚　赵传龙

[摘 要]科技的不断发展，为采矿工艺技术的发展带来了巨大的进步，现代化采矿作业对于新型采矿工艺技术的运用不为深入，采矿作业中，结合实际情况，充分考虑各采矿工艺的优势与劣势，合理运用采矿技术，保证采矿效率、安全性，最大限度利用矿产资源。

[关键词]采矿工艺技术；采矿作业；应用

中图分类号：TD80 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）31-0022-01

现代煤矿行业的发展不断推动着采矿工艺技术的更新，采矿作业对于采矿工艺技术的运用也越来越深入，直接影响了采矿技术水平高低与采矿作业的合理化，并影响着采矿企业的经济效益与矿井作业人员的生命安全。煤矿企业需要不断掌握并合理运用各种采矿工艺技术，以提高作业安全性与经济效益。

一、采矿工艺技术在采矿作业中的应用

1、空场采矿法

空场采矿法就是在采矿作业过程中分别对矿块内的矿房与矿柱实施资源采集作业。采矿作业时，先对矿房实施开采作业，再对矿柱实施采矿作业，再采用敞空形式对矿房进行回采，可通过围岩与矿柱维持矿房强度，矿房回采完后，必须在回采矿柱的同时及时处理采空区。也可以利用填充填料将矿房填满后，再对矿柱进行回采。在采矿作业中运用空场采矿法时，一定要注意保护措施，做好围岩与矿块的稳固工作，保证矿区安全。

2、崩落采矿法

崩落采矿法是将围岩崩落以有效管理地压的一种采矿工艺。采矿作业时，因回采工作不断深入，可制定方案将围岩崩落后，再填充采空区，从而有效管理地压。这种采矿工艺技术主要运用于较易崩落的围岩区，同时需要该区域矿体有允许塌陷的各种有利条件，再根据作业情况选择合适的回采方式。这种方法不同于爆破技术，不需要借助炸药即可完成，危险性也更低。根据厦矿区地质情况，可采取不同的崩落法（图1）。

3、充填采矿法

充填采矿法是采矿作业中一项重要的工艺技术，采矿过程中的回采作业，因采矿面积的不断扩充，必须借助填充物对采空区域进行充填与保护，要及时向采空区域运送填充材料，填充并保护采空区域，这种技术在深度井矿中有很高的适用性，能够提高开采效率。在填充时，可以直接向采空区充填一般材料，也可以利用采矿支架向采空区充填材料，填充时，要注意管理好地压，控制好地表的下沉与围岩的崩落，保证采矿环境的安全性，降低矿石自燃或煤矿火灾的发生概率。

4、岩体加固采矿工艺

一般的采矿锚杆支护只需要加固到岩石表层的2-3cm处，岩体加固技术则能够将锚索深入到岩体内10-20cm，在采场上下盘的围岩、顶板、溜井及大型地下峒室等各种不稳固岩体中，均可以采用锚索加固法提高稳固性，这种方法对于充填法与空场法的采矿作业有重要的作用，这两种采矿法产生的各种破碎岩石及流沙，通过注浆法进行加固后，能够使井巷通过更为顺利。

5、机械化采矿法

机械化采矿法是我国采矿作业最为常用的开采方法，主要包括露天开采与地下开采两种。露天采矿需要将覆盖在矿产表面的岩石剥离或崩落后，再自上而下实施开采，这种方法主要适用于暴露在地表上的矿产，采用机械化采矿法时，安全系数高，矿石损失率小，能够有效减少开采成本。地下开采主要适用于矿体赋存厚度较小且较深的矿体，开采效益也较低。为提高地下开采效益，需要不断提高开采工艺，如使用尾砂胶结进行充填后，能够提高尾矿污染处理率，更好地保护矿区环境。地下矿区随着开采深度的不断增加，也在向深井开采发展，采矿环境更为恶劣，需要不断优化深井矿床，做好矿体支护与排水工作，确保开采安全、顺利。

6、溶浸采矿法

溶浸采矿法是一种化学采矿法，是先运用化学物质将矿体浸泡后，再逐渐分解矿体中的各种有效成分，并将这些有效成分从地下逐渐向地面推举，最后利用合理的方法提取这些有效成分。这种方法投资小、工作环境良好、效益高，多用于铜、铀等特殊的金属矿物质开采作业中。在溶浸前，要考虑矿产的物理与化学特性，再向矿层中注入溶浸液，溶浸液和矿层产生化学反应后，有针对性地获得所需成分，再将这些成分由固态转化为液态，从而完成开采，具体使用时，还要考虑到浸出方式与使用地点的不同。

二、采矿工艺技术在采矿作业中的应用前景

1、绿色采矿法

随着绿色、环保理念的深入，采矿作业也在不断向绿色化方向发展。现代采矿作业中主要运用的绿色采矿法有煤与瓦斯共采法、三下采煤与减沉法、洁净煤技术、煤炭地下气化技术以及保水开采技术等，在一些大型采矿工程中，已有了一定的应用（图2）。

2、地下矿山采场的稳定性与岩层控制工艺

在采矿作业中运用各种低废石产出率及尾矿充填采空区工艺时，需要确保采矿安全性，因此，必须利用地压监测、数值模拟、物理模拟等现代化监测手段，充分评估矿场围岩稳定性，通过数值模拟，对填充控制时的地压机理与填充料的不足进行研究，分析采场稳定性，并通过实验室模拟与专家系统分析法，对采场的顶板破坏模式进行预测，选择合适的顶板加固技术，保证废石充填时对于充填体强度不会产生较大影响，提高采矿安全性。

3、地下矿山采场的无废开采工艺技术

采矿作业时会产生废石，做好废石开采工作是采礦作业的重要问题，在确保采矿工艺的顺利进行与安全前提下，需要不断优化采切工程的布置方式，对这些布置方法适应的情况进行综合研究与运用，尽可能减少废石开采量。根据废石不出坑和尾矿不入库的开采原则，需要对采矿效率、经济效益及矿区环境保护进行综合考虑，合理、科学地选择开采工艺技术，冯充分考虑到矿石的回采与运输、废石与尾矿的填充等问题，在安全生产原则的前提下，合理、科学地布置好开采、搬运与填充等系统的工作。

结语

先进的采矿工艺能够提高采矿作业效率与安全系数，促进采矿企业发展。各采矿企业要重视采矿工艺技术的提高与运用，结合矿区实际情况，不断探索更有效、安全的采矿工艺技术，并运用到采矿作业中，提高经济效益。

参考文献

[1] 李建民.分析采矿工艺技术在采矿作业中的应用[J].科技创新导报，2015（1）：89-89.

[2] 李丹.浅谈采矿工艺技术在采矿作业中的应用[J].建筑工程技术与设计，2016（23）：360.

[3] 孙庆波，侯存虎，杭忠国.采矿工艺技术在采矿作业中的应用研究[J].世界有色金属，2017，14（12）：73-73.

秦志远

[摘 要]近年来，我国经济发展的脚步越来越快，使得我国对能源的需求量与日俱增，矿产资源的需求量也随之增加，采矿作业会受到多种因素的影响，比如地质条件或者矿产条件等，对于不同条件下的采矿作业，需要采用不同的采矿技术。采矿企业需要根据矿产资源的实际状况，选择合适的采矿技术，这样才能确保采矿作业的效率。因此，关于采矿技术在采矿作业中的应用探讨是很有必要的。基于此，文章分析了当前我国常见的采矿工艺技术的应用，并提出了相应的作业质量控制措施，以供参考。

[关键词]采矿技术；质量控制；发展前景

中图分类号：TD80 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）31-0354-01

1 常见的采矿工艺技术

1.1 空场采矿工艺技术

把采矿中需要的矿石分成矿柱和矿房两个部分，然后在对个每个部分进行回采，一般是先开采矿房再开采矿柱，这一技术就称之为空场采矿技术。通常情况下，使用这一技术的时候，应使用敞空的方式对矿房进行开采。此外，要想保证开采过程中，矿房不会发生过大的强度变化，可以使用围岩或者矿柱来维护矿房，保证矿房有足够的强度。矿房回采完成后，应在最短的时间内进行回采，此外，还要注意使用恰当的方式对采空区域采取有效的处理措施。通常是对采空区域用填充料进行填充，在对采空区域进行回采。

1.2 溶浸采矿工艺技术

此种工艺是一种比较现代化的工艺，简言之就是采用化学方法进行矿床开采。具体做法就是：依据矿石的相关的物理和化学特征，使用相应的溶浸液注入到相应的岩层中，溶浸液与矿层中的某些物质发生一系列的化学反应，将其中的矿石浸出，然后，相关的工作人员对浸出的物质进行回收，从而得到矿石。这样就完成了矿床矿产的有效开采。

1.3 充填采矿技术

在回采这一环节中主要用到的技术就是充填采矿技术，以此为基础对采空区进行填充，一般情况下，想要有效保护采空区，就应该采取填充材料和支架相互结合的办法对采空区进行回填。工艺技术得到广泛应用主要原因是以已经成型的充填体为媒介，然后对地压进行一定管理，然后才可以把崩落、坍塌、火灾等安全问题减到最低甚至能够避免这些安全问题发生，这样就为回采工作的顺利进行奠定了基础，制造出更安全更可靠的施工环境，这样就能够使人身安全和财产安全得到保障。

1.4 岩体加固技术

在进行采矿时，由于地质条件、机械设备、气候等诸多原因相结合的作用，采矿区附近的岩石会出现一些不稳定的状况，如果想要保障挖掘作业能够顺利进行，就必须使用锚索对采矿区的溜井、顶板和围岩这些不稳定位置进行一定改造，对它们进行加固处理，这种方法叫做岩体加固功能。在实际施工过程中，岩体加固功能通常和空场法、充填法等方法与采矿技术相结合一起运作，以此达到保障采矿安全的目的。进行岩体加固操作时，通常采用两种方法，一种是支护法，另一种是注浆法，这两种方法能够对矿场中的流砂与破碎岩体进行更为牢固的加固处理。

1.5 崩落采矿工艺技术

为了避免崩落矿洞顶层出现安全隐患，保障采矿时的安全，经常采用崩落采矿工艺技术进行采矿。然而崩落采矿工艺技术具体又分成两种方法，分别是底柱分段崩落法与无底柱分段崩落法。通常在采用底柱分段崩落这种方法前，一定要根据相关要求对底柱高度、期间高度、分段高度、漏斗距离等此类参数进行合理设定，而无底柱分段崩落这种方法不会使用太多的人为力量，因为这种方法的机械化程度比较高，已经得到广泛应用。

2 采矿工艺技术质量控制

2.1 实际施工需要注意的问题

在运用空场采矿工艺技术时，要注意在采矿结束后不能快速地处理采空的地方，要在这之前先将采空区域周边的围岩进行加固，将人员伤亡隐患降到最低。在运用崩落采矿工艺技术时，要根据实际情况采取相应的方式进行回采，这个技术主要运用在易崩落围岩的地表矿体。在运用充填采矿工艺技术时，要认真观察矿产的结构及回采工作面的推进方向，这样就能够正确选择充填采矿方法。在运用溶浸采矿工艺技术时，要认真观察必须浸出的方式及地点是否不样，最终确定其浸出的方式方法。

2.2 提高施工安全

随着社会不断发展，人们的安全意识越来越强。目前，中国的采矿企业越来越注重安全生产作业，在采矿作业实施前要对相关施工人员进行安全意识培训，确保安全生产作业，不断提高施工人员的安全生产意识，将安全放在整个采矿工程实施过程的首位，在采矿作业施工前，管理人员要对整个施工场地的设备、地形进行专业的检查，确保在完全安全的情况下再进行开采作业。另外，所有开采作业都要按照安全生产相关规定进行。全体采矿作业相关人员都要积极参与安全生产预防工作，加强检测极易造成安全事故的因素，研究制定相关计划和预防措施，以此有效避免安全事故的发生，最大限度地降低安全事故带来的损失，提高施工安全[2]。

2.3 加强采矿作业人员的培训和教育

随着科学技术的发展，采矿行业使用的设备和先进技术都得到了较大程度的发展，但很多企业都忽视了采矿作业人员的培训和教育，所以，在今后的采矿作业中，要加强对工程作业人员的培训，使他们充分掌握新设备的使用及新技术的运用，逐渐提高采矿作业人员的专业技术水平和整体素质，从而使采矿作业顺利完成。经过对采矿作业人员的教育培训，强化作业人员的安全意识，使安全生产的重要性深入人心。此外，管理人員要充分关心爱护采矿作业人员，从而提高采矿人员对企业的归属感，使其积极主动地投入到采矿作业中，为企业发展做出自己的贡献。

3 现代化采矿工艺技术的发展前景

3.1 采矿开采的稳定性和岩层控制技术

利用低废石采出率和尾矿来充填采空区，确保采矿开采的安全性，通过高科技检测技术对一些矿产进行检测，对相关地理情况和存在不足的采矿场进行分析，预测相关顶板破坏方式，根据实际情况，应用顶板加固措施，研究利用尾矿充填采空区，控制岩层陷落并增强顶板支护强度。

3.2 地下矿产无废开采和工艺

传统的地下矿山在进行开采过程中，首先要爆破岩石，然后需要将废石运到地面，这样不仅需要大量资金和人员的配备还造成了资源的极大浪费，矿产的搬运改变了地质结构对自然环境造成了破坏，所以在保证安全的前提下研究采矿布置方法，优化采切工程的布置，合理选择开采工艺和技术，综合考虑矿石的回采、运输和充填，合理布置开采工艺。

4 结语

综上所述，在进行采矿过程中，采矿工艺技术起着十分重要的作用，中国相关企业不单要将采矿工程的实际要求作为出发点，并且根据采矿的要求选取相应技术，也要将低碳环保、生态绿色的可持续发展理念和原则进行到底，尽量让绿色开采技术在采矿过程中能够得到广泛应用，在对采矿企业经济效益进行提升的同时促进矿业产业的可持续发展。在生产的过程中，不论企业使用何种采矿工艺技术对矿产进行施工，都必须遵守的原则就是保证采矿安全，要根据实际状况，选取最适合的方案和采矿工艺技术，以此为基础才可以提升采矿企业的工艺技术水平和效率，使采矿作业质量得到有效保障，进而帮助企业加快实现经济效益最大化的目标。

参考文献

[1] 吴天赐，李星.采矿工艺技术在采矿工程中的应用[J].世界有色金属，2017（13）：62-63.

[2] 唐兴.采矿工艺技术在采矿作业中的应用分析[J].世界有色金属，2017（12）：73+75.

[3] 徐江.浅析采矿工艺技术在采矿作业中的应用[J].科技创新与应用，2017（04）：157.

[4] 于波，栾树祖.采矿工程中的现代化采矿工艺技术研究与讨论[J].商情，2016，（33）：209-210.