现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用初探

张乡明

（山西华润煤业有限公司 山西太原 030222）

0 引言

当前我国的经济水平还处在发展中的阶段，采矿技术比起发达国家还有一定的差距，在开采中造成的矿石浪费的现象非常普遍。对矿产资源进行更有效率的开发利用有着巨大的社会意义，能够节约资源、降低能耗，通过分析研究现代化的采矿技术，可以保证矿产开发的连续性，保证矿产量的增加和提高矿产的应用率。

1 现代化采矿工艺技术

矿产资源是地球不断演变而产生的自然产物，随着地球环境的变迁，自然条件也在不断地发生变化。随着我国社会工业化的不断发展，矿产资源成了社会发展需要的重点，随着经济的不断提高，可用矿产资源的总量也在不断减少。矿产资源的总量并不是无限的，而是在不断下降，所以在开采的时候需要增加开采的可持续性。目前矿产资源的总量越来越少，开采的难度也在不断增加，因此需要使用现代化的新技术合理增加开采的效率，这也成为了很多矿产企业最紧迫的需求。然而，开采条件的不断变化也影响着周边的自然环境条件和开采效率，因此，根据不同的开采阶段以及开采条件应当更换开采工艺，比如使用采油填水技术、油、天然气分离技术等等。

我国存在的矿产形式主要是矿石、油和煤炭等，由于我国领土庞大，因此资源的总储备量也很大，但是分布并不均匀，所以我国的矿产企业分布也不均匀。矿产资源绝大部分都埋藏在地下，因此隐蔽性很强，有些资源必须采用最先进的探测技术才能够找到。总体来讲，我国的矿产资源东少西多，因此不同地区的工业发展格局都比较固定。因为资源的分布无法改变，所以工业发展使得不同地区的矿产资源必须采用不同的开采工艺，如果采用相同的方法会对工业区域造成破坏。不同的工业阶段所需要的开采工艺也是不同的，因此开采矿产资源的过程中需要依据不同的地区条件和自然环境，因地制宜采用合理的开采工艺。

2 现代化采矿技术的应用

2.1 空场采矿的现代化工艺

矿场采矿的工艺是当前我国应用最为广泛的一种现代化采矿工艺。在这个采矿工艺中，厂区分为矿房和矿柱两部分。在开采的时候，先开采矿房并将矿柱当作支撑部分，开采完矿房之后再开采矿柱，采用空场开采的技术能够改善受到地下环境所影响的开采条件。当然不同区域的开采需要使用不同的施工工艺和不同的仪器设备，保证在矿柱的开采过程中也不会发生无法控制的施工沉降，空场采矿的效率和开采率比传统的开采方式更高。

2.2 充填采矿的现代化工艺

在回采之前可以应用充填采矿的施工工艺，在开采的同时对开采后形成的空洞进行填补，能够填补开采后造成的支撑能力下降，提高地基基础的稳定性，保证后期的开采工作安全继进行。遇到开采环境苛刻的时候，矿产企业还可以使用支架结合材料的做法来提高支撑的强度。采用充填采矿的工艺能够有效提高回采的开采效益，降低矿产开采的安全事故发生率，提高企业的经济效益。

2.3 崩落采矿的现代化工艺

采用崩落采矿工艺的矿洞顶层围岩一般是风化、破碎、容易发生坍落危险的。因此需要采用崩落工艺来提高开采的安全性。崩落采矿工艺是在采矿技术中使用率较高的一个工艺，技术分为底柱分段崩落和无底柱两种，采用底柱分段崩落的工艺需要合理设计底柱的高度、漏斗的间距以及横断面的尺寸等，避免设计不合理引起安全问题。

2.4 岩体加固技术

受到周边气候影响和机械设备、地质条件的局限，采矿时矿区岩石的稳定性也在不断改变。因此开采时需要使用锚索对周边松动的岩石进行加固，比如围岩和顶板。一般岩体的加固会结合空场和充填等工艺一起应用，广泛采用的岩体加固技术包含支护法和注浆法等，加固破碎岩石和流沙岩体效果显著。

3 采矿技术的未来发展展望

为了提高矿山开采的稳定性并控制好围岩的安全性，可以采用最新技术对采空区进行地表土层结构的勘探，并分析土层的稳定性，及时处理涂层存在的隐患。比如可以用废石回填，然后用混凝土浇灌、用土体覆盖等。同时，由于矿产资源的开采对周边环境的影响较大，比如采用爆破的手段和搬运的手段等，虽然资源开采率能够保证，却对周边环境造成了严重影响，开采的安全性也无法保障。为了保证开采矿产资源时的环境，需要对周边开采环境进行分析与研究，然后结合环境布局对开采方案进行优化，使得开采手段更加合理，工艺流程更能够符合开采需要，提高开采安全性，尽量减少坑口的开发，从而降低对环境的破坏。

矿产资源的开采工作范围大，人员的流动性也大，不同区域不同环境采用的设备与工艺也不相同。说到底开采的安全与效率还是人的问题，对工作人员的素质和专业水平有着更高的要求，需要提高水平才能够胜任。随着现代采矿企业开采技术的发展，设备更加精密，相关人员也应当定期开展培训，对开挖、设备安装以及开采等环境进行学习与配合演练，保证开挖工作的正常进行。同时在工作过程中，通过案例继续加强作业人员的综合素质。

4 结语

随着工业化的不断提高，资源的消耗与环境污染不断加剧。在当前的社会环境下，摸索可持续发展的道路，提高矿产资源的开采率，并与环境和谐发展，是我国矿业开采工作的目标。本文探讨了当前现代化开采的工艺，以适应不断提高的开采难度和越来越低的矿产资源存量。在采矿工程中应当积极使用合理的开采工艺，注意对技术的改进，这样才能够更好地为企业和社会服务。