现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用研究

孙腾飞，邰振忠

（沈阳宇坤工程技术有限公司，辽宁 沈阳 110000）

1 采矿工艺技术应用原则

（1）以开采条件为导向。在地球不断演进、生态不断变迁的过程中，自然条件不断发生变化，矿石资源是自然衍生的产物，是现代人类社会应用的资源之一。随着现代社会的工业化发展，经济水平的提升，矿产资源的总量也在不断减少。经济发展并非是竭泽而渔，需要尽量赋予其可持续性，矿产资源开采必有枯竭的阶段，就现阶段而言矿产资源开采难度也在不断增加，所以使用现代新的技术来合理进行矿产资源的开发成为矿产企业迫在眉睫的需求。实际开采条件不同时，也不同程度上使得自然生态被破坏、矿产资源被浪费。因此，在进行采矿工艺的应用中，需要根据不同开采阶段及开采条件进行技术工艺的改进，比如天然气、水、原油分开采技术、采油填水技术等。

（2）以开采地域及矿产分布为根据。我国矿产资源主要形式为煤、矿、油等，尽管在总量上较为庞大，但分布不均匀，这也导致工业的分布不均匀现象的出现。因为矿产资源为地下资源，所以在隐蔽性上相对较高，需要使用专用性勘探技术才能有效进行勘探。我国矿产资源总体呈现东少西多现象，使得各个地区的工业发展格局固定化，资源分布是无法进行改变的，因此工业发展现状使得各个地区的矿产资源需要使用不同开采工艺开采，若是使用相同开采技术则可能导致工业区域受到破坏，且不同工业阶段对于开采技术的应用也存在限制[1]。

（3）以人员素质为核心。矿产资源开采过程中，因为工作的分布性广、人员流动性大，需要根据矿产分布区域、不同的开采设备实施开采环节。开采的需求及开采的阶段性发生改变，人员及设备需要采取相应的调整措施，矿产资源开采人员需要对开采工艺有一定造诣才能胜任，作业人员的综合素质也是采矿企业评估开采难易的重点内容。随着现代采矿企业开采技术不断发展，机械及设备的使用愈加精密，作业人员也必须进行对应的技术培训，否则对于技术应用的实效难以保证。矿产资源的开采环节中，包含有挖取通道、开采前的设备安装、实施开采三个流程，各个流程之间都有联系，必须进行协同配合，对于整体开采需要有计划的进行。设备要在挖取通道完全结束时完成制造、安装、调试流程，调试完成后对值岗人员进行专业培训，之后实施开采施工。

2 现代化工艺技术在采矿中的应用

（1）岩体加固工艺技术。采矿作业过程中，由于地质和气候，以及机械装置等因素的制约，导致采矿作业区附近岩体不稳定，若要保证顺利进行开采工作，就要借助工具以加固采矿作业区不稳定的位置，在开采作业中，不仅要使用岩体加固技术确保安全，且要结合填充采矿技术、空场采矿技术一起应用，在加固岩体时，一般应用注浆跟支柱法比较广泛，因为此方法可以有效加固矿场中的碎流砂和岩体，确保开采工作的安全。

（2）崩落采矿工艺技术。在我国采矿业应用技术上，崩落开采技术已经存在了数十年，该技术适用于围岩崩落区域，以及采矿区地表可以塌陷的区域内，通过围岩崩落实现地压管理，其中，崩落采矿技术主要以自然崩落、阶段崩落及分层崩落等技术，使得采矿作业安全又高效，采取大参数以及综合技术的落实之后，不仅大大地提高了采矿作业的效率和强度，且减轻工作量，降低成本。

（3）空场采矿工艺技术。在采矿工程中，空场采矿技术是应用最为广泛的一种技术，此技术可以划分为两个部分，分别是矿柱和矿房。在采矿作业中，先将矿房的矿产资源开采完毕，之后再开采矿柱中的矿产资源。应用实践中矿房回采是依靠矿柱支撑的，以此来保障整个采矿作业过程中矿房不出现大的变数。

（4）溶浸式采矿技术。溶浸式采矿技术是利用矿体化学和物理特性，将工作制剂通过技术手段添加到矿层中，然后通过其与矿石的化学或物理反应，将矿层中的矿物质液态化或者气态化然后进行回收。在采矿工程中使用这种技术，首先需要对开采的矿区进行勘探，对所采矿的资源进行分析，选择合适的工作制剂，使其固体矿产资源能够顺利转化为液态或者气态矿产资源，有效的增加了矿产资源的开采率，而且溶浸式采矿技术与其他采矿技术相比较，有更多的优势，其中之一就是绿色环保，而且对工作人员的安全也有一定的保障[2]。

（5）露天式采矿技术。露天式采矿技术是通过某种手段移走矿石上的覆盖物，进而得到矿石的过程。在传统露天采矿过程中，通常利用爆破的手段进行表层岩石的破碎，而随着科学技术的不断发展，目前的露天式采矿技术过程使用露天采矿机破碎表层矿石，露天式采矿技术在采矿工程中的有效运用，极大的提高的矿石的开采率。而现代露天式采矿技术很好的突破了传统地下空间小和呼吸困难的局限性。但是露天式采矿技术为企业带来利益的同时也对环境和资源造成了一定的影响。

（6）大采高综采技术。世界产业多元化的改变，世界经济全球化的发展以及科学技术的不断创新，从上世纪的80年代开始，科学技术步入高速发展时期，各种新型技术应运而生，在这种时代背景之下，采矿领域也引进了国内外各种先进的生产技术以及采矿技术，我国某国有煤矿企业在引入成套综采设备的应用后，综采工作面煤炭年产量从原来的500万t上升到800万t，矿井年产煤量更是突破了1000万t大关。2001年，我国也开始将长壁大采高综采工作面应用到煤矿生产中，已基本实现了工作面半自动化生产目标，年平均产煤量达900万t，有些煤矿大采高综采工作面的年产量达到惊人的1100万t。随着有些大采高综采技术与设备装备的不断创新，使煤炭行业经济效益得到不断增加的同时，也使煤矿日常生产更具安全性。首先应用大采高综采技术发达的西方工业国家。随着科学技术的进步，煤矿业综采技术也在不断发展，各种新型技术也不断的融入其中，越来越多的人对该技术进行了高度的评价。我国于2015年的时候首次将国家自主研发的产品应用到了采煤业中，该设备的研发，将我国的采煤业带入了新的发展时期，展现出一个全新的发展时期，该技术的应用，可以将煤层开采高度上升8m，实现工作面年产量1500万t。

3 加强采矿工艺技术效果的具体措施

（1）对先进科技进行应用。随着科学技术的进步，越来越多的高新技术被应用在了各行各业当中，使得各行业的生产水平得到了进一步的提升，对此，采矿行业应该加强先进科技的应用力度，特别是自动化控制技术以及先进的通讯技术，一定要加大应用力度，要通过科学技术来提升采矿技术水平，在提升采矿安全性的同时，为采矿行业高效生产提供支撑。

（2）构建出良性的采矿技术研发与应用机制。针对当前一线开采深度不断增加、开采环境持续恶劣的情况，企业必须正确的认识开采技术研发投入与企业健康可持续发展之间的关系，应当从企业的层面和相关的高校或者科研院所形成良性的合作机制。通过构建合作的关系，不仅及时解决各种类型采矿技术在具体应用过程中存在的问题。

（3）对智能生态化技术加强应用。当前阶段，可持续发展战略不断深化，采矿行业想要更好的发展，必须要结合现代社会发展需求对各项开采技术进行应用，具体可以结合智能生态化技术以及信息技术来减少采矿的污染问题，在降低人工成本投入的同时，提升采矿的安全性。

（4）对人才加强开发，增强人员素质。采矿技术的应用离不开工作人员的支撑，但随着各项开采技术的革新，也对工作人员的专业素质提出了更高的要求，因此，想要更好的应用采矿技术，确保各项工艺技术的应用效果，还需要企业做好采矿队伍的建设工作。第一，要对高素质的人才进行积极的引入，利用高素质的管理人员和施工人员，确保各项工艺技术应用的规范性，使采矿的相关目标能够得到有效的满足；第二，要对现有工作人员加强培训，可以通过定期培训，专业交流等方式，提升采矿团队的整体水平。

（5）加强QHSE管理。采矿行业改革发展的新方向是节约资源、安全、加强环保、重视技术，这将迫使矿山企业的质量管理和经营模式有更高的要求。因此，矿山企业要严格按照质量管理体系标准、职业健康安全管理体系标准、环境管理体系标准（简称QHSE）建设、生产，并结合自身建立完整的三大体系管理模式，强化企业质量、安全以及环境管理，提高企业产品质量，保障企业员工安全，改善企业环境行为，从而改变企业形象。矿山企业应采用现代化的管理模式，使包括安全生产管理在内的所有生产经营活动科学化、规范化和法制化。

4 结语

随着我国科学技术水平的不断提升，使得越多的现代化工艺技术应用于采矿行业之中，这不仅提升采矿作业的技术化水平，而且相应地提高了采矿作业的效率与安全。目前，国内现代化工艺技术应用在采矿业内有很大的优势，并且显著改进采矿作业的安全性，提高其效率质量，进一步推动采矿业的持续性发展。