现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用探索

王青 潘大伟

摘要：现代化采矿工艺是煤矿开采生产的必然要求，在实际发展过程中能够进一步满足人们的需要。现代化采矿工艺的研究和应用在如今煤炭行业竞争日趋激烈的今天，所发挥的作用也越来越重要。对此进行科学分析具有重要的现实意义。本文主要针对现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用进行简要分析。

关键词：采矿工藝技术;采矿工程;应用

随着社会的发展，对自然能源的需求只增不减。然而目前我国采矿业的工艺技术以及相关设备与国外相比差距较大，许多采矿工程中仍然采用旧式采矿工艺技术，自然能源的开采率以及利用率难以满足社会发展的需求。而且在实际作业中，由于操作程序复杂，环境多变，很容易发生采矿安全事故，造成严重的经济损失。引进现代化采矿工艺技术不仅可以有效地提高采矿工程的开采率和利用率，还可以大大提高采矿作业的安全性，更好地促进社会的发展。

1采矿工艺技术在采矿工程中应用的现状

1.1 采矿工艺技术方面存在的技术问题

我国采矿工程所应用的采矿工艺技术水平与国外相比较为落后，所采掘的资源在数量及质量上都难以满足我国社会发展的需求，导致了资源的浪费。采矿工艺技术的落后主要表现在四个方面，第一，我国在资源定位以及储量探测技术较为落后，直接导致采矿的工作效率较低;第二，采矿工程中使用的机械设备较为落后，机械使用率较低，采矿过程中多为人工粗放式开采，不仅工作效率低，而且会导致资源开采率低，浪费现象严重;第三，选取矿料时所使用的技术较为落后，会导致不能有效选取资源，发生弃矿现象，使资源得不到有效开发利用，很难进行二次采矿;第四，由于技术落后而导致开发难度高的矿区废弃，使资源不能有效利用形成闲置。

1.2采矿工艺技术方面存在的安全问题

采矿工程中安全是生产的第一要务，由于安全问题而造成的经济损失是难以估量的，安全生产不仅是促使企业长远发展的重要因素，也是我国政府对采矿企业的首要要求。采矿工程中所需要注意的安全问题主要体现在两方面，第一，采矿作业主要是地下作业，在地下作业时会搭建矿道，这是工作人员通行以及采矿资源运输的途径，一旦发生坍塌或者渗水现象就会造成重大人员伤亡以及财产损失，这是最常发生的安全事故;第二，采矿施工人员的地下作业环境恶劣，空间较为狭窄，存在空气难以流通，如果操作不慎容易引发矿井瓦斯爆炸和火灾事故，造成重大经济损失。

2现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用

在长期的实践和经验总结过程中，采矿工艺也在随着科技水平的发展而不断提升。先进的技术和采矿工艺也被逐步普及应用，有效提升了煤矿开采的效率和施工安全性。

2.1 露天采矿工艺技术

露天采矿技术是近年来得到了较广泛使用和推广的矿山开采方式之一。相关数据表明，过去几年中，我国通过露天开采方式完成的矿山开采总量为地下矿山开采量的6倍以上。在同一时期内，露天开采矿石量与地下传统方式的开采矿石量占比分别为85%和15%。这种现象的成因很大程度上是由于地下的传统煤矿开采容易受到技术限制，且施工环境较为恶劣。相比之下，露天的煤矿开采则避免了地下空间的局限性和氧气不足等条件的限制。但与此同时，大量的露天矿石开采也对地表和浅表层的矿石资源造成了严重的消耗。从长期能源发展的角度看，必须均衡地进行露天矿山和地下矿山的开采，实现资源的均衡分配与利用。

2.2 充填采矿工艺技术

为了加快煤矿采空区的恢复作业进度所采用的充填式采矿工艺，能够有效缓解煤矿采空区周围的地质条件变化。通过在回采工作面，利用充填材料逐一进行空缺位置的填充，保证采矿区域的围岩整体支撑强度不变，同时能够加强邻近区域的煤矿开采作业安全系数。在一些具有特殊地质条件和施工环境要求的煤矿开采区域中，为了能进一步提升周围围岩的整体强度，避免围岩脱落对施工人员造成安全隐患，可在充填材料的选择上有所侧重。可有针对性的选用强度更高，充填效果更好的材料，配合支架进行围岩加固。以向下分层填充等方式对采空区域进行回填，这种工艺和技术的应用能够有效提升煤矿回采的施工效率，并最大程度地保证煤矿开采区域的地质结构稳定性，保障施工人员的安全。

2.3岩体加固技术

在采矿进行过程中，受到地质条件、气候变化、机械设备运转产生的振动以及人员操作方式等因素的影响，经常会遇到矿区巷道中围岩体不稳定的情况。为了避免岩石崩落对施工人员和设备造成损伤，必须事先通过专用锚索对采矿区的顶板、围岩等部位进行有效地支护和加固。岩体加固技术在实际操作过程中，常选取充填法和空场法或多种方法的综合运用。为了进一步保证采矿工作区域的安全和稳定，在岩体加固过程中还可使用注浆法及锚索固定支护法进行加固，使设备与岩体紧密固定。防止破碎的岩体和流砂等不稳定因素对施工造成影响。

2.4崩落采矿工艺技术

在煤矿作业开始的前期准备阶段，需要对矿洞中存在的各类安全隐患进行彻底排查和排除。对具有崩落隐患的岩石进行妥善处理，包括具有松动迹象和可能产生崩落的围岩需统一进行底柱分段崩落处理和无底柱分段崩落处理。底柱分段崩落需考虑横断面的详细尺寸，并设定分段高度，底柱高度和漏斗间距等。无底柱分段崩落则通常采取效率更高，全机械化的操作方式，有效节省人工成本并提供更高的施工安全保障。

3采矿工艺技术发展前景展望

我国正处于社会发展的重要上升时期，对于各类自然资源的需求量非常大。但是相对于欧美其他发达国家而言，我国的采矿工艺设备相对落后，对于矿产资源的利用率及开采率均较低，难以适应社会的实际需求。井下的环境复杂多变，因此会发生很多突发情况，目前在我国有很多小的矿井依旧采用非常落后的炮采工艺，这样的生产方法非常容易引发安全生产的问题。因此，提高矿产资源开采率、促进采矿工程的现代化进程、改善开采环境对于促进社会经济水平的提高尤为重要。鉴于目前的地下采矿作业极易诱发各类安全问题，为了更加有效地保证矿区的生产作业安全性，需设立功能完备的警报系统。在近年来的实际应用中，3s技术在井下煤矿开采报警系统中的应用取得了较为理想的效果。凭借其较高的灵敏度以及能够结合各类环境感应器对地表和井下环境中的各类参数指标的数据进行实时收集与分析的功能，将检测数据导入监控系统。在矿难发生前提前发出警报，避免生产安全事故造成直接的人身财产损失。同时，异常数据指标也能为煤矿企业提供更加明确的开采工艺和技术优化方向信息。

另一方面，为了提升煤矿开采中的资源利用率，针对传统开采产生的大量废石，应制定更为合理有效的处理方式。在保证煤矿开采效率和产出速度的基础上，优化工程布置方式，尽量减少废石的产出量，实现更低人力物力成本的环保化煤矿开采。

结语

通过该文的分析可知，煤矿资源的开采过程通常由于各种施工技术的局限性和施工安全问题，造成开采效率低，安全性差等问题。为了在保证开采效率的同时有效提升煤矿开采的质量及作业安全性，就需要进一步强化采矿工艺和技术的先进性和应用效率，应加大技术创新力度并结合实际应用中采矿技术的应用形式分析和总结，善于发现技术和工艺中的不足与局限性。从而有针对性地提出相应的解决和改善对策。为我国的采矿工程发展和采矿技术的进步创造更大的空间。

参考文献

[1] 王彦召.采矿工程中现代化工艺技术的应用研究[J].世界有色金属，2018（18）：50-51.

[2]阎刚.现代化采矿技术在采矿工程中的应用[J].设备管理与维修，2018（18）：146-147