矿山自动化采矿技术应用研究

矿山自动化采矿技术应用研究

李国兵

国能集团准煤哈尔乌素露天煤矿 内蒙古 鄂尔多斯   010300

摘要：就现阶段的发展而言，我国的整体技术和科学发展水平得到了迅速发展和提升，对于矿山开采的技术种类也得到全面增加，尤其是近年来不断涌现出来的新技术和新工艺，得到了普遍推广应用。但是，在新技术层出不穷的发展过程中，也逐渐暴露出其存在的不足之处，所以我们不断改进和优化。基于此，本文将重点阐释矿山开采过程中应用到的新型技术，希望能够为实际开采工作提供助益。

关键词：矿山；采矿技术；自动化

引言

就现阶段的发展而言，我国的整体技术和科学发展水平得到了迅速发展和提升，对于矿山开采的技术种类也得到全面增加，尤其是近年来不断涌现出来的新技术和新工艺，得到了普遍推广应用。但是，在新技术层出不穷的发展过程中，也逐渐暴露出其存在的不足之处，所以我们不断改进和优化。通过对采矿技术进行应用，提升矿山行业的发展，为实际开采工作提供助益。

1采矿技术的特征分析

1.1技术类型

现阶段，社会科技在不断的创新，矿山的采矿技术在不断的提升，出现了各种各样的采矿技术。采矿技术的选择应根据地理环境、水文特征、矿石分布和开采条件进行综合分析和科学研究等因素，选用合适的矿山开采技术，确保科学开采。当前，我国使用最广泛的开采技术是长壁开采，但是，这种开采技术不能在矿山中进行应用，只能在矿山自动化开采中应用。

1.2风险性

在开采的过程中，由于大多数矿山采用的是地下开采的方式，所以，在开采过程中存在一定的风险。如果采矿设备或采矿技术应用与规定的标准不符，容易造成重大事故，在一定程度上将对社会的可持续发展造成巨大损失，与此同时，对人民生命财产安全造成不可弥补的损失。

1.3采矿技术的革新

采矿行业面临着一定的风险。在采矿过程中，对采矿技术的选择要根据实际的情况合理的选择，并开展采矿技术的科学研究，不断对采矿技术进行创新。通过对采矿技术进行应用，确保采矿的安全，这是为中国能源安全作出积极贡献的有效途径，与此同时，矿山行业也要加强人员的培训，积极开展相关的采矿技术培训，提高矿山工人的专业技能，增强矿山作业的安全性，确保矿山项目健康、可持续发展。

2采矿技术应用现状及问题

2.1不够重视采矿技术

当前大部分采矿企业在国家的领导下，对于矿山开采工作，重视程度逐渐加强，但在开采工作过程中使用的采矿技术仍旧存在众多问题，对其重视程度不高，从而引发系列问题，导致行业规章制度不够规范，监管不到位，引发各种各样矛盾。由于企业管理部门对于采矿技术的不重视，使得采矿技术在实际采矿工作中应用得不到升级改善，技术应用过程中存在众多问题，没有结合实际情况，得到及时改善，也未提出有效改进对策，导致严重问题出现，从而不利于矿山行业的有利发展，因此，要在新时期下结合时代需求进行改进和完善。

2.2工作人员素质过低

矿山开采技术工人大多数是非专业人，在技术使用过程中，由于工作人员基础知识薄弱，技能不过关，对于先进技术掌握不熟练，自身素养缺失，从而导致在开采工作过程中存在众多问题。在采矿技术应用工作中，采矿企业人员并未注重对技术人员的教育和培训工作，认为要将资金投入到培训教育上，是不可采取的，从而导致技术人员自身能力与具体情况不符，导致开采效率过低，技术应用效率不高，不利于矿山行业的发展。基于新时代下矿山应注重结合时代需求，有效引入新型技术和信息技术，统筹安排针对采矿技术人员进行培训和教育，保证其掌握理论技术知识和鉴定技能，不断创新开采技术，获取更多经济效益和社会效益。

3新时期采矿技术的改进对策

3.1改进采矿技术

在矿山发展运行过程中，采矿技术的有效运用及其发展会受到各种外界因素的影响，例如在使用过程中，设备的选用、工作流程、环节、主要温度、资源、工艺的选择是否能满足矿山发展目标等都会严重影响采矿技术运用状态。由于当前矿山所用技术较为传统，不够先进，会严重遏制企业的发展，因此相关人员要针对开采技术进行完善，从而高效安全完成地下开采工作，获取更多经济效益。开采主要是地下工作，在具体应用过程中，涉及的项目内容环节繁琐，在开采中，需要按照挖掘通风排水等不同进程进行，此阶段我国应用的采矿技术是分节完成的，会严重影响开采质量和效率。

3.2对采矿设备进行维护

采矿企业在进行日常开展时会应用到大量机械设备，机械设备运行状态将会直接决定采矿企业整体质量与效率，一旦设备出现问题，不仅会导致采矿工程质量与效率下降，严重者还会出现安全隐患事故，影响企业正常运行。因此采矿企业要想提高生产安全性就需要对机械设备进行相应维护，企业可以在资金分配上加大检查维护资金投入比例，并且引导施工人员科学合理利用机械设备，避免使用过程中出现人为因素导致机械设备出现故障。采矿企业可以根据实际生产所需定期组织施工人员学习相应使用方式，从而提高机械设备整体运行稳定性，对企业长远运行而言有极为深远意义。

3.3提高专业技术人员的综合素质

在开采过程中专业人员综合素质发挥着极为重要的作用，其素质高低将会直接决定运行质量，与开采工作而言有着紧密联系。因此，要想全面提高开采工程安全性、可靠性，需要对专业技术人员进行相应培养，建立并完善人才培训机制，通过不同渠道对技术人员进行相应培训，提高技术人员综合素养，从而进一步提升企业开采技术水平，保证企业开采技术先进、科学。企业和领导人员可以先在企业内部进行人才选拔工作建立较为专业技术团队，并且根据技术团队实际情况对技术人员进行培训，从而帮助技术人员实现个性化成长，提高技术人员工作能力。除此以外相关管理人员还需要定期向施工人员进行安全培训工作，提高施工人员整体安全意识，让施工人员在进行日常开采时能够以安全生产为基础进行作业，降低安全隐患事故发生概率。

4采矿工程中的采矿技术应用

4.1矸石处理技术

在对矿山进行开采的过程中，会有大量的矸石排出。矸石本身具有可燃性，排放出来的矸石不仅会造成地表环境的污染，在温湿度达到一定条件下还会自燃，此时，会产生大量有毒有害的气体，对大气环境造成污染。基于对这些问题的分析和研究，如果不能对矸石排除问题进行有效的妥善处理，将会产生大量废弃物，不利于环境保护工作。传统采煤技术较为粗放，矸石问题也没有得到根治。引用绿色开采理念后，对矸石问题主要的处理方式主要体现在以下几个方面：（1）覆盖方法。顾名思义，也就是用开采现场的无害物品对已经排放出来的矸石进行全面覆盖工作，降低矸石影响范围，此方法简单灵活，且成本低廉。（2）化学分解法。通过对矸石化学成分的分解和研究，合理选择化学试剂完成对其自身的分解和处理，并提炼出有用的物质进行二次回收利用，如此，不仅能够有效降低污染，还可以提升矸石自身的使用价值。（3）综合利用方法。因为完成对矸石的综合处理之后，其内部结构也会发生相应的变化，其本身带有的物理和化学属性得到有效转化，可以应用于建筑工程施工，作为原材料得到有效利用，在实现矸石自身价值的同时，有效节约建筑材料本身用量，避免造成资源浪费现象。

4.2废石、尾矿混合填充技术

现阶段，国内的采掘技术具有显著的经济化效益，提升经济收益属于采掘技术的核心价值。因此，要想确保采掘的经济效益，确保所有采掘活动均能获得预期收益，则必须在每次开采活动中均做到废石不出坑。首先，需要对填充料进行科学布控，利用有关技术降低充填脱水所用的时长。另外，针对部分不可以混合充填的材料，需要尽快做出正确处理方案，最终满足废石不出坑的基本条件。

4.3采空区填补技术

从我国现阶段矿产整体分布情况进行分析，不难发现，露天矿产资源整体储存量普遍偏低，绝大多数矿产资源都深埋于地下，要想完成对地下资源的开采工作，就要有效搭建矿井支架，保证采矿设备的安全可靠性，能够深入地下完成有效采集工作。在开采工作进行中，储存在地下的矿山资源会逐渐被掏空，在整个区域会形成个巨大空洞，我们一般称为“采空区”。当矿井中出现采空区，会对整个区域结构的发展带来比较明显的变化，最常见的就是地面沉降问题。对了有效解决此类问题的出现，避免因为处理不当造成二次污染问题，针对已经形成的采空区，主要还是应用填充原理对其进行处理，保证结构的稳定性，传统的填充手法与绿色采矿技术存在明显却别，主要体现在绿色理念下应用的填充原料属于环保节能型。

（1）胶结填充，其主要应用材料包括炉灰渣、河沙或者粉煤灰等固体废料，完成基础填充，与此同时，加入适量的水完成软化工作，当所有的填料混合物变成膏状形态后，将其注入采空区，通过这种填充方式，形成对采空区的有效支撑，在有效控制地下结构发生沉降问题的基础上，还能够改变井下温度，避免发生火灾问题。（2）通过有效利用水泥混凝土完成对采空区周围裂缝的填充，此种填充方式更为灵活便利，在实际应用阶段，需要工作人员严格控制灌注时间和顺序，主要注意的是，必须在矸石空隙被周围土石结构填充压实之前，做好对裂缝位置的注浆工作，这样就能够在最短的时间有效完成填充，形成坚固的覆盖层，还可以有效地减少表面沉降。

4.4机械化采矿技术

随着科学技术水平的不断发展，机械化凭借其自身优势，开始被广泛应用到各行各业的施工中，在采矿工程中也不例外，机械化采矿技术逐渐成为矿业开采的重要使用技术。该项技术的应用对于采矿单位来讲，具有低成本、高收入的实际意义，所以得到了此类行业的广泛应用。在具体投入使用过程中，机械化分为两种：分别是普通机械化和综合机械化。普通机械化采矿技术的优势是成本更低，利用该项技术能够在极大程度上起到节约成本的作用，但是有利有弊，其劣势表现在所采集到矿产的质量欠佳，而且会造成一定的浪费，不符合可持续的发展理念。

5金属矿山采矿发展趋势

5.1数字化与智能化

以信息技术为支撑，数字化矿山发展迅速，信息技术、定位技术、通信技术和自动化技术等的发展和应用，使矿山开采受到了前所未有的影响。对比发达国家，我国虽然在数字化，智能化矿山的建设方面起步较晚，但是发展十分迅速，借助3S技术、现代通信技术、自动化控制技术等的应用，在充分保证矿山开采安全性的前提下，能够极大地提高开采的效率和效果。

5.2深部开采技术

伴随着开采的持续，矿产资源的开发逐步朝着纵向的方向发展，对比浅埋矿床，深部矿岩在地质构造、赋存条件等方面存在显著差异，开采技术条件更加复杂，也面临着许多新的问题。相关统计数据显示，现阶段我国有约30%的矿山开采深度已经达到1000m以上，随着越来越多矿山进入深部开采阶段，深部开采技术也因此得到了发展和普及。

结语：在当前采矿市场竞争的环境下，我国矿山企业必须跟上时代发展的步伐，积极适应传统采矿技术，探索矿山环境，并改进和提升。制定一个可行的采矿计划，在保证人员安全高效开采的基础上，还可以结合现代开采技术，为我国煤炭工业尽快实现可持续发展打下坚实的基础。

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