现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用研究

现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用研究

宝音吉雅 李学军

内蒙古包钢钢联股份有限公司巴润分公司 内蒙古包头市014080

摘要：随着社会经济水平不断的发展，现代化工艺技术不断地创新，采矿工程技术应用得到了逐步优化。采矿工程具有专业化、技术化和复杂化特征，采矿单位需选择合适的现代化工艺技术。

关键词：现代化；工艺技术；采矿工程；应用探讨

引言

随着社会的进步，煤矿的采矿效率、质量及安全成为重点关注对象。为了进一步促进煤矿采矿工程的发展，煤矿企业将现代化采矿工艺技术广泛应用于煤矿开采中，这样不仅有利于煤矿实现高质量、高效率、高安全性开采，还有利于煤炭行业朝着更加智能化、机械化、自动化的方向发展，有效降低采矿过程中潜在的安全风险。

1现代化采矿工艺技术的基本特征

现代化采矿工艺技术的基本特征主要有以下几个。（1）具有人员调整性。煤矿采矿工程较明显的特征之一就是人员流动性大，煤矿的具体分布情况存在一定的差异，所以使用的采矿机械设备也不同。基于此，煤矿企业要根据矿区的特点进行人员的科学分配，根据具体的项目要求进行细划，并且需要保障采矿人员的专业技能和素养，从而确保采矿工程的顺利推进，按期完成目标。与此同时，需要针对采矿人员定期开展培训学习，确保采矿人员能够及时掌握先进的技术，为采矿工作的安全性提供有力保障。（2）以开采条件更新工艺技术。开采工艺技术由开采的具体条件决定。开采条件不同，那么所选择的开采工艺技术也存在差异。煤矿企业在对采矿工艺技术进行更新时，需要结合具体的情况进行综合考虑，并且不断优化和调整，以达到更好的开采效果。（3）以资源分布及区域特征选择采矿工艺技术。中国的煤炭资源分布比较广泛，区域不同，地质条件一般也存在差异，在这种情况下进行开采时，煤矿企业需要根据矿区的实际情况对采矿工艺技术进行科学合理的选择，从而保证采矿工程效率、质量及安全性，促使煤矿实现长期、稳定、绿色发展。

2现代化工艺技术在采矿工程中的应用现状

2.1技术方面

传统的采矿主要是人工作业，自动化和机械化程度相对较低。科学技术和经济发展速度不断加快，我国矿业发展程度得到了提高。采矿工程中的自动化和机械化占比逐渐增加。部分地质环境复杂区域，要选用合适的自动化设备和技术采矿，提升采矿质量和效率，保障采矿作业安全，优化采矿过程。当前，我国海洋矿产资源的开采潜力较大，海洋石油开采是最主要的开采类型。海底可燃冰、天然气开采面临比较大的困难。

2.2环保方面

不论是海洋矿产还是陆地矿产，开采均会造成环境污染问题。传统的粗放式采矿会导致自然环境受到破坏。例如，不合理的采矿方式可能会造成山体滑坡或坍塌。其次，开采矿山时还会破坏植被，污染水体，威胁生物多样性。在开采海洋底部石油时，可能导致石油泄漏，使海洋环境和资源遭受威胁，严重时甚至会对海洋生物生存造成威胁，阻碍物种的多样性。同时，虽然现代化工艺技术有助于减少排放和废弃物产生，但某些采矿过程仍然会产生污染物。

3现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用策略

3.1崩落采矿工艺技术

采矿过程中可能会存在具有危险性的围岩结构，那么可利用崩落采矿工艺技术进行有效处理，从而确保煤矿开采的安全性。如果煤矿企业在开采前期就应用了崩落采矿工艺技术，那么就能降低潜在危险，进一步增强采矿工作面的稳定性和安全性，有效防止因保护不到位或操作失误而诱发安全事故。目前，崩落采矿工艺技术的应用大致分为两种不同的形式，分别是无底柱分段崩落和有底柱分段崩落，后者在实际使用过程中需要借助一些参数进行计算和规划，例如底柱高度、形状、横断面尺寸等，使得作业面的稳定性有保障，安全等级也可有效提升。除此之外，按崩落的形式来划分，崩落采矿工艺技术又可分为分层崩落、阶段崩落和自然崩落，需要结合煤矿的具体情况选择崩落形式。总之，崩落采矿工艺技术的应用不仅可以提高采矿工程的强度和整体效率，还可以降低开采成本。

3.2充填采矿工艺技术

充填采矿法是一种历史悠久的采矿技术，它在矿石开采的同时，使用充填料填补采空区，这种方法被称为充填采矿法。通过采用充填方法来支护采空区，可以有效地控制地压活动，避免地表沉陷，并且每层充填物都可以成为下一层回采的基础。这种技术适用于具有围岩不稳定、无较大暴露面、需要地表保护、矿石品位高以及存在自燃性的各类矿床开采。这些矿床通常具有复杂的赋存条件。充填采矿法结合了空场开采和岩层崩落法的优势，在矿石落下、支护和出矿方面有突出的优势。在应用充填技术时，可以采用胶结充填、分级尾砂胶结充填、全尾砂高浓度胶结充填等不同工艺。在回采时，需要提高分段高度，以实现大孔落矿，并结合采场结构，提升机械化充填水平。随着智能化技术的发展，智能化充填技术可以进一步提高采矿效率。充填采矿技术经历了阶段性的发展历程，从废石充填、分级尾砂充填、碎石水泥充填，再到混凝土胶结充填、磨砂胶结充填、天然砂充填，发展到现在的废石胶结充填、全尾砂胶结充填、赤泥胶结充填。不同的充填方法在不同矿床开采中都有各自的应用优势。充填工艺与技术的发展与我国矿床开采活动的增长密切相关。近年来，我国在充填技术的研发方面取得了快速进展，这也巩固了充填采矿技术的优势。充填采矿法具有良好的减排效果，充填采矿技术的应用为矿山实现无废料排放提供了技术支持。

3.3空场采矿工艺技术

近年来，空场采矿工艺技术的应用较为频繁，相较于其他类型的采矿工艺技术，该工艺技术的开采效率和质量均较高。在煤矿实际开采过程中可将矿区划分为两种不同的类型，分别是矿柱和矿房。在对煤矿进行开采时，先开采矿柱区域，当矿柱区域开采完成后再对矿房区域进行开采。如果煤矿开采区域结构稳定性差，那么就只开采矿房区域。煤矿企业在对矿房进行开采时，需要很好地利用煤矿的围岩和矿柱进行支护。开采工作顺利完成之后，需要科学合理地处理采空区，例如对采空区进行充填或搭建支架，从而进一步避免出现采空区内部塌陷和地表下沉问题。

3.4崩落采矿工艺技术

崩落采矿法与空场采矿法最大的区别在于，回采时崩落法不区分矿房和矿柱，通过自然崩落围岩的方式填充采空区，以实现地压管理的目标。采用崩落采矿技术时，需要沿矿体边界挖一圈运道，在矿体的上下盘切割空间，通过爆破凿钻的炮孔来回采。开挖运道和堑道后，可以将环形运输巷道作为装矿巷道使用，简化了采场结构，达到了一道多用的效果，减少了采掘成本。这种无底柱分段的采矿方法具有高效和安全的特点，在矿山开采中具有良好的应用前景[1]。目前常见的崩落采矿技术主要包括单层崩落技术、分层崩落技术、分段崩落技术和阶段崩落技术，各种技术形式适用于不同的场景。在实际应用中，需综合考虑矿区环境、采矿需求和采矿目标，选择适合的技术形式。

结语

综上所述，采矿工艺技术的应用极大程度决定着煤矿的开采效率、质量及安全性，为了进一步提高煤矿的采矿效率和安全性，煤矿企业需要引入现代化采矿工艺技术。结合实际情况将此工艺技术应用在采矿过程中，不仅可以提高煤矿的生产效率和经济效益，还能保证采矿的安全性和稳定性，降低对生态环境的污染，为煤矿的长期稳定发展奠定良好的基础，促使煤炭行业的发展更符合绿色环保理念。

参考文献

［1］龚永林.现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用分析［J］.世界有色金属，2018(15)：28-30.

［2］宋世杰.现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用［J］.矿业装备，2018(3)：116-118.

［3］张骅.现代化采矿工艺技术在标准采矿工程中的应用探索［J］.中国石油和化工标准与质量，2018，41(24)：155-156.