采礦工程現(xiàn)代化工藝技術(shù)探討

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摘要:伴隨我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，很多新工藝、新方法逐步在采礦工程中應(yīng)用，讓采礦行業(yè)的發(fā)展速度逐步加快。在國(guó)內(nèi)，采礦工程非常重視先進(jìn)現(xiàn)代化工藝的引進(jìn)。現(xiàn)代化工藝后能夠逐步提升采礦作業(yè)效率，保證我國(guó)采礦業(yè)的快速發(fā)展。

關(guān)鍵詞:現(xiàn)代化;工藝技術(shù);采礦工程;應(yīng)用

1現(xiàn)代化工藝技術(shù)應(yīng)用的價(jià)值

現(xiàn)代化工藝技術(shù)在煤礦開采中的應(yīng)用價(jià)值，首先體現(xiàn)在對(duì)傳統(tǒng)開采工藝的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)上，傳統(tǒng)工藝進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新可以更準(zhǔn)確地提升礦產(chǎn)資源的綜合開采效率，同時(shí)也能滿足綠色持續(xù)發(fā)展的需求?，F(xiàn)代化采礦工藝不僅重視工藝產(chǎn)量，更重視生態(tài)環(huán)境保護(hù)和持續(xù)性發(fā)展的要求，科學(xué)合理地應(yīng)用現(xiàn)代化工藝技術(shù)能有效地保證采礦業(yè)發(fā)展?，F(xiàn)代化工藝技術(shù)應(yīng)用能與礦產(chǎn)的分布情況、地域特征相結(jié)合，根據(jù)不同的開采條件進(jìn)行改進(jìn)，防止對(duì)自然環(huán)境產(chǎn)生破壞。在現(xiàn)代化工藝技術(shù)應(yīng)用過程中，工作人員要具備較高的素質(zhì)，了解現(xiàn)代化采礦技術(shù)和設(shè)備的應(yīng)用方法;相關(guān)企業(yè)要對(duì)員工進(jìn)行相應(yīng)的培訓(xùn)，只有如此，才能了解現(xiàn)代化采礦工藝的作業(yè)細(xì)節(jié)和操作方法。

2采礦工藝技術(shù)應(yīng)用原則

2．1以開采條件為導(dǎo)向

在不斷演進(jìn)過程中，地球自然面貌和環(huán)境也發(fā)生了一定的變化。礦產(chǎn)資源是自然發(fā)展的產(chǎn)物，也是當(dāng)前人類社會(huì)快速發(fā)展的必要資源。工業(yè)化發(fā)展速度逐步加快，經(jīng)濟(jì)水平進(jìn)一步提升，而礦產(chǎn)資源總量也逐步下降。經(jīng)濟(jì)發(fā)展是要重視可持續(xù)性，而不是竭澤而漁，因此在開采礦產(chǎn)資源的過程中，需要加強(qiáng)創(chuàng)新、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、減少資源浪費(fèi)。從當(dāng)前情況來看，礦產(chǎn)資源開采的難度逐步增加，需要引入先進(jìn)的開采技術(shù)，以合理地對(duì)資源進(jìn)行利用，實(shí)際開采條件不同，需要的開采方法也不相同，在開采過程中往往不可避免地會(huì)對(duì)自然環(huán)境產(chǎn)生破壞，導(dǎo)致礦產(chǎn)資源浪費(fèi)，所以需要學(xué)習(xí)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)工藝，加強(qiáng)技術(shù)改進(jìn)。

2．2以開采地域及礦產(chǎn)分布為根據(jù)

在我國(guó)的礦產(chǎn)資源當(dāng)中，煤的含量最高，石油含量其次?？偭侩m然龐大，但是分布空間不均，這就造成工業(yè)生產(chǎn)的麻煩。煤、石油等礦產(chǎn)資源主要為地下礦產(chǎn)資源，具有一定的隱蔽性，需要專業(yè)化的勘探設(shè)備才能勘察，而且在總量分布上呈東少西多的趨勢(shì)，各區(qū)域工業(yè)發(fā)展格局逐步固化，資源分布無法改變。在資源開發(fā)過程中，要以開發(fā)地域和礦產(chǎn)分布情況為根據(jù)，因地制宜，依照各地區(qū)地表情況和條件合理地選擇開采工藝。另外，一定要與實(shí)際情況相結(jié)合，合理地應(yīng)用采礦技術(shù)，以符合礦山開采作業(yè)的具體需要，保證勘測(cè)區(qū)域礦山開采的質(zhì)量。

2．3以人員素質(zhì)為核心

礦產(chǎn)資源開采中，人員流動(dòng)性大、工作空間分布廣，需要依照礦產(chǎn)開采設(shè)備和區(qū)域進(jìn)行開采。開采時(shí)，如果產(chǎn)生階段性的改變，需要及時(shí)地調(diào)整人員和設(shè)備，礦產(chǎn)資源開采人員需要在開采工藝上有一定的造詣，具有較強(qiáng)的綜合素養(yǎng)，這也成為采礦企業(yè)評(píng)估開采難易的一個(gè)因素?，F(xiàn)代化機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用越來越廣泛，需要加強(qiáng)作業(yè)人員的培訓(xùn)，提升其綜合素質(zhì)，以保證各種機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用。礦產(chǎn)開采包含開采前設(shè)備安裝通道的挖掘、現(xiàn)場(chǎng)勘探等流程，需要加強(qiáng)相互間的配合，形成完善的開采計(jì)劃。在此過程中，人員素質(zhì)的高低對(duì)礦產(chǎn)開采的合理性和有效性有直接影響。另外，也需要加強(qiáng)人員的安全保護(hù)，給礦山操作人員配備足夠數(shù)量的安全帽和工作服，防止突發(fā)事件出現(xiàn)，另外礦山還需要積極儲(chǔ)備其他防護(hù)設(shè)備，加強(qiáng)安全標(biāo)志設(shè)計(jì)。另外，開采設(shè)備的進(jìn)步與優(yōu)化也是提升采礦工程質(zhì)量的關(guān)鍵因素。因此，科學(xué)合理地引進(jìn)新設(shè)備、新工藝，加大機(jī)械設(shè)備的資金投入力度，及時(shí)地更新使用年限過久的機(jī)械設(shè)備，做好機(jī)械設(shè)備的保養(yǎng)工作，以增加機(jī)械應(yīng)用效果、降低機(jī)械的老化速度。另外，專業(yè)技術(shù)人員的操作經(jīng)驗(yàn)也能直接影響采礦鉆孔精度，所以要選擇經(jīng)驗(yàn)豐富的人員來進(jìn)行。

3采礦工程中的現(xiàn)代化工藝技術(shù)

3．1空?qǐng)霾傻V工藝技術(shù)

在采礦工程施工中，對(duì)空?qǐng)霾傻V技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，主要指的是對(duì)開采區(qū)進(jìn)行重新分區(qū)，形成新的開采結(jié)構(gòu)和礦床、礦柱兩種不同的作業(yè)形式礦區(qū)。礦床是技術(shù)人員通過空?qǐng)霾傻V工藝進(jìn)行開采作業(yè)的區(qū)域，而礦柱主要是操作人員為了支撐礦產(chǎn)開采作業(yè)區(qū)域而生成的區(qū)域。在進(jìn)行礦產(chǎn)開采時(shí)，礦柱主要起到支撐整個(gè)礦區(qū)作業(yè)環(huán)境的效果，這種作業(yè)模式中可以大幅度地降低采礦區(qū)域的塌方率，保障礦產(chǎn)資源開發(fā)的有效進(jìn)行(見圖1)。與此同時(shí)，還能夠提供各種各樣的便利條件。操作人員在進(jìn)行礦產(chǎn)資源開采時(shí)，需要合理地應(yīng)用支護(hù)措施，避免礦柱在開采時(shí)產(chǎn)生塌方，保障作業(yè)人員的生命安全［1］。

3．2溶浸采礦工藝技術(shù)

溶浸采礦工藝技術(shù)通過礦產(chǎn)資源和化學(xué)物質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng)而處理特定位置的礦產(chǎn)資源，將礦產(chǎn)資源由固體轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w，這樣更有利于對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行開發(fā)。工作人員通過溶浸采礦工藝進(jìn)行開采時(shí)，需要全面地進(jìn)行勘察，了解現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)地層情況，仔細(xì)地分析地層的礦區(qū)結(jié)構(gòu)和分布范圍，依照礦產(chǎn)資源的化學(xué)特性和物理特性，合理地選擇化學(xué)物質(zhì)，將之放入地層當(dāng)中，與即將開采的資源進(jìn)行相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)，將礦產(chǎn)資源轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w，完成有效的開采。相比于其他的現(xiàn)代化采礦工藝而言，溶浸采礦工藝技術(shù)具有較高的安全性，能夠保證采礦作業(yè)的效率和質(zhì)量，同時(shí)兼具環(huán)保性，是非常重要的一種采礦工藝技術(shù)［2］。

3．3崩落采礦工藝技術(shù)

為了確保采礦工作能夠有效地進(jìn)行，大幅度提升開采的安全性，作業(yè)人員可以通過現(xiàn)代化采礦技術(shù)中的崩落采礦技術(shù)，對(duì)危險(xiǎn)的圍巖進(jìn)行進(jìn)一步的處理，在保證圍巖穩(wěn)固性的條件開展開采工作，實(shí)驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn)崩落采礦工藝技術(shù)多應(yīng)用于危險(xiǎn)圍巖比較集中的礦場(chǎng)開采。采用此種方法能夠大大地降低開采風(fēng)險(xiǎn)、降低開采危險(xiǎn)系數(shù)，確保開采作業(yè)環(huán)境的穩(wěn)定安全。伴隨科技信息技術(shù)的不斷發(fā)展，崩落開采工藝也在優(yōu)化更新，按工藝不同進(jìn)行細(xì)分，崩落采礦技術(shù)可分為:底柱分段崩落工藝、無底柱分段崩落工藝。無底柱分段崩落工藝人力成本消耗較低，對(duì)采礦設(shè)備具有較高的標(biāo)準(zhǔn)和要求，在開采過程中對(duì)開采設(shè)備有很強(qiáng)的依賴性;底柱分段崩落工藝則需要做好前期開采準(zhǔn)備，提前深入現(xiàn)場(chǎng)對(duì)開采底柱的截面積尺寸、底柱之間的距離加以測(cè)量，并確保測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和有效性。通過崩落采礦工藝方式去除圍巖，在除巖過程中確保圍巖去除不影響礦區(qū)的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)(見圖2)。

3．4充填采礦工藝技術(shù)

結(jié)束采場(chǎng)出礦作業(yè)后，需要采取強(qiáng)化工藝進(jìn)行充填，盡量縮短采場(chǎng)采空區(qū)的暴露時(shí)間。在充填作業(yè)中，要嚴(yán)格控制充填材料的灰砂配比度、填充實(shí)度和濃度，通常采用多點(diǎn)脫水、多點(diǎn)下料的方式，嚴(yán)禁引管水或者洗管水進(jìn)入采場(chǎng)，盡量地控制離析現(xiàn)象，確保充填材料均勻。填充采礦工藝技術(shù)主要針對(duì)一些開采條件較為復(fù)雜、具有不穩(wěn)定性、地面不允許坍塌的采礦作業(yè)環(huán)境。該技術(shù)在應(yīng)用過程中可以有效地對(duì)地壓進(jìn)行管理，防止出現(xiàn)火災(zāi)，可以為水下開采、回采礦柱等作業(yè)帶來很多方便。具體分析填充采礦工藝的特性，其分為膠結(jié)填充法、水力填充法、干石填充法三個(gè)類型，在采礦應(yīng)用過程中要重視對(duì)作業(yè)情況的實(shí)際分析，并合理地采取支撐技術(shù)，降低事故的發(fā)生率，保證開采作業(yè)的有效進(jìn)行［3］。除了優(yōu)化生產(chǎn)工藝，還應(yīng)注意建立完備的預(yù)防系統(tǒng)和預(yù)警機(jī)制，根據(jù)礦場(chǎng)圍巖穩(wěn)固級(jí)別的不同確定危險(xiǎn)性較高的部分，并在開采和施工之前，根據(jù)位置和狀態(tài)設(shè)置相應(yīng)的警示標(biāo)志和防范措施，以便對(duì)施工和作業(yè)起到指導(dǎo)作用，有效地避免事故發(fā)生。

4結(jié)束語(yǔ)

隨著工業(yè)發(fā)展逐步深入，采礦工程受到了人們的重視，需要加強(qiáng)資源供給效果，減少環(huán)境污染，避免資源大量損耗，因此加強(qiáng)現(xiàn)代化采礦工藝的應(yīng)用，提升采礦效率。

參考文獻(xiàn):

［1］趙軍，王紹臣．采礦工程中現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)的應(yīng)用探微［J］．內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2017(02):28+30．

［2］富強(qiáng)，劉建華．鄂爾多斯典型條件下中小煤礦的采煤工藝改革與專業(yè)化運(yùn)營(yíng)實(shí)踐［A］．中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)．第七次煤炭科學(xué)技術(shù)大會(huì)文集(上冊(cè))［C］．中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì):中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)，2011:9．

［3］薛玉偉，王兗州，惠凡光．采礦工程中現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)的應(yīng)用探微［J］．商品與質(zhì)量，2017(30):258－258．

作者：張立新 程明明 單位：伊金霍洛旗昊達(dá)煤炭有限責(zé)任公司