采礦工程現代化采礦工藝技術應用
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摘要：隨著我國科學技術以及社會經濟的不斷發展，各行各業都迎來了一定程度上的突破。隨之而來的能源的消耗也變得更加迅速，煤炭資源減少的速度越來越快。現代化采礦工藝是煤礦開采一個必要前提。在如今的煤炭行業競爭非常劇烈的前提之下，也發揮著不可替代的作用。對于現代化采礦工藝技術進行深入的分析和探討，并對這項技術不斷的完善，是現代社會煤炭行業的重點發展目標之一。基于此，本文首先簡要分析采礦工藝技術的基本特性，隨后提出采礦工藝技術的關鍵問題，最后對現代化采礦工藝技術在采礦工程中的應用進行分析，以此供相關人士交流與參考。
隨著社會的不斷發展與進步，對能源的需求日漸增多。我國目前的采礦工業技術以及相關的設備，與一些發達國家相比仍存在著較大的差距，在大多數的采礦工程中，仍選擇采用老式的采礦工藝技術，這對于自然能源的開采效率以及開采質量都有一定程度的影響。而且目前來說，我國自然能源開采的效率與社會的需求是難以相符合的。在實際的開采和作業過程中操作的程序是較為復雜的，而且礦井下作業環境較為艱難，很容易發生一些安全事故，造成經濟損失的同時，也為相關的采礦工作人員的人身安全產生了較大的威脅，所以引進現代化采礦工藝是十分必要的。通過引進現代化的采礦工藝，不僅可以在一定程度上提高采礦工程的開采效率和利用率，還可以對井下采礦作業的安全性有著一定的保障。總體來說，現代化采礦工藝可以在一定程度上，更好地促進社會的發展。
1.采礦工藝技術的基本特性
（1）根據不同開采條件不斷改進采礦工藝。我國礦產資源在世界上位居前列，但是對礦產資源的開發和利用并沒有達到最大化。對礦產資源進行有效地開發和利用，可以在一定程度上推動我國經濟的整體發展[1]。礦產資源是不可再生資源，而且礦產資源十分有限。隨著社會發展的需求日益增大，礦產資源也逐年減少，這是一個非常嚴重的問題，主要是由于我國采礦工藝技術仍存在一些問題，致使開采的效率仍無法達到最大。如何對這些問題進行研究和分析，并且提出正確的解決措施，需要引進更加先進的采礦技術來替代我國傳統的采礦工藝技術，減少對礦產資源的浪費，節省不可再生資源，而且需要保證礦產資源的可持續利用。第二，需要根據不同的開采條件和要求，對采礦工藝有針對性地進行創新和升級，根據采礦的實際情況進行分析，不能因為對礦產資源的開采而破壞環境，環境如果一旦被破壞，對于人類的影響也是十分巨大的。（2）采礦工藝要根據礦產分布和開采地域來進行。我國礦產資源種類十分豐富，但是在我國資源上面存在的較大的問題之一，就是分布不均，在礦產資源上顯示得尤為明顯，礦產資源的分布特點主要是東少西多、南少北多，雖然礦產資源較為豐富，但是由于我國是人口大國，致使人均的礦產資源就達不到世界上前列的水平[2]。像煤、石油、天然氣等等一些能源主要分布在我國的西北地區。如果對東部也采用相同的技術進行礦產資源的開發，就會對其中的一些工業地區產生影響，而且礦產資源一般都深藏在地下，相對來說較為隱蔽，需要在前期進行勘探和檢測，確定之后才可以進行開采，這個周期也是十分漫長的。在開采過程中需要針對不同地區的特殊情況，根據礦產的分布以及開采的相關情況制定計劃才能進行開采。（3）工作人員素質同采礦工藝技術密切相關。開采技術在整體采礦工作開展過程中都是十分重要的。如果工作人員能夠擁有較為先進和嫻熟的技術，在開采過程中進行應用，就可以在一定程度上保證開采工作的順利進行，而且不對其他的周圍環境產生影響。想要節約礦產資源，提高礦產開采效率，就需要不斷地提升工作人員的相關素質。第一，需要根據不同的地域情況有針對性地進行分析，從而選擇出一種最適合當地使用的開采技術，這項任務就需要相關的工作人員對不同的開采技術以及不同地區的情況，都有了解。第二，在不同開采技術應用的過程中，需要使用的設備也有所不同。隨著我國現代化開采技術的不斷發展和應用，開采設備也變得越來越為先進，工作人員人工操作的設備漸漸被人工智能所替代，但是相關的工作人員仍然要對開采設備進行充分的了解，知道設備使用過程中的注意事項和方式方法，才能夠保證開采工作的順利進行。采礦過程中每一個環節都是十分重要的，而且不能由于業務人員的素質存在問題，影響到開采工作的順利進行。而且在采礦工作崗位上工作的人員并不能單單的掌握一種技術，這主要是因為采礦工作是一項非常復雜并且對技術性要求較高的工作，采礦人員在上崗之前需要進行多方位的培訓和訓練，還要進行考核才可以上崗。煤礦開采工作較其他行業的工作相比，是較為危險和技術性較強的，相關的從業人員只有擁有較高的綜合素質，才可以在保證自身安全的前提條件之下，對礦石開采的順利進行提供有力的保障。
2.礦石開采過程中存在的問題
（1）采空區。在實際的礦石開采過程中，如果遇到了采空區，對周圍的巖石和礦石進行有效的加固，是經常用到的做法之一。這項工藝通常是應用到一些地質較為脆弱，較為容易崩塌的巖石以及塌陷的地表礦體之中。選擇回采方式的時候需要根據實際的情況和地形狀態進行有針對性的分析和選擇。（2）應用填充工藝。在選擇填充工藝過程之中，需要十分慎重。填充的方式對于礦石的整體質量會產生較為嚴重的影響，必須要考慮到回采工作推進的順利程度以及礦石結構等各種因素才可以進行選擇。一般來說，填充方式主要包含向下層、向上層、單層、水利以及干式等等，這些方式在應用的過程之中會體現出不同的效果，需要相關的業務操作人員對不同的方式都有一定程度的了解，才能夠選擇最為合適的填充方式。（3）保證生態效益。近些年來，人們的環保意識已經逐漸地增強，對于環境保護也有著相應的辦法和措施。如何保護生態環境是現代人們都十分關注的問題，保護生態環境就需要提高礦石的開采效率，實現生態開采，這也是煤礦開采過程中需要秉持的重要理念之一。在實際的工作和開采過程之中，無論選擇任何一種方式進行開采，都需要考慮到環境問題，不能夠對生態環境造成較為嚴重的破壞和影響。（4）技術問題。我國采礦工程所應用到的一些采礦技術與國外的發達國家相比，仍存在著較大的差距。而且所采掘出來的資源在數量和質量上，都與我國社會發展的需求不相匹配。這也在一定程度上致使資源浪費的現象出現，采礦工藝技術落后主要可以從四個方面進行分析：首先，我國在資源定位以及儲量勘探上的相關技術是較為落后的，如果不能夠對資源進行精準定位，那么就會致使采礦的工作效率不斷的降低。其次，采礦過程中需要使用到許多不同的機械和設備，但是我國在機械設備研究方面與發達國家相比存在著一定的差距，機械使用效率較低，而且采礦過程中，需要許多人為因素的配合和參與，人力因素對采礦的影響也是較大的。第三，選取礦料時所使用的技術也較為落后，這就會導致無法對有效資源進行有針對性的篩選，很容易出現棄礦的現象，使得有效資源無法得到最大程度的利用，而且二次開采的難度也是十分巨大的。最后由于技術的落后，致使一些地理環境較為復雜的礦區無法成功地被開采出來，有效的資源不能得到充分地利用，進而出現了礦區閑置的狀況。
3.現代化采礦工藝技術在采礦工程中的應用
（1）空場采礦工藝技術的應用。空場采礦法的顯著特點就是可以將礦塊分成礦房和礦柱。先采礦房，后采礦柱或者在一些采礦過程中也可以選擇不采礦柱。這種兩個步驟來回進行開采的方式，可以保證礦石和周圍巖石的穩定性。礦房回采之后需要有針對性地進行研究，然后制定相關計劃，對采空區進行處理，采用空場采礦工藝技術的基本條件有相應的要求，也就是礦石和周圍巖石較為穩固的情況下才可以采用這種方法。根據目前國內外的一些礦山開采實踐所總結出來的經驗可以看出，空場采礦法應用是較為廣泛的，而且也在不斷地擴大其使用的范圍。（2）充填采礦工藝技術的應用。充填采礦工藝技術的主要特點在于充填工序作為回填工序的最后一個環節，采用充填采礦的工藝可以帶來許多的益處。比如對于礦石回采率有著一定程度上的提升，選擇綜合經濟效益較好，而且可以在一定程度上減少地面尾礦壩占地面積，對于礦石環境的改善也有著非常重要的幫助。充填法在開采時還可以防止火災的發生，開采地面也需要做好良好的保護，設置礦床，使用充填法還可以保證地面不出現陷落的現象。（3）巖體加固技術的應用。在我國，礦產資源分布十分廣泛，這也致使礦產資源周圍所具備的地質條件和自然條件都會存在差異，如果某個礦區周圍地質相對較為薄弱，就不適宜使用較大型的機械設備進行開采。這主要是由于設備機械在使用過程中很容易致使坍塌事故的發生，工作人員在開采前需要對不穩定的部分進行加固處理，以此來保證礦石開采工作的順利進行。
4.結束語
總體來說，現代化開采工藝在煤礦生產和開采過程中已經得到了廣泛的應用，為了將這一工藝不斷的升級和創新，需要相關人員充分地認識到低碳開采，綠色開采的重要性。為了實現低碳開采和綠色開采，需要結合礦區自身的實際情況進行選擇，找到合適的工藝才能夠保證開采的效率不斷提升，對于整體煤炭行業的發展也起到很好的推動作用。
【參考文獻】
[1]王海峰.現代化采礦工藝技術在采礦工程中的應用與分析[J].南方農機,2018,049(007):142-143.
[2]張鄉明.現代化采礦工藝技術在采礦工程中的應用初探[J].建材與裝飾,2020,No.607(10):220-221.
作者：鄭強英 單位：山西鄉寧焦煤集團臺頭煤焦有限責任公司
