王攀志

摘要：隨著我國科學(xué)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，煤礦行業(yè)的采礦工藝快速更新，為了切實(shí)提升采礦的效率和質(zhì)量，我國煤炭行業(yè)也要不斷研發(fā)和利用新技術(shù)，為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定輸送煤炭能源。在此背景下，本文主要針對(duì)煤礦采礦工程中的采礦工藝與技術(shù)進(jìn)行分析和闡述，希望給予我國相關(guān)領(lǐng)域以參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：煤礦采礦工程；采礦工藝；采礦技術(shù)

在社會(huì)逐漸發(fā)展的過程中，人們對(duì)能源的需求逐漸加大，尤其是在煤礦資源方面的需求越來越大，因此促進(jìn)了煤礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，這對(duì)采礦技術(shù)也提出了更高的要求，使其逐漸朝著更加專業(yè)化以及科學(xué)化的方向發(fā)展，采礦技術(shù)對(duì)整個(gè)煤礦而言都是極其重要的，所以對(duì)其進(jìn)行科學(xué)化的選擇是非常必要的。

1、采礦生產(chǎn)方法以及其影響因素

1.1采礦方式。第一是充填采礦的方式，第二是空?qǐng)霾傻V的方式，第三是崩落采礦的方式。當(dāng)井下的礦場(chǎng)有了較深的孔或者較大的孔、出現(xiàn)空?qǐng)龅臅r(shí)候一般會(huì)選擇空?qǐng)霾傻V的方式，同時(shí)這也是在井下采礦時(shí)最為常用的方法，此外這種方法的使用不僅提高采礦的質(zhì)量還可以提高采礦效益；當(dāng)需要開采圍巖不太穩(wěn)定，并且比較貴重以及稀缺的礦體，同時(shí)這些礦體不能夠崩落時(shí)，便會(huì)采取充填采礦的方法，該方法的使用需要滿足以下3個(gè)條件，其一是礦體的上盤圍巖可以以塊狀的形式崩落；其二是允許地表塌落；其三是必須是礦石中等以上的比較穩(wěn)固的急傾斜原礦體。充填采礦的方式在大型的礦井中被大量采用，特別是在井下采礦當(dāng)中該方法的使用占比達(dá)到了40%左右。在礦產(chǎn)資源得到不斷開發(fā)的今天，充填采礦的方法的使用也越來越普及。不同的采礦方法不僅會(huì)使采礦質(zhì)量有所不同，也會(huì)給企業(yè)帶來不同的效益，所以在開采的過程中需要謹(jǐn)慎選擇采礦方式。

1.2影響因素。在對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行開采的過程中，不僅需要考慮技術(shù)設(shè)備，也需要對(duì)技術(shù)管理和環(huán)境進(jìn)行一定的考慮，此外還需要對(duì)開采的礦產(chǎn)資源的具體現(xiàn)狀進(jìn)行考慮。在條件允許的狀況下可以采用崩落采礦方法，當(dāng)?shù)乇聿荒艹霈F(xiàn)塌落的時(shí)候也就是條件不成熟的時(shí)候可以在選擇充填采礦的方式和空?qǐng)霾傻V方法之間進(jìn)行選擇。

2、采礦工藝技術(shù)在采礦作業(yè)中的應(yīng)用

2.1空?qǐng)霾傻V。在采礦作業(yè)中，坑式采礦主要用于采礦柱和采礦房?jī)刹糠郑瓿刹傻V房后，然后開采礦柱?；夭傻V房時(shí)，采用的主要形式是露天開采，在此過程中，巖石和周圍的柱子被用來維持礦山的強(qiáng)度。在采礦過程中，采空區(qū)必須及時(shí)處理，礦房必須裝滿填料后，再回采礦柱。在采礦作業(yè)中使用空?qǐng)霾傻V技術(shù)時(shí)，應(yīng)注意采空區(qū)的發(fā)生，因此它的首要任務(wù)必須穩(wěn)定圍巖和礦石。

2.2崩落采礦。隨著采礦作業(yè)的進(jìn)行，圍巖按計(jì)劃崩塌，同時(shí)，完成充填采空區(qū)。采用這種方式管理地面壓力是崩落采礦工藝技術(shù)的作用。在使用這種技術(shù)工藝的時(shí)候，會(huì)面臨坍塌方面的威脅。

2.3溶浸采礦。溶浸采礦是一種化學(xué)采礦技術(shù)，在工作區(qū)結(jié)合礦山的化學(xué)和物理特性，并將礦井所需的滲濾液注入工作區(qū)域。將有用成分從礦石中分離出來，使用過濾溶液和金屬鉆石的化學(xué)反應(yīng)。在這個(gè)過程中，我們可以將固體組分分離成液體組分，并恢復(fù)單獨(dú)的液體組分以完成采礦任務(wù)。

2.4機(jī)械化開采采礦。機(jī)械采礦是中國最廣泛使用的開采礦產(chǎn)資源的方法。機(jī)械采礦方法有很多類別，但是總體來說機(jī)械采礦方法可以分為2大類——露天采礦和地下采礦。露天采礦的原理是剝離被生物體表面覆蓋的巖石和土壤層，然后從上到下依次開采礦石。大多數(shù)礦產(chǎn)資源暴露于地表，因此可以實(shí)現(xiàn)露天開采，這對(duì)機(jī)械開采方法非常有用，不僅采礦作業(yè)比較安全，而且原油枯竭率也低，礦石損失率小，采礦成本較低。當(dāng)開采地下礦產(chǎn)資源時(shí)，如果存在深部礦藏，厚度小，巖石侵蝕量大的原始礦體，經(jīng)濟(jì)效益肯定遠(yuǎn)低于露天開采。近年來，人們?cè)絹碓街匾暪?jié)能和環(huán)保，采礦技術(shù)充分研究了現(xiàn)階段地下采礦作業(yè)中最常用的采礦技術(shù)，最大限度地降低污染，解決廢物污染，保護(hù)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境不受破壞。

2.5填充法采礦。填充采礦技術(shù)是一種綜合性的人工支持采礦技術(shù)。原則是繼續(xù)推進(jìn)相同的采礦工作，同時(shí)將填料填充到雷區(qū)，以便采礦過程本身受到包裝體的保護(hù)，以確保采礦的經(jīng)濟(jì)效益、效率和安全。填充采礦技術(shù)是一種主要適用于深礦的新型采礦技術(shù)。填充采礦技術(shù)采礦安全性好、采礦效率高、適應(yīng)性強(qiáng)。因此，在實(shí)際的應(yīng)用過程中，礦工應(yīng)真正了解填充采礦技術(shù)原則和特點(diǎn)，以保證應(yīng)用填充采礦技術(shù)得到提高。

2.6特殊采礦法采礦。地質(zhì)學(xué)指出不同類別的礦產(chǎn)資源有不同的采礦方法，在某些特殊情況下，應(yīng)根據(jù)物理、化學(xué)和海洋采礦等情況采取特殊的采礦方法。其中，物理化學(xué)開采主要利用滲濾液溶解原料中的有用成分，將這些有用成分從地下提升到地面，然后采取相應(yīng)的提取方法。物理采礦法投資小，效率高，工作條件好，但存在一定的局限性，僅限于銅、鈾等礦物質(zhì)、礦物鹽、堿和硫。除陸地礦產(chǎn)資源豐富外，海洋大陸架上的礦產(chǎn)資源也很豐富，但由于投資大、效率低、工作條件差、風(fēng)險(xiǎn)因素高等特點(diǎn)，海洋開采很少應(yīng)用。這也是中國重大礦業(yè)開采的主要原因，但隨著資源的不斷開采，海洋開采將成為發(fā)展的必然趨勢(shì)，因此作為礦業(yè)項(xiàng)目必須緊密結(jié)合當(dāng)前實(shí)際，做好采礦作業(yè)。

3、采礦工藝技術(shù)發(fā)展前景展望

3.1地下礦山地面沉降塌陷災(zāi)害預(yù)警機(jī)制。地下采礦作業(yè)中容易發(fā)生安全問題，所以，必須保證礦區(qū)警報(bào)系統(tǒng)具有較高的靈敏度。近年來，礦區(qū)災(zāi)害報(bào)警系統(tǒng)不斷進(jìn)行改進(jìn)，將3S技術(shù)運(yùn)用其中，如果地面發(fā)生沉陷，或者礦區(qū)發(fā)生異常問題，則會(huì)立即進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)利用系統(tǒng)中的感應(yīng)器對(duì)周邊地表、環(huán)境等分析，并將檢測(cè)數(shù)據(jù)傳入到監(jiān)控系統(tǒng)中，以便于在礦難發(fā)生前提前做出預(yù)防，減少災(zāi)難帶來的傷害。

3.2物化采礦工藝技術(shù)發(fā)展。所謂的物化采礦工藝技術(shù)，是利用礦物化學(xué)性質(zhì)，對(duì)其進(jìn)行浸泡處理，將礦產(chǎn)中的有效成分進(jìn)行有效的分解處理，并從地下將礦物質(zhì)有效成分推舉到地面，再利用有效工藝進(jìn)行提取。物化采礦技術(shù)工作條件好、投資小、安全系數(shù)高，但是這種工藝目前僅僅適合對(duì)銅、鈾等金屬礦物開采，具有一定限制條件。

3.3地下礦山無廢開采工藝技術(shù)。在礦山開采過程中，都會(huì)產(chǎn)生大量的廢石，如何對(duì)這些廢石進(jìn)行處理是礦山企業(yè)面臨的又一問題，如果不能合理處理，則采礦效率會(huì)降低，也會(huì)浪費(fèi)大量人力物力資源。所以，在保證開采作業(yè)安全的基礎(chǔ)上，選擇最佳的開采工藝，對(duì)廢石進(jìn)行有效處理，根據(jù)礦區(qū)實(shí)際情況，對(duì)采切工程布置加以優(yōu)化，減少廢石產(chǎn)量，提升資源開采率。

4、結(jié)束語

總而言之，隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，對(duì)煤炭資源的需求量也不斷增加，煤礦采礦工程具有較強(qiáng)的特殊性，雖然煤礦企業(yè)也要不斷的優(yōu)化和創(chuàng)新開采技術(shù)和工藝，但是依然存在一些問題，因此，煤炭企業(yè)需要結(jié)合自身具體情況，爭(zhēng)取當(dāng)?shù)卣姆龀?，不斷?yōu)化開采工藝，為生產(chǎn)的有序以及安全進(jìn)行提供保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉元祺.淺談煤礦井下采礦生產(chǎn)技術(shù)及采礦方法[J].能源與節(jié)能，2018（01）：150-151.

[2]劉金輝.關(guān)于采礦技術(shù)在采礦作業(yè)中的應(yīng)用探討[J].化工管理，2017（36）：216.

（作者單位：山東黃金礦業(yè)（萊州）有限公司）