＊閆夢鑫

（山西科興云泉煤業(yè)有限公司 山西 048400）

前言

礦山行業(yè)一直是我國國民經(jīng)濟體系中的關鍵行業(yè)，在經(jīng)濟社會中有著不可撼動的地位，尤其是對于煤礦行業(yè)而言，其生產(chǎn)的煤炭資源被應用在很多方面，創(chuàng)造了巨大的效益。但因為煤礦采礦工程實施中所面臨環(huán)境的惡劣性，使得在開展工程項目時，要加大現(xiàn)代化煤礦工藝技術的應用，以發(fā)揮現(xiàn)代化工藝技術的突出優(yōu)勢。很多采礦工程在現(xiàn)代化煤礦工藝技術應用中都取得了明顯的發(fā)展成效，但隨著行業(yè)的不斷進步，未來的行業(yè)發(fā)展中，現(xiàn)代化煤礦工藝技術尚存在巨大的發(fā)展空間。

1.現(xiàn)代化采礦工藝方法的特征

(1)更好滿足不同的采礦條件

我國礦山行業(yè)的發(fā)展歷史悠久，因為礦產(chǎn)資源為不可再生性資源，在長時間的開發(fā)過程中，一些地區(qū)的資源枯竭問題嚴重，給區(qū)域發(fā)展造成了巨大的阻礙。礦產(chǎn)資源可給很多行業(yè)的發(fā)展提供充足的資源，帶動行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因為礦山行業(yè)中所面臨的工藝技術落后、資源枯竭情況，使得當下的采礦工程實施中，人們越來越重視煤礦開采工藝技術的創(chuàng)新，以通過現(xiàn)代化工藝技術的應用，來促進采礦工程的高效實施。因此，現(xiàn)代化煤礦工藝技術的應用，可滿足不同條件下的采礦需求，使得采礦工藝克服傳統(tǒng)的技術限制，在減少資源消耗的同時實現(xiàn)環(huán)境的保護[1]。

(2)按照礦產(chǎn)布局狀況展開采礦

就我國礦產(chǎn)資源的種類來看，煤、油等為主要的礦產(chǎn)資源，這類型礦產(chǎn)資源的分布環(huán)境復雜，給開發(fā)造成了一定的難題。而礦產(chǎn)資源的這一分布特點在很大程度上又對工業(yè)發(fā)展有著一定的影響，在現(xiàn)代化煤礦工藝技術出現(xiàn)以后，采礦工程中可根據(jù)礦產(chǎn)布局情況來開展有針對性的開采作業(yè)。部分煤礦資源面臨著深地層的開發(fā)條件，找到和開發(fā)都十分困難，針對這種開采條件，傳統(tǒng)的工藝技術下很難實現(xiàn)開采，而現(xiàn)代化煤礦工藝技術下，經(jīng)由現(xiàn)代化探測工具和設備等的應用，可給后續(xù)的開發(fā)提供技術、設備保障。

2.現(xiàn)代化煤礦工藝技術在采礦工程中的重要性

(1)可以有效提高采礦效率

采礦行業(yè)在我國國民經(jīng)濟體系中有著重要的作用，其每年都為很多行業(yè)提供了豐富的礦產(chǎn)資源，但因為礦產(chǎn)資源分布環(huán)境的特殊性，使得采礦工程的實施難度大，流程繁多且常常會遇到各種的不確定性因素，增大了開采的安全風險。伴隨著礦山行業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展，市場上出現(xiàn)了越來越多的現(xiàn)代化煤礦工藝技術，這些現(xiàn)代化煤礦工藝技術在采礦工程中的應用，有效提升了整體的采礦效率，克服了傳統(tǒng)采礦工藝技術的巨大限制。

因為在傳統(tǒng)的工藝條件下，采礦工程中多以人工作業(yè)為主，礦山企業(yè)需投入大量的資源來完成開采任務，技術的滯后性導致開采中的效率低下，開采過程中極易出現(xiàn)各種的問題[2]。礦產(chǎn)資源分布現(xiàn)場的地質條件下，決定了在人工開采過程中常常會遇到各方面的問題，開發(fā)難度較大，伴隨著工藝技術的日漸進步，采礦工程中實現(xiàn)了現(xiàn)代化煤礦工藝技術的應用，大大提升了采礦效率，適應了礦山行業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展步伐。

(2)提高了采礦過程的安全性

采礦工程中的安全風險非常大，常常會出現(xiàn)很多的安全事故，而根據(jù)采礦工程中的安全事故發(fā)生原因，工藝技術是引發(fā)事故的關鍵性原因。而在當下的技術發(fā)展條件下，現(xiàn)代化煤礦工藝技術逐步出現(xiàn)，這些新型工藝和技術的應用，不僅提升了采礦工程效率和效益，更提高了采礦作業(yè)的安全性，減少了煤礦安全事故的發(fā)生，使得煤礦企業(yè)不會因為安全事故而出現(xiàn)巨大的經(jīng)濟和社會損失[3]。各個煤礦企業(yè)要有效發(fā)揮現(xiàn)代化煤礦工藝技術在采礦工程中的技術優(yōu)勢，各個煤礦企業(yè)都要結合自身的具體情況，來進行現(xiàn)代化煤礦開采技術的應用，并做好工藝流程中的安全管理和控制。

3.當前我國采礦工程中采礦工藝技術的不足

(1)技術方面存在不足

隨著我國礦產(chǎn)資源開發(fā)力度的增大，很多礦產(chǎn)資源都開始了深層開采，開采深度的增大使得在作業(yè)現(xiàn)場常會遇到更為復雜的問題，只有保障了采礦工藝技術的先進性，才可在礦產(chǎn)資源的開發(fā)過程中，保障開采的高效性與安全性，為礦山企業(yè)創(chuàng)造更高的效益。但因為我國礦山行業(yè)中的采礦企業(yè)眾多，不同企業(yè)之間的發(fā)展水平參差不齊，一些中小型采礦企業(yè)，在長期發(fā)展的過程中沒有足夠的資金來進行工藝技術的革新，即使知道工藝技術更新的重要性，也無法拿出更多的資金來進行技術更新，在這種情況下，這些企業(yè)在開展采礦工程中，常常存在著技術滯后性的情況。比如，礦產(chǎn)資源儲量探測技術、定位技術相對落后，無法利用這些技術來指導后續(xù)的采礦作業(yè)；采礦過程中依舊以人工開采為主，機械化水平偏低。

(2)安全方面存在缺陷

因為采礦工程的實施中常會遇到很多方面的安全隱患，這些安全隱患可能是環(huán)境方面的、工藝技術方面的，也有可能是設備、人員方面的，因此，對任何的采礦工程而言，都需要在工藝技術的應用中，做好安全管理方面的工作，通過全過程、全方位的安全管理，來妥善應對現(xiàn)場的各種安全挑戰(zhàn)。

但顯然，很多礦山企業(yè)在采礦工程的工藝技術應用中，并未重視安全工作，更為關注在采礦工程實施中的產(chǎn)能提高和效益提升，思想上對安全工作的重視不夠，導致企業(yè)內部并未依據(jù)采礦行業(yè)的安全規(guī)定，在采礦工藝技術的實施中，制定安全管理規(guī)范并執(zhí)行、設置安全管理機構、分配安全責任人，未在采礦項目實施時，形成全員參與安全管理工作的氛圍，安全管理存在疏漏。

4.現(xiàn)代化采礦工藝技術在采礦工程中的應用

(1)空場采礦

在采礦工程領域，空場采礦技術是現(xiàn)代化煤礦工藝技術中的一種，具體的應用中，就是以礦區(qū)實際情況作為前提，將現(xiàn)場礦塊依據(jù)特定的標準劃分為多個的礦房、礦柱，隨后根據(jù)劃分以后礦房、礦柱的特點，有針對性的選取相應的開采工藝。針對礦房回采作業(yè)，為提高開采作業(yè)安全性，確保采礦工作的高效實施，現(xiàn)場人員要加強對采礦區(qū)礦石、圍巖等的圍護。根據(jù)采礦工程中的工藝技術應用情況，房柱法、階段法和分段法的應用非常多，從工藝技術特點、優(yōu)勢等多個角度來分析，這些工藝技術的優(yōu)勢突出，且在未來的礦山行業(yè)，將有著巨大的推廣應用價值?？請霾傻V工藝應用中，技術人員首先對現(xiàn)場中礦房資源加以開發(fā)，隨后利用礦柱來對礦房起到重要的支撐作用，保障結構安全性，但在空場采礦工藝應用時，關鍵要進行地下環(huán)境和條件的適當優(yōu)化，以實現(xiàn)現(xiàn)場空間環(huán)境的利用，擴大開采范圍，使得礦產(chǎn)資源可得到最為有效的開發(fā)和利用。當?shù)V房廠區(qū)開采工作全面結束以后，就要立即進入礦柱區(qū)域的開采任務?？傊?，在空場采礦工藝下，尤其是要加強對現(xiàn)場環(huán)境的有效管理和控制，以避免開采過程中過多干擾性因素的存在。

(2)填充采礦工藝

采礦工程領域中，填充采礦工藝也有著十分廣泛的應用，這一工藝技術也表現(xiàn)出現(xiàn)代化的特征，經(jīng)由這一工藝技術的應用，可有效使得回采前期的工作可達到最佳的效果。為在開采工程中規(guī)范化使用填充采礦工藝，提高工藝技術應用水平，需在特定的采空區(qū)中放置所需的填充材料，以通過填充材料的使用，來提高采空區(qū)的支撐強度，給后續(xù)的采礦作業(yè)提供相對安全的作業(yè)環(huán)境。

此外，采礦工程實施中的環(huán)境條件十分復雜，為使得采礦區(qū)圍巖支撐強度大大提升，作業(yè)人員要加強對現(xiàn)場環(huán)境的全面分析，在此基礎上進行填充支架和材料的選擇。填充采礦工藝應用中，為提高整體的作業(yè)效果，作業(yè)人員需重視向下分層填充方法的科學應用，以通過這一方式，來提升整體的作業(yè)效率，降低安全事故的發(fā)生幾率，使得煤礦企業(yè)能夠在這一工藝的應用中，可獲得最大的經(jīng)濟和社會效益[4]。因為采礦工程現(xiàn)場存在著很多的不確定性因素，為使得填充采礦工藝可得到最好的應用效果，作業(yè)人員在工藝技術應用之前，需做好現(xiàn)場的全面調查，以避免后續(xù)工藝應用不當?shù)那闆r。

(3)崩落采礦工藝技術

崩落采礦工藝在當下的很多采礦工程中也取得了良好的工藝應用效果，表現(xiàn)出了一定的技術優(yōu)勢，在這一技術的具體應用過程中，需在正式的開采作業(yè)實施中，根據(jù)現(xiàn)場所掌握到的不同情況，對一些圍巖危險系數(shù)較高的部分加以科學分析，利用崩落采礦技術來加以科學處理，從根本上減小圍巖危險系數(shù)，實現(xiàn)對現(xiàn)場安全風險的有效預防和控制。通過對圍巖的科學處理，可大大提高開采作業(yè)的安全性，使得采礦工程可高效實施。

就我國當下礦山行業(yè)的采礦工程而言，崩落采煤工藝的應用主要表現(xiàn)在以下方面：

①有底柱分段崩落處理方式，在這一方式應用時，相關作業(yè)人員要加強對階梯高度、橫截面尺寸、底柱高度、礦石穩(wěn)定性等的全面關注。②無底柱分段崩落處理方式，為使得這一方式可在采礦工程中得到最為有效的利用，需結合現(xiàn)場條件，進行礦塊的科學分段，在分段進路上進行出礦、落礦等一系列處理，整體的作業(yè)便捷性相對較高[5]。

(4)溶浸采礦

溶浸采礦工藝雖然也是現(xiàn)代化煤礦工藝技術中的一種，但這一工藝技術的應用中，需考慮的因素非常多，作業(yè)人員在采礦工程實施中，需首先進行礦體化學物質性質的綜合分析，將適量的工作劑注入于礦堆或者礦層中，隨后在質量傳遞、化學浸出水動力等一系列作用的影響下，實現(xiàn)礦體形態(tài)的有效轉化。

溶浸采礦工藝為達到預期的應用效果，在開展施工作業(yè)的過程中，應結合對現(xiàn)場礦體分布、結構特點等的分析，來做好對應的巖體加固，避免開采作業(yè)中巖體失穩(wěn)所引發(fā)的事故。因為采礦工程的現(xiàn)場面積大，在不同的采礦區(qū)域內，自然條件也常常會存在著明顯的區(qū)別，如果開采作業(yè)處于一些地質條件惡劣的地方，在開采的同時，機械設備可能會對地質條件產(chǎn)生一定的不利影響，易誘發(fā)坍塌、滑坡等惡劣事故。為最大程度上提升采礦安全性，必須要結合現(xiàn)場巖體的結構特性，來進行相應的加固處理，尤其是對于現(xiàn)場的破碎性巖體，更是要保障巖體加固方式的科學性。

(5)巖體加固技術

一些采礦工程的實施中，礦產(chǎn)資源的分布條件比較復雜，開采作業(yè)深受地質條件、機械設備、氣候因素的干擾，使得在采礦工程的實施中，采空區(qū)周圍巖石的穩(wěn)定性不夠。面對這種工程條件，必須要安排專業(yè)的采礦作業(yè)人員，深入到現(xiàn)場開展巖體穩(wěn)定性調查，在此基礎上利用錨索工具等來進行巖體的加固，在對巖體實施了加固處理后，方可繼續(xù)采礦作業(yè)。絕大多數(shù)的采礦工程中，巖體加固會直接與充填法、空場法結合起來應用，以創(chuàng)造相對安全的作業(yè)環(huán)境。結合當下采礦方面的巖體加固技術，主要為支護法和注漿法。

5.現(xiàn)代采礦工藝技術的未來發(fā)展與展望

(1)實現(xiàn)安全采礦

因為在礦山行業(yè)的發(fā)展中，安全是永恒的追求，未來的采礦工藝技術發(fā)展中，也需將安全放在首要地位，將采礦環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的廢石或者尾礦等充分利用起來，比如，可用于采空區(qū)的填補，經(jīng)由這一方式，可提高現(xiàn)場安全性。隨著現(xiàn)代采礦工藝技術的深入發(fā)展，相關人員也要加強對區(qū)域地理環(huán)境的分析，利用相應的模型來預測現(xiàn)場的安全風險，及時制定有效的處理對策。

(2)無廢開采

當下的礦產(chǎn)行業(yè)中，對于開采中的資源浪費現(xiàn)象，也應該引起足夠的重視，在未來的采礦工藝技術發(fā)展中，可朝著無廢開采的方向邁進。在一些采礦工程實施中，需進行爆破或者礦石搬運，雖然這些環(huán)節(jié)可給企業(yè)創(chuàng)造一定的經(jīng)濟效益，但是其效益相對較小，前期的投資較高，實施中的資源浪費嚴重。為徹底改變這一情況，需加強對廢石的利用，但不論在廢石利用方面采用的是何種技術，都需要在保障安全的前提下實施。各個礦山企業(yè)在未來的采礦工程實施中，應將現(xiàn)代化工藝技術與采礦工藝流程有效結合起來，在企業(yè)中形成完善的礦山搬運與填充系統(tǒng)，有效實現(xiàn)廢石的利用，達到環(huán)境保護、資源利用的效果。無廢開采是一個相對理想的開采條件，為完全達到這一目標相對困難，只能夠在采礦工程的實施中，嚴格根據(jù)現(xiàn)場情況，加強工藝技術的創(chuàng)新、流程的優(yōu)化，積極將智能化采礦技術應用于其中，減少采礦工程實施中的資源浪費現(xiàn)象。

6.結束語

伴隨著我國礦山行業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展，市場上日漸出現(xiàn)了現(xiàn)代化采煤工藝和技術，這些工藝技術的應用，可有效發(fā)揮其技術優(yōu)勢，提升采礦工程的整體效率和效益。未來的各個采礦工程項目實施中，都要加強采礦工藝技術的創(chuàng)新。