现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用探索

现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用探索

张有利

河南能源焦煤集团瓦斯治理工程公司安全监察科，河南 ·焦作 454171

【摘要】随着社会经济的快速发展，我国采矿工业也取得了不俗的成就，现代化采矿技术在采矿工程中的应用为采矿事业的发展奠定了稳定坚实的基础。论文主要对采矿工艺技术进行分析，并结合实际工程对现场安全管理展开探讨。

【Abstract】 With the rapid development of social economy, China’s mining industry has also made good achievements, and the application of modern mining technology in mining engineering has laid a stable and solid foundation for the development of mining. This paper mainly analyzes the mining technology and discusses the field safety management in combination with the actual engineering.

【关键词】 采矿工艺；采矿工程；工艺技术；现代化　

【Keywords】 mining technology; mining engineering; process technology; modernization

1 引言

最近几年，采矿行业的发展遇到很多问题，成本不断增加，价格不断上涨，很多人担心不可再生的矿产资源是否会枯竭，为了应对这一难题，全世界都在积极探索开发现代化、自动化的采矿技术，以求改变现状，扭转被动局面，从而获得更大的经济效益、社会效益。采矿技术的发展也给从业人员提出了更高的要求，他们必须不断提升自身素质，学习更新采矿理论，掌握新技术新工艺，才能适应不断发展的能源产业。

2 采矿技术现状

随着我国采矿行业持续、深入、稳定发展,考虑到该行业危险因素较多、地质条件复杂多变、采矿作业环境各不相同,全国各地矿业集团所采用的主要采矿技术也存在多样性，呈现出一定的特点：首先，技术类别多。采矿技术的差异主要体现在不同的开采模式，不同的采矿技术选择使用不同的开拓、掘进及回采方式，以期采矿技术的高效利用，实现集约化组织生产和经济效益最大化。比如在采矿工程中，很多煤矿企业都会选择使用长壁开采技术，但是这一技术受限于矿区环境、地质条件等因素，有时不能达到很好的使用效果；而且使用范围有限，主要用于煤矿开采，如果把这一技术应用到其它门类的采矿行业中，不能达到预期的效果。长壁开采技术在一些实际工程应用中，生产效率比较低，影响工程质量达标，所以采矿作业要充分考虑影响矿区开采的各主要因素，选择使用不同的采矿技术，才能有效提升企业经营管理水平。其次，技术复杂性。采矿工程技术具有复杂性、系统性，采矿工程主要分为露天开采与井工开采两种方式，无论是哪一种开采方式都存在一定的危险性，通过两种开采方式的比较可以发现，井工开采存在的危险系数更高一些，如何确保采矿行业安全生产，这就需要广大从业人员充分探索、发展、创新采矿技术，从而实现整个行业的安全稳定发展。再者，安全要求高。井工煤矿采矿作业，现场施工环境恶劣，存在很多不确定因素，发生紧急情况时人员如何紧急避险，这是采矿技术需要重点研究解决的问题。

3 现代采矿技术在采矿工程中的应用分析

3.1 放顶煤开采技术

放顶煤开采要求煤矿企业具备较高的技术水平，开采过程中一定要科学地遵循使用相关技术工艺。放顶煤开采主要采用放顶煤可伸缩液压支架，改变了传统的人工作业方式，增加了操作范围，提高了生产效率，降低了生产成本。放顶煤开采技术煤层可采厚度最小为6m，能够很好地协调各个生产环节，同时，还可以进行分阶段操作与分区操作，适应性较强，广泛适用于煤矿集中生产和大范围生产，能够有效提高煤矿生产效益。

3.2 小阶段爆破采煤技术

该采煤技术可以在确保矿区内无设备、无人员的情况下进行开采施工，一般需要对矿区进行分段，以此来确保其他区段的安全施工。小阶段的爆破落煤采煤具有比较高的安全性能，但是操作流程比较复杂，每一个环节安全技术措施落实到位后才允许开展爆破落煤施工。小阶段爆破采煤技术有效的提高了煤炭开采量，在地质条件较稳定的矿区得到广泛应用。

3.3 溶浸采矿工艺技术

溶浸采矿工艺技术就是让矿产发生化学反应的采矿方法。首先要对矿产资源的成分进行分析，选择可以与其发生化学反应的溶液注入到矿层中，让矿石和溶液发生反应。通过化学反应液化固体矿石物质，可以更安全更简易的开展矿产开采。这种利用化学反应把矿石液态化再进行采集的方法具有巨大的应用前景，能在很大程度上节约成本，在提高了采矿的效率和收益的同时，又能减小对环境造成的破坏

^[1]。

3.4 缓倾斜开采技术

缓倾斜开采技术主要包括薄煤层缓倾斜开采技术和厚煤层缓倾斜开采技术两种,这两种技术在使用过程中各有特点。采用薄煤层缓倾斜开采技术时,工作人员需要操作专用设备，常见的有刨煤机,这种设备本身的体积相对较小,但是具有较大的开机功率。实际作业过程中,整个设备对煤层的破坏性较小,最大程度的保证了煤炭资源回收率。厚煤层缓倾斜开采技术可操作性强，安全系数高,应用广泛，能够更加科学合理的保证开采工作顺利进行^[2]。

4 现代采矿工艺技术的应用探索

4.1 推广使用新的爆破法

爆破法是目前常用的采矿工艺之一,实际操作中一旦爆破失控,将对人员、设备和作业环境造成不可预料的严重伤害和破坏,不利于采矿行业的安全发展，因此国际上提出了一些新的爆破方法。其一是光学引爆法,利用机器发出激光进行矿石的引爆,这种方式不受周遭的波、声音的影响,并且激光可重复使用,绿色可循环。其二是离子爆破法,是利用设备进行电力爆破,通过远程控制实现爆破的目的。在以往的爆破法中,大多是利用火药爆破,但是火药燃烧对大气污染较大,造成空气质量下降和作业环境的污染。这种离子爆破法绿色无污染,不破坏作业环境，符合国际发展潮流。

4.2 矿山采场的稳定性及围岩控制

在矿山采场区域要首先使用现代勘测技术勘查出地层结构，合理选择采矿设计，确保矿区地质构造的稳定性。在开采完矿藏之后，使用废弃石料或者尾矿回填采空区，避免地表塌陷，实现绿色开采。要利用现代化的工艺技术对矿山采场及围岩的稳定性进行控制，并做好应对突发状况的应急预案，保证采矿作业安全以及采场周边环境的稳定^[3]。

4.3 加快采矿技术的创新和转型

各种各样新工艺的不断发展以及开发，为采矿技术实现质的飞跃提供了一个新的路径，采矿行业需要不断结合当前国家级科技发展成果以及新工艺、新材料、新技术、新设备应用的现状，不断加快采矿工程设备、技术的更新与升级，引入国内外先进的开采经验以及开采方法，加快我国采矿行业的技术更新步伐。当前，我国采矿技术应用过程中存在开采效率低下以及开采质量不高的问题，国家相关部门需要充分发挥领导协调作用，要求采矿企业和职能部门及时更新开采理念，加快采矿行业的技术转型，并建立起完善系统的法律法规，加大对采矿行业的规范约束，严格监管采矿行为，及时对违法的采矿行为进行处理；关停生产效率低下、不具备开采资质的矿山企业，为采矿行业营造良好规范的市场，促进采矿行业的可持续发展。

5 现代采矿技术应用中安全管理案例分析

5.1 工程概况

焦煤集团九里山矿西距焦作市18km，井田地理坐标为：东经113º23′～113º26′，北纬39º17′～39º21′，行政区划隶属焦作市马村区。井田范围由5个拐点坐标圈定（扣除的四点控制范围为九里山乡三矿，面积0.10km2），东西走向长约5.5km，南北倾向宽约3.4km。井田总面积为18.60km2。本区属太行山山前平原和冲积、洪积扇的边缘地带。总体地形平坦，海拔85—117m，一般在95m左右。全区地势北西高，南东低，地面坡度3—8‰。在煤层开采后地面塌陷，局部形成低洼带，雨季会出现短时积水。西北部九里山残山上断续出露石炭、奥陶系灰岩，高出地面约70m。

5.2 完善和落实安全管理制度

九里山矿作为全国瓦斯治理标准化示范矿井，企业严格按照国家相关部门法律法规要求，严格制定了一系列与企业安全生产息息相关的规章、制度、规范和安全管理措施,并认真落实,坚决不搞形式主义，不做表面文章。并在此基础上进一步完善制度措施,比如设立相关奖惩制度,对生产违规违纪人员严厉处罚,对关乎企业安全生产提出重要建议的人员给予积极奖励,从而提高工作人员参与企业安全管理的积极性。对于一个企业发展而言,建立一整套运行高效、稳定、良好的管理制度至关重要,是一个企业获得稳定发展、实现利益最大化的重要前提,无论是领导者还是工作人员都需要给予充分重视，并贯彻落实到行动中去。

5.3 加强人才队伍建设

人才是实现行业发展的基础保障，其在煤矿生产中占据主导地位，为了提升开采效率、确保生产安全，煤矿企业需要不断加强人才队伍建设，构建一支职业化、专业化、技能化的工作团队。首先，企业需要从社会上和高校积极引进具有较强业务能力的专业人才，为企业发展做好人才储备工作，为人才提供更加优厚的待遇和宽广的发展空间，为其解决后顾之忧，让人才安心工作，将所有的精力和智慧用于采矿技术和工艺的研究和创新中；其次，建立完善企业考核制度，加强对相关业务部门及技术人员的考核，对于业务素质差、滥竽充数的人员引入末位淘汰机制，鼓励先进，鞭策后进，从而促进整个人才队伍的健康良性发展；最后，对现有人员加强专业技术培训，所有人员必须持证上岗，定期开展安全培训，只有培训考核合格的人员才能上岗，培训不合格的必须继续学习，尤其针对岗位技术要求较高的人员，必须培训合格后方可上岗作业。通过严格培训，有效提升员工安全意识，从根本上建立企业安全发展的人才基础。

6 结语

综上所述，随着我国经济的发展,采矿行业安全问题不断受到人们关注,对采矿工艺技术提出了更高的要求，为保证采矿行业安全、稳定、持续发展,需要广大采矿从业人员孜孜以求，不断探索新工艺新技术，以期不久的将来实现整个采矿行业的跨越式发展。

【参考文献】

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[2]常永华.采矿工程的采矿技术与施工安全的研究[J].科学技术创新,2018(12):22-23.

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[4]梁芝晏.煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术解析[J].技术与市场,2018(07):115+117.

[5]张其堂.探讨煤矿采矿工程中的采矿工艺技术[J].甘肃科技纵横,2018,47(04):11-14.

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