现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用

现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用

甄宇

黑龙江龙煤七台河矿业有限责任公司 黑龙江 七台河 154600

摘要：随着经济增长和社会水平的持续提高，按照可持续发展的原则来改善资源结构体系，可以推动自然资源的绿色利用和持续发展。在矿业领域，中国的采矿技术拥有悠久的发展历程，在绿色环保理念的指导下，对矿产资源的开采提出了更为严格的标准。因此，在实际操作中，鉴于矿业目前较为成熟的开采技术，技术人员需要特别关注环境影响，积极采用现代化的采矿技术，以促进矿业开采领域的稳定和持续发展。

关键词：采矿工艺技术；采矿工程；应用

引言

创新煤矿开采技术的主要目的是为了应对日益复杂的开采环境，克服传统煤矿开采技术所面临的种种限制，从而全面提高采矿工程的质量和效率，严格控制采矿过程中的资源消耗，并有助于更有效地保护环境。随着采矿工程的发展，现代化煤矿技术也在不断进步和优化，但仍存在很大的改进空间。因此，有必要对现代化煤矿技术在采矿工程中的有效应用进行深入研究。

1.现代化采矿工艺技术概述

相较于传统的采矿技术，现代采矿技术对旧有的技术进行了改进和优化，其目标是在低碳环保和绿色发展的理念指导下，提高矿产资源的利用效率和开采率。在传统采矿模式下，由于当时的经济和环境影响，煤炭资源的开采往往过于注重产量，而忽略了保护周边环境的重要性。

2.现实意义

2.1遵循绿色发展理念

各行业正积极支持环保和绿色能源的保护，以及相关技术的采纳。对于采矿行业而言，绿色发展的观念至关重要。采矿活动往往会产生大量的污染物，可能导致严重的空气污染，对人类健康产生负面影响。此外，采矿还会对水资源产生影响，破坏水系结构和土地资源，引起水资源枯竭和土地荒漠化等问题。采用现代采矿技术能够减少能源的使用，节约资源，降低污染，防止对自然环境的破坏，并促进人类与自然的和谐共生。

2.2有利于增强企业经济效益

通过高效应用矿井采矿技术，不仅提升了煤矿行业的机械化水平，还有助于降低采矿成本，从而提升采矿工作效率，并为公司创造更多的经济收益。例如，采用刨煤采煤法，可以利用专业的刨煤设备来确定煤层的层面。在这一过程中，公司只需派遣专门的设备管理人员，从而减少劳动力成本。此外，煤矿开采技术的应用不仅能提升企业的自动化程度，而且在某些情况下还能减少采矿过程中可能出现的安全生产隐患，预防操作人员发生意外事故。

3.采矿工程中存在的问题

3.1技术问题

近年来，中国的工业发展取得了显著进步，尤其是在煤矿开采领域，从传统的人工开采转变为广泛应用的机械化开采。随着开采难度的增加和开采深度的延伸，采矿过程中经常会遇到难以开采的区域和地质条件复杂的围岩，这就要求采用更加智能化和自动化的技术及设备。传统的采矿技术已经不再适应煤矿的实际情况。考虑到开采效率和安全性，研究人员需要对技术难题进行深入研究和分析，不断改进采矿技术，以解决煤矿当前面临的技术挑战[1]。

3.2技术方面

在传统采矿方法中，人工操作占据主导地位，而自动化和机械化程度普遍不高。但随着科技与经济的迅猛进步，中国的矿业领域取得了显著的成就，自动化和机械化在采矿工程中的应用越来越广泛。在那些地质条件较为复杂的区域，采用恰当的自动化设备与技术来进行采矿作业，不仅能够提升采矿的品质与效率，还能确保作业的安全性，并对整个采矿流程进行优化。目前，中国海洋资源的开发潜力十分巨大，特别是海洋石油的采掘尤为关键。尽管如此，从海底开采可燃冰和天然气仍然是一项充满挑战的任务。

3.3环保问题

煤炭开采往往伴随着对生态环境的负面影响。在过去，为了推动经济的快速增长，中国对采矿活动对环境造成的影响关注不足，这严重破坏了生态平衡。常见的问题包括山体滑坡、地面塌陷、有毒气体排放等，这些不仅对自然环境造成破坏，还导致了植被的破坏、生物多样性的下降以及水体污染，给矿区周边的居民带来了显著的不利影响。

4.现代化采矿技术在采矿工程中的应用

4.1现代化空场采矿工艺技术

露天采矿技术是一种在露天环境中进行的采矿作业方式，其核心目标是确保在矿石开采过程中，地表和地下空间的稳定性，同时实现采矿作业的高效率与安全性。在实践中，露天采矿技术主要分为两种类型：柱式采矿和硐室采矿。矿柱支护是露天采矿技术的关键环节，其主要作用是通过对矿柱的精确设计与布置，有效地承担起地压和岩石应力的作用，从而确保地下空间的稳定性。矿柱的尺寸、形状和布置间距需要根据具体的地质条件和矿物特征来确定，以保证矿柱支护的有效性。在采矿过程中，矿柱支护可以有效地控制岩体的变形和坍塌，从而确保矿区的安全性。此外，对于矿房内的矿产资源，可以采用分层开采或分阶段开采的方法，尽量减少地应力对岩体的影响，以保证矿区的稳定性 [2]。

4.2溶浸采矿技术

溶浸采矿技术是一种基于对矿产资源深入物理和化学特性的理解，并选择适当的化学溶剂对矿层进行处理的先进工艺。这项技术能够有效地从矿区中提取有价值元素，实现资源的优化转化，并显著提高采矿效率和产量。溶浸采矿技术具有成本相对较低、高度现代化和显著的环保效益等优点，因此被广泛推广和应用。在实际操作中，首先需要对矿区进行合理规划，确定井的类型和间距，并进行钻孔和安装工作。随后，将配制好的溶浸液注入钻孔中，与矿石发生反应并提取有价值元素。提取液随后需要经过吸附和清洗等步骤，以提高目标元素的纯度和提取率。最后，通过沉淀和过滤等工艺步骤，得到浓缩物产品，并对废水进行处理，确保其符合相关环保标准。

4.3深井开采技术

深井技术是采矿工程中常用的一种工艺技术。在实际应用中，深井技术是在原有的垂直井的基础上，进一步加深井深，以便更有效地开采底层矿产资源，从而提高矿产开采的效率。在生产实践中，由于矿产资源是有限的，而传统的采矿技术相对落后，只能用于开采露天和浅层地下矿产资源。因此，矿山企业在开采过程中必须不断寻求更安全、经济有效的深井开采技术，以提高地下深层矿产资源的开发利用效率，进而提升矿山企业的经济效益[3]。

4.4露天采矿工艺技术

露天采矿技术是一种在采矿工程中普遍采用的方法，它涉及在地面开放区域进行矿产资源的提取和获取。然而，由于许多大型采矿项目位于复杂的地质环境中，露天采矿面临严峻的挑战和安全隐患。在露天开采过程中，必须采取有效措施来预防土壤滑坡、岩石崩塌等自然灾害，并最大限度地减少对周围环境的影响。例如，通过地质工程技术加固边坡和岩石，采用适当的排水系统管理雨水和地下水，并建立环境监测机制。同时，利用先进的仪器和设备，可以提高采矿过程的自动化水平，提高操作的精确性，减少人为因素的影响。在制定采矿计划时，需要综合考虑资源分布、地质条件和经济效益等因素，改变采矿方式或引入新技术，以适应不同矿床的特点和变化。

结束语

综上所述，随着采矿工程向现代化方向的发展，对相关工艺技术的要求也在不断提高。空场采矿、填充采矿、崩落采矿、溶浸采矿、岩体加固、无废开采以及机械化开采等技术在采矿工程中的应用越来越普遍，这些技术的应用全方位地提高了工程的质量、效率和安全性。未来，需要进一步提高现代化煤矿工艺的智能化水平和绿色节能环保特性，以便更严格地控制采矿工程的进度、成本、效益以及污染问题。

参考文献：

[1]李超.采矿工程中的现代化采矿工艺技术[J].当代化工研究,2020(14).

[2]赵书东.现代化工艺技术在采矿工程中的应用分析[J].百科论坛电子杂志,2020(15).

[3]姚占辉.现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用探讨[J].新疆有色金属,2020,43(4).