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摘要：當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，各行業(yè)對(duì)資源的需求量都不斷提升。我國(guó)國(guó)土面積遼闊，資源儲(chǔ)備豐富，但是和發(fā)達(dá)國(guó)家相比，礦山開采技術(shù)較為落后，仍然有較大進(jìn)步空間。不僅如此，有很多不可再生資源在開發(fā)中已經(jīng)過量消耗，如果沒有采取相應(yīng)的手段進(jìn)行管控，將會(huì)帶來資源枯竭的問題。在新形勢(shì)下，我國(guó)在資源開發(fā)中要重視技術(shù)的合理應(yīng)用，避免資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。基于此，本文對(duì)現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)在采礦工程中的運(yùn)用進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代化；采礦工藝；采礦工程；運(yùn)用

隨著我國(guó)的發(fā)展與建設(shè)，當(dāng)前各行業(yè)對(duì)礦產(chǎn)資源的依賴性都越來越強(qiáng)，這也是促進(jìn)采礦行業(yè)發(fā)展的推動(dòng)力量之一。但是就目前情況來看，采礦工藝在應(yīng)用中依然存在較多問題，此外，設(shè)備、操作程序等也有待提升，應(yīng)根據(jù)不同環(huán)境、地質(zhì)條件，合理的選擇并應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)。如何在采礦工藝方面進(jìn)行完善，在提升資源開采效率的同時(shí)，減少對(duì)環(huán)境的破壞，是有關(guān)人員需要思考和解決的問題。因此，對(duì)現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)在采礦工程中的運(yùn)用進(jìn)行研究具有重要意義。

1采礦工藝技術(shù)概述

在我國(guó)工業(yè)化發(fā)展前期，為了提升經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，各行業(yè)對(duì)資源進(jìn)行了無節(jié)制的開采，導(dǎo)致部分礦產(chǎn)資源面臨枯竭。目前各行業(yè)對(duì)資源需求量依然持續(xù)上漲，如何平衡經(jīng)濟(jì)發(fā)展和資源保護(hù)，成為了需要關(guān)注和重點(diǎn)內(nèi)容[1]。以往采礦工作以人工開采方式為主，不可避免的會(huì)造成大量資源浪費(fèi)，且工作效率難以得到保障，很容易出現(xiàn)意外情況。隨著先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備的應(yīng)用，現(xiàn)代化采礦技術(shù)在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行了創(chuàng)新，也正朝著現(xiàn)代化、智能化的方向發(fā)展。在信息系統(tǒng)的輔助下，采礦工作的全過程都能夠得到監(jiān)管和控制，施工中的不確定性因素大大減少，提升了勞動(dòng)力資源利用效率。我國(guó)礦產(chǎn)資源分布廣泛，地表、地底等不同區(qū)域中都有豐富資源，現(xiàn)代化技術(shù)能夠靈活應(yīng)用于不同的環(huán)境中，顯著提升了采礦的安全性，保證該工作能夠順利推進(jìn)。

2現(xiàn)代化工藝在采礦工程中應(yīng)用的必要性

無論是對(duì)自然資源的利用，還是礦山開采技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)和發(fā)達(dá)國(guó)家相比都有著較大差距，在開采過程中資源浪費(fèi)、隨意開采、過度開采的情況不可避免會(huì)發(fā)生。我國(guó)各行業(yè)的發(fā)展都離不開礦產(chǎn)資源，例如很多建筑材料、化學(xué)材料都是以自然資源為主的[2]。資源儲(chǔ)存量的多少，開采效率的高低，都是衡量國(guó)家綜合實(shí)力的重要參考依據(jù)。隨著科技的發(fā)展，現(xiàn)代化采礦工藝的應(yīng)用較為普遍，能夠解決傳統(tǒng)開采中存在的各種弊端，包括資源浪費(fèi)、土地污染、環(huán)境破壞等。此外，現(xiàn)代化工藝的應(yīng)用，也符合國(guó)家提出的可持續(xù)發(fā)展理念、綠色發(fā)展理念，能夠更好的保護(hù)我國(guó)資源。

3采礦工程中采礦工藝方面存在的問題

目前礦石開采中的主要問題就是技術(shù)方面的問題，而且所開采出來的資源無論是在數(shù)量還是質(zhì)量上，都難以和我國(guó)社會(huì)發(fā)展需求相匹配。技術(shù)方面存在的問題主要包括以下幾個(gè)方面。一是資源定位、儲(chǔ)存量勘察方面的技術(shù)較為落后。由于我國(guó)國(guó)土面積遼闊，很多資源的分布比較分散，如果連資源儲(chǔ)存的位置都無法弄清，后續(xù)開采環(huán)節(jié)更是無從開展。二是采礦工程的順利進(jìn)行離不開機(jī)械設(shè)備，但是我國(guó)大型設(shè)備數(shù)量較少，很多先進(jìn)機(jī)械都要從國(guó)外進(jìn)口，成本極高。三是礦料選取階段的技術(shù)也有待提升，難以對(duì)部分資源進(jìn)行針對(duì)性的篩選，無法提升資源利用率，存在著大量浪費(fèi)。四是受到技術(shù)限制，很多復(fù)雜地形下的資源難以順利開發(fā)，部分資源無法利用，礦區(qū)閑置的情況較為普遍。

4現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)在采礦工程中的運(yùn)用

4.1爆破法

爆破法是目前我國(guó)礦產(chǎn)資源開發(fā)中應(yīng)用最為普遍的方法之一，操作時(shí)危險(xiǎn)系數(shù)大，如果炸藥用量不合理、安放位置沒有按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，輕則對(duì)礦山造成破壞，嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致人員傷亡[3]。因此為了減少爆破法在應(yīng)用過程中出現(xiàn)的安全事故，國(guó)內(nèi)外很多企業(yè)對(duì)該技術(shù)都進(jìn)行了創(chuàng)新，也提出了標(biāo)準(zhǔn)化的操作方法。①光學(xué)引爆法。主要依靠了機(jī)械設(shè)備所發(fā)出的激光來引爆礦石，在應(yīng)用過程中不會(huì)受到電磁波、聲波的干擾，穩(wěn)定性很強(qiáng)，且激光能夠重復(fù)進(jìn)行使用，可減少對(duì)自然資源的消耗；②離子爆破法。同樣需要利用到相應(yīng)的設(shè)備，但是作為一種電力爆破，有關(guān)人員無需前往現(xiàn)場(chǎng)，而是可利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控。以往爆破多用火藥，在引爆和爆炸之后會(huì)產(chǎn)生大量粉塵以及有毒有害氣體，對(duì)環(huán)境帶來影響，這和當(dāng)前可持續(xù)發(fā)展理念相違背。而離子爆破就解決了這一問題，真正做到了綠色無污染，且工作效率高，和采礦行業(yè)未來的發(fā)展相符合。

4.2溶浸采礦技術(shù)

溶浸采礦技術(shù)也是目前應(yīng)用較為普遍的技術(shù)之一，在應(yīng)用之前要對(duì)被開采區(qū)域的環(huán)境、土壤等進(jìn)行全面考察，隨后配制化學(xué)藥劑。作為一種新型技術(shù)，主要利用到了人們對(duì)化學(xué)的了解來開采礦物，需要技術(shù)人員充分掌握周圍區(qū)域礦產(chǎn)資源的相關(guān)信息，包括物理特點(diǎn)、化學(xué)特性等，在開采之前進(jìn)行反復(fù)的調(diào)研和試驗(yàn)，避免化學(xué)制劑對(duì)礦產(chǎn)區(qū)域造成的傷害。該方法對(duì)技術(shù)人員專業(yè)能力有著較高要求，需要其具備廣闊的知識(shí)面以及較強(qiáng)的動(dòng)手能力，能夠根據(jù)礦產(chǎn)特性對(duì)藥劑進(jìn)行配比。在做好了提前準(zhǔn)備工作之后，就可將化學(xué)藥物傾倒在指定位置；在化學(xué)藥劑和接觸物發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)之后，即可開采目標(biāo)礦物；隨后清除化學(xué)反應(yīng)后留下的廢棄物，避免對(duì)自然環(huán)境造成污染和破壞。溶浸采礦技術(shù)的應(yīng)用，需要技術(shù)人員熟練掌握不同制劑的使用、配置、反應(yīng)知識(shí)，并隨著場(chǎng)景的變化而做出相應(yīng)的調(diào)整，盡可能減少因操作失誤帶來的損失。

4.3現(xiàn)代化工藝填充采礦技術(shù)

目前仍然有部分地區(qū)的采礦工作依靠人工進(jìn)行，由于對(duì)地質(zhì)、地形以及礦山的了解不夠深入，如果采空區(qū)較大，支撐力量不足，很容易出現(xiàn)開裂、地面凹陷、礦體坍塌等問題，造成經(jīng)濟(jì)損失及人員傷亡?，F(xiàn)代化工藝填充采礦技術(shù)的應(yīng)用就能夠有效解決這一問題，一方面能夠讓開采作業(yè)更加安全，另一方面還能提升工作效率。填充式的開采方法，可做到“邊開采邊填充”，填充對(duì)象為已經(jīng)空下的資源區(qū)，且不會(huì)影響到后續(xù)開采作業(yè)效率。填充材料具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，能夠起到支撐作用，尤其是在危險(xiǎn)區(qū)域中的應(yīng)用，可大大降低土地形變的可能。例如如果礦體下方有豐富的地下水資源，合理應(yīng)用填充技術(shù)就能夠?qū)Φ孛嫫鸬焦潭ㄗ饔?，減輕地下水帶來的影響。

4.4崩落采礦工藝

崩落采礦工藝是當(dāng)前采礦中常用的技術(shù)類型之一，主要對(duì)象為礦洞中的圍巖，從其字面意思來看，能夠防止巖石掉落對(duì)施工人員帶來的影響，從而讓開采作業(yè)更順利、更安全的進(jìn)行。在實(shí)際應(yīng)用中，可將崩落采礦工藝分為兩個(gè)部分，一是底柱分段崩落攻擊工藝，二是無底柱分段崩落工藝。前者需要明確橫斷面的尺寸、底柱高度等參數(shù)，從而合理設(shè)計(jì)開采方案。在設(shè)計(jì)之前，要對(duì)礦體巖石穩(wěn)定性進(jìn)行全面考察，如果應(yīng)用的是漏斗底結(jié)構(gòu)，分段底柱的高度控制在5m~7m為宜。

4.5空?qǐng)霾傻V技術(shù)工藝技術(shù)應(yīng)用

國(guó)民經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)固增長(zhǎng)，對(duì)于我國(guó)采礦行業(yè)發(fā)展來講提供了技術(shù)支持，而由于采礦作業(yè)所涉及的內(nèi)容比較多，在實(shí)際作業(yè)過程中也會(huì)遇到一些阻礙，所以相關(guān)單位應(yīng)將現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)應(yīng)用在采礦工程領(lǐng)域中，這具有著重要的意義。其中，空?qǐng)霾煽丶夹g(shù)工藝被應(yīng)用在采礦工程中，它具有著很多的作用和價(jià)值，而該技術(shù)主要是指將礦塊劃分成礦房以及礦柱，隨后制定詳細(xì)的方案展開施工，保障整個(gè)采礦作業(yè)能夠處于井然有序的狀態(tài)。同時(shí)作業(yè)人員也需要結(jié)合實(shí)際工程需求，靈活采用空?qǐng)霾傻V工藝技術(shù)手段，這樣才能夠?yàn)楹罄m(xù)礦產(chǎn)資源開采作業(yè)提供理論數(shù)據(jù)支持。其次，相關(guān)工作人員也要有計(jì)劃的回踩礦柱和處理采空區(qū)域，這也關(guān)乎采礦工程行業(yè)發(fā)展，特別是應(yīng)將空?qǐng)霾傻V技術(shù)滲透在整個(gè)采礦領(lǐng)域中，這不僅能夠?qū)⒋思夹g(shù)有效的推廣和宣傳出去，同時(shí)也能夠滿足礦產(chǎn)資源開采作業(yè)實(shí)際需求，以及可以降低問題發(fā)生概率。因?yàn)闀r(shí)代的不斷變化，人們對(duì)礦產(chǎn)資源需求量也在逐年遞增，所以我們更加需要加大在礦山開采技術(shù)上的研究力度，也要靈活運(yùn)用空?qǐng)霾傻V技術(shù)手段輔助作業(yè)，盡可能的避免資源浪費(fèi)以及環(huán)境污染等問題的產(chǎn)生，對(duì)于礦產(chǎn)行業(yè)發(fā)展非常的關(guān)鍵。

4.6巖體加固技術(shù)的應(yīng)用

巖體加固技術(shù)目前也被應(yīng)用在采礦工程中，工作人員應(yīng)借助此技術(shù)保障開采作業(yè)順利展開。因?yàn)榻鼛啄陙黼S著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，人們對(duì)礦產(chǎn)資源的需求量也變得越來越大，本身我國(guó)礦產(chǎn)資源分布就比較廣泛，但是在實(shí)際礦產(chǎn)資源開采過程中也面臨著一些問題，所以我們更加需要利用巖體加固技術(shù)確保開采作業(yè)的安全性與穩(wěn)定性。數(shù)據(jù)表明，大多數(shù)礦產(chǎn)開采作業(yè)周邊環(huán)境是比較復(fù)雜的，特別是由于機(jī)械設(shè)備的使用會(huì)對(duì)周邊巖石造成破壞，若不能制定詳細(xì)的方案，會(huì)致使其他事故等問題的產(chǎn)生，嚴(yán)重威脅著施工作業(yè)人員生命財(cái)產(chǎn)安全。所以為了保障整個(gè)礦產(chǎn)資源開采作業(yè)順利展開，我們應(yīng)利用巖體固技術(shù)輔助作業(yè)，從而保障相關(guān)作業(yè)人員在一個(gè)安全可靠的環(huán)境中作業(yè)。除此之外，在使用巖體加固技術(shù)中過程中，作業(yè)人員也要做好開采前期準(zhǔn)備工作，比如：對(duì)于那些不穩(wěn)定的巖石區(qū)域應(yīng)進(jìn)行加固處理。

4.7深井采礦工藝

深井采礦工藝是當(dāng)前社會(huì)背景下所孕育出來的技術(shù)手段，它是一種新型的現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)，目前被應(yīng)用在采礦工程領(lǐng)域，能夠?yàn)楣ぷ魅藛T提供很多便捷，最重要的目的也是為了減少礦產(chǎn)資源的浪費(fèi)。如今隨著人們生活條件的改善，對(duì)礦產(chǎn)資源的需求量也變得越來越大，而我國(guó)金屬礦開采在落實(shí)過程中面臨著一些問題，比如：由于不合理的開采，導(dǎo)致礦產(chǎn)資源比較緊張，這難以滿足現(xiàn)代人生活以及行業(yè)生產(chǎn)需求，所以我們更加需要利用深井采礦工藝技術(shù)手段，確保礦產(chǎn)資源開采作業(yè)有序展開，進(jìn)一步提高礦產(chǎn)資源使用效率以及避免資源浪費(fèi)的產(chǎn)生。其次，再進(jìn)行露天開采作業(yè)時(shí)，工作人員要加大再深井采礦工藝上的研究力度，并將此技術(shù)有效滲透在采礦工程中，這樣才能發(fā)揮技術(shù)價(jià)值，為后續(xù)礦產(chǎn)資源開采作業(yè)提供技術(shù)支持，這對(duì)于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展非常關(guān)鍵。因?yàn)閭鹘y(tǒng)技術(shù)已不能滿足現(xiàn)在采礦企業(yè)發(fā)展需求，所以我們更加需要利用深井采礦工藝輔助作業(yè)，從而發(fā)揮技術(shù)價(jià)值。

4.8特殊采礦工藝技術(shù)

特殊采礦工藝也是一種新型的采礦工藝手段，備受采礦行業(yè)所青睞，因?yàn)椴傻V行業(yè)隨著發(fā)展規(guī)模的擴(kuò)大，工作難度系數(shù)也逐步得到提高，而礦產(chǎn)資源也是現(xiàn)代人類發(fā)展不可缺少的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，而隨著時(shí)間的推移，礦產(chǎn)資源也處于一個(gè)短缺的狀態(tài)，所以我們更加需要加大采礦工藝上的研究力度，切合實(shí)際的為人類發(fā)展提供更多的物質(zhì)資源。而特殊采礦工藝主要是根據(jù)采礦的環(huán)境，通過因地制宜的方法所展開的一個(gè)施工作業(yè)，能夠?yàn)橄嚓P(guān)作業(yè)人員提供很大的技術(shù)支持。本身我國(guó)海洋面積就比較廣闊，內(nèi)部蘊(yùn)含著豐富的礦產(chǎn)資源，所以我們可以采用特殊采礦工藝技術(shù)，將潛在于海洋中的礦產(chǎn)資源有效的開采出來，進(jìn)而為現(xiàn)代人生活以及行業(yè)生產(chǎn)提供更多的物質(zhì)基礎(chǔ)。當(dāng)然，由于海洋采礦難度系數(shù)比較高，單純依靠傳統(tǒng)方法很難提高工作質(zhì)量，所以我們還需要加大資金投入力度，并加強(qiáng)在特殊采礦工藝上的研究力度。其次，由于海洋采礦作業(yè)難度系數(shù)以及危險(xiǎn)系數(shù)比較高，對(duì)采礦作業(yè)人員要求也比較高，所以我們應(yīng)注重的開采作業(yè)人員各方面能力培訓(xùn)，使他們能夠運(yùn)用先進(jìn)的開采技術(shù)手段開展采礦工程，這不僅能夠降低資源浪費(fèi)等問題產(chǎn)生，又能夠避免因開采過程中對(duì)海洋環(huán)境所造成的污染，可以說，礦產(chǎn)資源也成為礦產(chǎn)企業(yè)未來發(fā)展需要注重的一個(gè)環(huán)節(jié)。

4.9機(jī)械化開采工藝技術(shù)

近幾年來。隨著礦產(chǎn)企業(yè)發(fā)展速度的提高，對(duì)采礦技術(shù)需求量也變得越來越大，因?yàn)橄冗M(jìn)技術(shù)手段的應(yīng)用能夠減輕工作人員工作壓力，使他們能夠更好的展開采礦工程建設(shè)。而礦產(chǎn)資源與現(xiàn)代人生活之間存在著密不可分的關(guān)系，近幾年來礦產(chǎn)資源也隨之減少，所以我們更加需要加大在采礦工藝技術(shù)研究。其中，機(jī)械化開采技術(shù)也是金屬礦開采行業(yè)經(jīng)常使用到的一個(gè)技術(shù)手段，它主要分為兩種，一種是露天開采，另一種則是地下開采，露天開采不同于地下開采，它的難度系數(shù)相對(duì)來講比較低，所以工作人員只需要使用相應(yīng)的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行作業(yè)，即可完成相應(yīng)的開采作業(yè)任務(wù)。當(dāng)然，我們也要確保機(jī)械設(shè)備在操作過程中具備安全性，這樣可以提高開采作業(yè)工作質(zhì)量和效率，同時(shí)也能夠降低經(jīng)濟(jì)損失。此外，地下開采難度系數(shù)比較高，同時(shí)它的安全系數(shù)是比較低的，所以我們?cè)诘叵麻_采過程中，更加需要靈活的利用機(jī)械化開采工藝技術(shù)手段，以便于保障內(nèi)部人員生命財(cái)產(chǎn)安全，同時(shí)這也可以有效避免產(chǎn)生尾砂污染，最重要的是能夠利用此技術(shù)為后續(xù)采礦工程奠定夯實(shí)基礎(chǔ)。

5現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)的發(fā)展前景

5.1推動(dòng)技術(shù)的智能化、綠色化發(fā)展

在未來很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，智能化、綠色化將會(huì)是很多行業(yè)和領(lǐng)域發(fā)展的主要方向，采礦工藝亦是如此。現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用，能夠代替人工完成很多復(fù)雜、危險(xiǎn)的操作，提升采礦效率的同時(shí)，也保障了有關(guān)人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。隨著科技的推廣和應(yīng)用，無人作業(yè)在礦區(qū)中普及開來，提升了開采效率。在綠色化發(fā)展方面，要遵循可持續(xù)發(fā)展原則，在開采之前，應(yīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的水系統(tǒng)、大氣系統(tǒng)、地質(zhì)條件等進(jìn)行全面考察。要合理應(yīng)用開采技術(shù)，以免對(duì)自然環(huán)境造成破壞。

5.2加大監(jiān)管力度

資源開采的危險(xiǎn)性較大，尤其是在陌生區(qū)域和地下環(huán)境中，危險(xiǎn)性會(huì)更高，因此需要安排專業(yè)人員進(jìn)行監(jiān)督。部分單位為了經(jīng)濟(jì)效益，隨意開采、過度開采的情況十分嚴(yán)重，由于沒有監(jiān)管人員，會(huì)造成大量的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。當(dāng)?shù)卣舍槍?duì)開采作業(yè)進(jìn)行管理，制定完善的監(jiān)管體系，對(duì)破壞資源、礦產(chǎn)開采的方式等進(jìn)行管理。

5.3礦山采場(chǎng)的圍巖控制

要注重運(yùn)用廢石和尾礦等對(duì)采空區(qū)進(jìn)行填充，提升其穩(wěn)定性，以免出現(xiàn)塌陷或其他安全事故。此外，還可利用現(xiàn)代化設(shè)備，對(duì)地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)，提升礦山開采選址的科學(xué)性和合理性，推動(dòng)開采作業(yè)的安全進(jìn)行。

6結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，礦產(chǎn)開采也受到了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注，在各行業(yè)對(duì)資源需求量不斷提升的背景下，也對(duì)工藝技術(shù)提出了更高要求。因此，要深入分析當(dāng)前技術(shù)方面存在的問題，意識(shí)到現(xiàn)代化技術(shù)應(yīng)用的必要性，目前常用的采礦工藝包括爆破法，溶浸采礦技術(shù)，現(xiàn)代化工藝填充采礦技術(shù)，崩落采礦工藝等。此外，還應(yīng)學(xué)習(xí)借鑒其他國(guó)家的技術(shù)，引進(jìn)儀器設(shè)備，做到和國(guó)際接軌，推動(dòng)我國(guó)現(xiàn)代化采礦工藝的發(fā)展。

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作者:王超 單位:長(zhǎng)春黃金設(shè)計(jì)院有限公司