田宏海，任萬壽

（1.甘肅省酒鋼集團(tuán)宏興股份有限公司鏡鐵山礦業(yè)公司，甘肅 嘉峪關(guān) 735100；2.甘肅酒鋼集團(tuán)宏興鋼鐵股份公司，甘肅 嘉峪關(guān) 735100）

科技的進(jìn)步，促進(jìn)了采礦行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，越來越多的采礦企業(yè)參與進(jìn)來，其面臨著巨大的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。但是目前，我國(guó)許多的礦業(yè)仍然處于初期建設(shè)期。研究人員對(duì)我國(guó)的采礦行業(yè)進(jìn)行走訪調(diào)查發(fā)現(xiàn)，我國(guó)的采礦技術(shù)存在許多問題，如采礦技術(shù)管理不夠細(xì)化明晰、在傳統(tǒng)的建設(shè)期和目前的發(fā)展期中出現(xiàn)矛盾、解決采礦工程中的安全問題方法不當(dāng)?shù)龋S多矛盾導(dǎo)致了采礦工程停滯不前[1,2]。由于井下的環(huán)境惡劣，復(fù)雜多變幻，在工人采礦過程中會(huì)遇到許多的突發(fā)安全問題，并且我國(guó)現(xiàn)今采用的礦井依然是落后的炮采工藝，這種滯后的生產(chǎn)方法也嚴(yán)重影響到了采礦工程的進(jìn)程，更無法保證工人的安全問題。因此，有必要對(duì)采礦工程常用采礦技術(shù)的細(xì)化管理進(jìn)行研究[3]。

1 采礦工程中采礦技術(shù)的特點(diǎn)

1.1 大體的開采技術(shù)類型

我國(guó)的許多礦山地域地理氣候特征不一。無論是黑色金屬、有色金屬還是煤炭礦床都是大多以小礦井小規(guī)模方式開采。地表以下深層礦床的開采對(duì)安全、技術(shù)、質(zhì)量要求極高。目前，我國(guó)井下深部礦床開采特點(diǎn)是：主要根據(jù)主井和副井的深度不同，一般采用斜井、立井、平硐、綜合四種方式進(jìn)行開采，圖1為一般的工藝流程。

在一些礦井大小不一時(shí)，應(yīng)該根據(jù)礦井的形狀、深度和露天開的方式進(jìn)行開采。在整個(gè)開采的過程中，尤其要根據(jù)地形、氣候、環(huán)境選擇相應(yīng)的開采方式，根據(jù)需要采取兩種或兩種以上的開采方式相結(jié)合，最終形成一套獨(dú)特的開采技術(shù)及符合礦床賦存形態(tài)的開采方式。

1.2 井下開采具有復(fù)雜性

我國(guó)大多的礦產(chǎn)藏匿于甘肅、蘭州及西北等遼闊之地，周遭環(huán)境多變，礦井下的環(huán)境惡劣程度不言而喻，整個(gè)工程技術(shù)難度系數(shù)較高，開采中常常會(huì)伴隨著火災(zāi)、爆炸、高溫和井下的水位變化、通風(fēng)不良、巖爆等一系列問題，工藝中時(shí)時(shí)需要注意以上諸多問題，使采礦技術(shù)充滿復(fù)雜性，一直難以更好地突破[4]。井下的生產(chǎn)系統(tǒng)是工程整體設(shè)計(jì)，主要由掘進(jìn)配合回采，加之排水、通風(fēng)等輔助措施，環(huán)環(huán)相扣構(gòu)成了一個(gè)復(fù)雜的體系，并且地質(zhì)的不同，采用的輔助措施隨之改變，工程復(fù)雜，采礦的難度相對(duì)較大。

圖1 采礦工藝流程圖

1.3 采礦業(yè)發(fā)展迅速

隨著國(guó)際形勢(shì)的瞬息萬變，國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，采礦業(yè)的高需求，因此采礦技術(shù)在一定的時(shí)間段內(nèi)需要不斷革新，由此需對(duì)采礦技術(shù)進(jìn)行細(xì)化管理，在目前的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的背景下，許多專家愿意研究采礦技術(shù)，通過實(shí)地考察，花費(fèi)更多的精力、配合更多的人員進(jìn)行研究，使采礦技術(shù)取得進(jìn)一步的成就。特別是近年來信息化技術(shù)的介入，六大系統(tǒng)的普及和礦山數(shù)字化、開采機(jī)械的大型化、自動(dòng)化、遠(yuǎn)程控制無人化采礦技術(shù)得到迅速的發(fā)展。

2 采礦技術(shù)分析

2.1 一般機(jī)械法和特殊法

目前在我國(guó)廣泛使用的是一般的采礦法——機(jī)械法。機(jī)械法是一個(gè)廣泛的統(tǒng)稱，又可分為兩大類：露天開采和地下井開采。使用一般的露天開采只是針對(duì)個(gè)別的有色金屬并且在地下埋深，金屬有色可以很快辨別到礦石，開采速度較快，效益好。這種開采的缺點(diǎn)是埋深的有色金屬不容易挖掘，且有色金屬的質(zhì)量不高。地下井開采法適用于我國(guó)有色金屬的開采方式之一，其與露天開采的不同主要是利用丼工開采，需要結(jié)合不同的地質(zhì)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)存在一些安全問題。在有色金屬開掘過程中會(huì)遇到一些有毒氣體，在回采的過程中地表塌陷，危險(xiǎn)系數(shù)較高。

對(duì)于不同的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、礦產(chǎn)含量，選擇的采礦技術(shù)不同。在一些特殊的情況下需要采用特殊采礦法，其中包含物理采礦、化學(xué)采礦、海洋采礦。物理化學(xué)采礦法主要是讓物理化學(xué)溶液對(duì)礦石進(jìn)行溶解，溶解的礦石中找到有用成分后利用回采的方式，將有用成分從地下運(yùn)到地上，再次采用物理化學(xué)中所涉及到的相應(yīng)方法進(jìn)行提取，最終得到礦石成分。物理化學(xué)采礦法的主要優(yōu)點(diǎn)是工作條件適合、投資小、效益大。缺點(diǎn)是不適用于陸地開采。而海洋采礦因?yàn)闂l件太差，水下環(huán)境難以辨別，目前陸地的礦井大多已被開采，因此海洋采礦是一種必然的發(fā)展趨勢(shì)，如圖2所示，為海洋采礦圖。

圖2 海洋采礦

2.2 深層開采法

我國(guó)是一個(gè)人口大國(guó)，目前地表的礦產(chǎn)所剩無幾，需要深層開采礦產(chǎn)資源，深層開采法已成為重點(diǎn)研究方法。但是礦井在深層開發(fā)中難度較大，尤其是針對(duì)礦井的通風(fēng)不暢、有毒有害氣體、壓強(qiáng)控制等問題的技術(shù)仍不成熟，以及設(shè)備不先進(jìn)等因素的限制，目前深層采礦法有待進(jìn)一步提高。

2.3 爆破法

爆破法是目前常用的采礦方法之一，但是定向爆破只能適用于一般情況，一旦爆破失控，那么整個(gè)礦石將會(huì)受到嚴(yán)重的損壞，人員大面積受傷，不利于采礦工程的進(jìn)行，因此國(guó)際上也提出了最新的研究方法。其一是光學(xué)引爆法，利用機(jī)器發(fā)出激光進(jìn)行礦石的引爆，這種方式不受周遭的波、聲音的影響，并且激光可重復(fù)使用，綠色可循環(huán)。其二離子爆破法，是利用設(shè)備進(jìn)行電力爆破，通過遠(yuǎn)程的控制實(shí)現(xiàn)爆破目的。在以往的爆破法中，大多是利用火藥爆破，但是火藥燃燒對(duì)大氣污染較大，造成空氣的毀壞、環(huán)境的污染。這種離子爆破法綠色無污染，符合國(guó)際發(fā)展潮流。其三，中深孔爆破法，小型的礦井在山上，將引爆物裝在較小的平臺(tái)上，使前方的爆破力度小于后方，減少對(duì)巖體的損害，使用少量的引爆物達(dá)到爆破的目的，不僅節(jié)省的原料，同時(shí)減少了周圍爆破造成的影響。

3 采礦工程中采礦技術(shù)細(xì)化管理措施

3.1 建立健全采礦安全保障制度

根據(jù)上文論述，采礦技術(shù)類型主要是露天和礦井，危險(xiǎn)系數(shù)都較高。礦井采礦需要礦工的實(shí)際操作，因此建立健全安全保障體系非常有必要。根據(jù)采礦行業(yè)具體的情況，礦工需要得到一份安全財(cái)產(chǎn)協(xié)議，其中包括礦工的工資、獎(jiǎng)金、受傷賠償、保險(xiǎn)等內(nèi)容，使礦工的利益得到保證，免除礦工的憂慮。同時(shí)，整個(gè)采礦體系需要具體的流程，管理者要科學(xué)合理地分配，可根據(jù)礦工自身的性格特點(diǎn)進(jìn)行分配任務(wù)，明確礦工的職責(zé)，使整個(gè)流程清晰明了。

3.2 礦工的選擇培養(yǎng)

首先，管理者對(duì)礦工的選擇需慎之又慎，對(duì)其進(jìn)行專門的培訓(xùn)，對(duì)下井的礦工需要集中培訓(xùn)，讓礦工了解整個(gè)采礦的過程、注意事項(xiàng)以及遇到危險(xiǎn)時(shí)應(yīng)該如何求救和自救。在開采過程中，礦工必須服從管理和安排，無條件完成管理者分配的任務(wù)，使整個(gè)采礦過程安全有序的進(jìn)行。再者，需要培養(yǎng)礦工的安全意識(shí)，通過不斷的教育、演練和相關(guān)部門的監(jiān)督確保礦工的技能和心理更加成熟。

3.3 提高通風(fēng)管理

地下采礦最重要的便是作業(yè)區(qū)的通風(fēng)設(shè)置，采礦的工程部門需建立一個(gè)完整的通風(fēng)管理體制，讓礦井中的生產(chǎn)穩(wěn)定有序的進(jìn)行。對(duì)于人員的安排避免同一個(gè)區(qū)域過度密集，擬定適合的崗位，良好的通風(fēng)條件不僅可以保證礦工的人身安全，而且能夠消除一定的其他隱患，達(dá)到采礦工程中采礦技術(shù)的細(xì)化管理。

4 結(jié)語

綜上所述，采礦工程中仍然存在許多的隱患，我國(guó)和國(guó)際上的研究人員都在不斷地創(chuàng)新采礦技術(shù)，為采礦行業(yè)提供新型綠色的方法，而關(guān)于采礦中工人的安全仍是一個(gè)重大問題，管理者應(yīng)該采用健全的體制保證礦工的安全，采用現(xiàn)代化的管理體制對(duì)采礦技術(shù)進(jìn)行細(xì)化管理，才能保證采礦工程的長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展。