摘要：随着科技的不断进步，现代化采矿工艺技术已成为提高矿产资源开发效率、保障矿工安全和实现环境可持续发展的关键。本文旨在探讨现代化采矿工艺技术在标准采矿工程中的应用情况，揭示了这些技术如何优化采矿作业流程、提升资源回收率以及降低生产成本。

关键词：现代化采矿；自动化设备；远程控制；智能化管理；资源回收率

在全球化的经济背景下，矿产资源的高效开发与利用对于国家经济的发展至关重要。然而，传统的采矿方法往往伴随着资源浪费、环境污染和安全隐患等问题。因此，引入现代化采矿工艺技术，不仅能够提升采矿效率，还能够减少对环境的破坏，确保矿工的生命安全。

一、现代化采矿工艺技术的概述

1.1自动化采矿设备的应用

在现代矿业中，自动化采矿设备已成为提升生产效率和安全性的关键因素。这些设备包括无人驾驶卡车、自动化钻机、自动装载机等，它们能够在无需人工干预的情况下完成复杂的采矿作业。例如，无人驾驶卡车可以在矿区内自主导航，运输矿石至指定地点，而自动化钻机则能精确地完成钻孔任务，提高开采精度。这些设备的使用不仅减少了对人力资源的依赖，还显著降低了因人为操作失误导致的事故风险。

1.2远程控制系统的发展

随着信息技术的进步，远程控制系统在矿业中的应用越来越广泛。这种系统允许操作员在远离矿区的地方通过电脑或移动设备控制采矿设备。这不仅提高了操作员的安全性，避免了他们直接暴露在恶劣的工作环境中，而且还可以通过集中管理提高生产效率。远程控制系统还能实现对设备的实时监控，及时发现并解决可能出现的问题，从而保证生产的连续性和稳定性。

1.3智能化管理平台的构建

智能化管理平台是现代化采矿工艺技术的核心组成部分。这个平台能够集成来自不同来源的数据，包括设备运行数据、生产数据、安全监控数据等，形成一个中央数据库。通过对这些数据的分析和处理，管理者可以获得关于矿区运行状况的深入洞察，并据此及时做出更加明智的决策。

二、现代化采矿工艺技术分类

2.1露天开采技术

露天开采是将矿体上覆的岩石和表土剥离，直接采出矿石的一种采矿方法。其特点是作业空间大、生产能力高、建设周期短、采矿成本相对较低。适用于埋藏较浅、规模较大、矿石品位较均匀且地质条件相对简单的矿体。露天开采的主要设备包括大型挖掘机、自卸卡车、钻孔爆破设备等。大型挖掘机用于采挖矿石和剥离岩石，其斗容可达数十立方米，如卡特彼勒6090FS挖掘机，斗容可达52立方米，挖掘力强大，能够高效地进行大规模开采作业。自卸卡车用于运输矿石和废石，载重量可达数百吨，如别拉斯75710自卸卡车，载重量高达450吨，具有运输效率高、适应性强的特点。钻孔爆破设备则用于在矿体上进行钻孔并实施爆破，为挖掘机采挖创造条件，先进的钻孔爆破技术能够精确控制爆破参数，提高爆破效果，减少对周边环境的影响。

2.2地下开采技术

2.2.1充填采矿法

充填采矿法是一种在采空区充填充填材料以支撑围岩并控制地压的采矿方法。根据充填材料的不同，可分为胶结充填、膏体充填等。其工艺原理是在回采过程中，随着矿石的采出，向采空区充填特定的充填材料，如胶结充填采用水泥等胶凝材料与尾砂、废石等混合制成的充填体，膏体充填则是将尾砂、水泥等制成高浓度的膏状充填物。充填采矿法的优点是能够有效控制地压，减少围岩移动和地表沉陷，提高矿石回收率，形成绿色开采，适用于矿石价值较高、围岩稳定性较差或地表不允许有较大沉陷的矿体。

2.2.2空场采矿法

空场采矿法是在回采过程中，将矿石采出后留下采空区，利用矿柱和围岩的自然支撑能力来维护采空区的稳定。常见的有空场采矿法有房柱法、留矿法等。房柱法是在矿房内开采矿石，留下规则的矿柱来支撑顶板，适用于矿石和围岩都比较稳固的水平或缓倾斜矿体。留矿法是将采下的矿石暂留矿房中，作为支撑围岩的人工矿柱，待矿房采完后再放出矿石，适用于矿石较稳固、围岩中等稳固的急倾斜薄矿体或中厚矿体。

2.2.3崩落采矿法

崩落采矿法是通过强制崩落围岩来充填采空区并控制地压的采矿方法。包括无底柱分段崩落法、有底柱分段崩落法等。无底柱分段崩落法是在分段巷道内采用扇形中深孔爆破落矿，崩落的矿石在崩落的围岩覆盖下放出，适用于急倾斜厚矿体。有底柱分段崩落法是在每个分段设置底部结构，通过漏斗等方式放出矿石，其崩落顺序是先崩落围岩，再回采矿石，适用于倾斜或缓倾斜的中厚以上矿体。

三、现代化采矿工艺技术在标准采矿工程中的应用

3.1提高采矿效率

现代化采矿工艺技术在标准采矿工程中显著提高了采矿效率。露天开采技术中，大型先进设备的应用使开采规模和速度大幅提升。如在某露天煤矿，采用新型的大型挖掘机和自卸卡车组合，每天的矿石开采量可达到数万吨，相比传统设备提高了3-5倍。地下开采技术方面，各种先进的采矿方法和设备也发挥了重要作用。例如，在充填采矿法中，采用自动化的充填系统，能够快速、精确地将充填材料输送到采空区，减少了充填作业时间，提高了采矿循环效率。在崩落采矿法中，高效的凿岩台车和放矿设备提高了落矿和放矿速度，如某铁矿采用的新型凿岩台车，凿岩速度比传统设备提高了50%以上，大大缩短了采矿周期。

3.2保障采矿安全

现代化采矿工艺技术为采矿安全提供了有力保障。在露天开采中，采用先进的边坡监测系统，能够实时监测边坡的稳定性，预防滑坡等事故的发生。例如，某露天金属矿安装了高精度的GPS边坡监测系统，通过对边坡位移、变形等参数的实时监测，及时发现潜在的安全隐患，并采取加固措施，确保了边坡的安全。在地下开采中，充填采矿法通过充填采空区有效地控制了地压，减少了围岩垮塌的风险。例如，在某深部地下矿山，采用膏体充填采矿法后，地压得到了有效控制，顶板垮塌事故明显减少。同时，地下开采中的各种安全监测设备，如瓦斯监测仪、地压传感器等，能够及时发现并预警安全问题，保障矿工的生命安全。

3.3降低资源浪费

现代化采矿工艺技术在降低资源浪费方面取得了显著成效。充填采矿法通过精确控制采空区的充填，减少了矿石的贫化和损失。如在某贵金属矿，采用胶结充填采矿法后，矿石贫化率从原来的20%以上降低到了10%以内，资源回收率提高了10-15个百分点。空场采矿法中，通过合理设计矿房和矿柱的尺寸，在保证安全的前提下，尽可能多地采出矿石，也提高了资源利用率。例如，在某铅锌矿采用房柱法时，根据矿体的具体情况进行优化设计，使矿石回采率达到了80%以上。

3.4减轻环境污染

现代化采矿工艺技术有助于减轻环境污染。在露天开采中，采用先进的除尘设备和污水处理系统，减少了粉尘和污水的排放。例如，某露天采石场安装了高效的布袋除尘器和沉淀池，使粉尘排放浓度降低了80%以上，污水达标排放率达到了100%。在地下开采中，充填采矿法减少了废石的排放，因为采空区被充填材料填充，不需要将大量废石运出地表。同时，一些矿山对矿渣和废水进行了资源化利用，如将矿渣加工成建筑材料，将废水处理后回用于采矿作业，降低了对环境的污染。

结语：

随着科技的不断发展，未来现代化采矿工艺技术将朝着信息化、智能化、绿色化、深部开采等更安全可靠且高效率的方向不断发展，采矿企业应积极适应这些发展趋势，不断引进和应用先进的工艺技术，以实现可持续发展，为全球经济发展提供稳定的矿产资源保障。

参考文献：

[1]唐维凯.现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用[J].中国科技投资，2019，000（011）：115-115.