采礦工程學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀及問(wèn)題探討

1、采礦工程學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀及問(wèn)題探討摘要：隨著近年我國(guó)采礦工程學(xué)科的發(fā)展， 使礦產(chǎn)的生產(chǎn)速度與質(zhì)量得到了有效地保證。 并滿足了我國(guó)新時(shí)期背景下， 人們生活與生產(chǎn)中對(duì)各種礦產(chǎn)資源的需求。 但是在采礦的進(jìn)程中， 我國(guó)的采礦技術(shù)還是沒(méi)法匹及西方采礦業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，致使采礦進(jìn)程中事故的頻發(fā)。因此，本文將分析我國(guó)采礦工程學(xué)科的發(fā)展現(xiàn)狀， 同時(shí)展望我國(guó)采礦工程學(xué)科更深層次的發(fā)展趨勢(shì)， 以期為我國(guó)采礦工程學(xué)科的發(fā)展提供參考。關(guān)鍵詞：我國(guó)采礦工程學(xué)科；發(fā)展現(xiàn)狀；深層次發(fā)展；思考在采礦的進(jìn)程中，需要從地殼中將礦產(chǎn)資源進(jìn)行大范圍的提取，這就造成了地殼結(jié)構(gòu)的變化， 從而致使礦井周?chē)膰鷰r產(chǎn)生變形的現(xiàn)象，影響礦區(qū)周?chē)鷳B(tài)環(huán)境

2、、地下水、地面建筑、支護(hù)結(jié)構(gòu)等。因此，在采礦的進(jìn)程中，盡量地使用自動(dòng)化、半自動(dòng)化、智能化的開(kāi)采方式，提高礦產(chǎn)的質(zhì)量、加快采礦的速度、減少礦產(chǎn)資源的浪費(fèi)，同時(shí)減少采礦災(zāi)害的產(chǎn)生。 而隨著我國(guó)采礦工程學(xué)科的發(fā)展，各種采礦裝備也越發(fā)的先進(jìn)。 綜合機(jī)械化采礦裝備、 安全管理信息系統(tǒng)的出現(xiàn)，也大大地提升了采礦的效力，和增加了采礦作業(yè)的安全性。在采礦工程學(xué)科的發(fā)展與利用中，有效地將采礦風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行預(yù)控，并切斷了事故產(chǎn)生的因果關(guān)系， 使采礦工程更具安全性、 有效性、科學(xué)性、系統(tǒng)性、公道性。但是隨著開(kāi)采愈來(lái)愈深部化、環(huán)境復(fù)雜化，使事故的產(chǎn)生幾率照舊頻繁，這也就需要采礦工程學(xué)科進(jìn)行更深層次的探究，以面對(duì)采礦工程

3、學(xué)科發(fā)展的新挑戰(zhàn)。1 我國(guó)采礦工程學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀1 采礦工程學(xué)科是為了適應(yīng)我國(guó)礦場(chǎng)行業(yè)的發(fā)展，滿足我國(guó)生產(chǎn)對(duì)礦產(chǎn)的需求而衍生的 1 門(mén)新學(xué)科。采礦工程學(xué)科主要是研究采礦工程系統(tǒng)，加快我國(guó)采礦速度與質(zhì)量，增加采礦工藝安全性的 1 門(mén)科學(xué)性較強(qiáng)的學(xué)科， 它對(duì)我國(guó)采礦業(yè)的發(fā)展有著實(shí)質(zhì)性的作用與意義。但是由于采礦工程的內(nèi)容復(fù)雜、工作量大、觸及面廣泛，就需要借助采礦系統(tǒng)工程來(lái)調(diào)和與完善采礦工作。 隨著我國(guó)采礦工程學(xué)科近年來(lái)對(duì)采礦技術(shù)的探索與實(shí)踐， 使采礦系統(tǒng)工程在采礦中得到了廣泛地利用，并獲得了較好的效果。并使我國(guó)的各項(xiàng)采礦技術(shù)、理論、機(jī)械裝備都逐步地趨于完善。 雖然在計(jì)算機(jī)的使用和自動(dòng)化程度上還是比不上

4、西方礦業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家， 還處于發(fā)展的進(jìn)程中。 但部份采礦技術(shù)已到達(dá)世界領(lǐng)先地位。 1.1 綜合機(jī)械化開(kāi)采技術(shù)的突破性進(jìn)展。隨著我國(guó)采礦工程學(xué)科的發(fā)展，我國(guó)成功地制造出世界上最高的液壓支架，同時(shí)也將其實(shí)際的利用到我國(guó)的采礦行業(yè)中。在使用的進(jìn)程中，最大機(jī)采高度到達(dá) 8m，并到達(dá)了 400m的綜合工作面長(zhǎng)度。我國(guó)煤礦開(kāi)采業(yè)在它的作用的下，突破年產(chǎn)量 1500 萬(wàn)噸，是歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家的 1.52 倍，并且在綜合機(jī)械化開(kāi)采技術(shù)的利用下， 使我國(guó)的百萬(wàn)噸下降到 1%以下。在綜合機(jī)械化開(kāi)采技術(shù)的利用下，使我國(guó)的礦產(chǎn)質(zhì)量、產(chǎn)量、效益、安全等方面都居于世界礦業(yè)發(fā)展水平的領(lǐng)先地位。1.2 綜放開(kāi)采技術(shù)設(shè)備體系的日益

5、完善。大同塔山煤礦在采礦工程學(xué)科的技術(shù)、理念的影響與實(shí)踐下，開(kāi)發(fā)了3.5m5m的機(jī)采高度，它可以開(kāi)采 14m20m的特厚煤層大采高綜放開(kāi)采技術(shù)。并且將其與3000t/h 的運(yùn)輸機(jī)進(jìn)行結(jié)合使用，使其年產(chǎn)量到達(dá)1000 萬(wàn)噸以上。在新型運(yùn)輸機(jī)和放頂煤高端自移支架的結(jié)合利用下，使工作面長(zhǎng)度到達(dá) 300m，使礦產(chǎn)量 1500 萬(wàn)噸目標(biāo)，予以實(shí)現(xiàn)。這項(xiàng)技術(shù)依然趨于世界的領(lǐng)先地位 2 。1.3 綜合充填開(kāi)采技術(shù)日益成熟與完善。隨著我國(guó)綜合充填開(kāi)采技術(shù)的日益成熟與完善， 將采礦業(yè)的綠色生產(chǎn)變成了可能。在淮煤團(tuán)體的矸石條帶充填護(hù)巷綜放開(kāi)采、 煤與瓦斯共采成套技術(shù)的利用下，有效地下降了瓦斯爆炸、沖擊地壓、煤與瓦

6、斯突出、頂板事故的要挾。 而冀中能源團(tuán)體的控制地表沉陷、地下水害等災(zāi)害的理論、成套技術(shù)設(shè)備及充填材料的研究和實(shí)踐方面，獲得了國(guó)際領(lǐng)先的創(chuàng)新成果，并在全國(guó)礦區(qū)得到了推行利用。1.4 首創(chuàng)無(wú)煤柱自成巷開(kāi)采工藝。我國(guó)首創(chuàng)的無(wú)煤柱自成巷開(kāi)采工藝，提升了煤礦開(kāi)采業(yè)的最大采值。并且在采礦系統(tǒng)工程技術(shù)與理論的支持下，神華、陜煤等團(tuán)體創(chuàng)造出采取“ 100、 noo 工法”斷頂留巷技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)的重大突破。 隨著其在煤礦開(kāi)采進(jìn)程的使用中，有效地解決了資源損失、浪費(fèi)、回采巷道變形的實(shí)質(zhì)性問(wèn)題。而在龍煤團(tuán)體的采礦工程學(xué)科的實(shí)踐中， 使我國(guó)采礦工藝的腳步向海洋開(kāi)采邁進(jìn)，并實(shí)現(xiàn)了海下 2000m的 3 軟煤

7、層綜放開(kāi)采成套技術(shù)的突破，使我國(guó)海下采煤技術(shù)走在了世界領(lǐng)先的地位。2 我國(guó)采礦工程學(xué)科的深層次發(fā)展思考2.1 向范圍性發(fā)展。隨著我國(guó)采礦工程學(xué)科的發(fā)展，各種先進(jìn)的新型采礦工藝、采礦技術(shù)、采礦機(jī)械都還是實(shí)驗(yàn)的階段，并沒(méi)有正式的投入使用。 還有部份從國(guó)外所引進(jìn)的先進(jìn)技術(shù)與機(jī)械裝備， 還沒(méi)有與我國(guó)的采礦工程相匹配， 使還不能更好的利用到我國(guó)的礦產(chǎn)資源開(kāi)采中。但是隨著對(duì)這些技術(shù)、工藝、機(jī)械裝備的實(shí)踐與使用，我國(guó)的采礦系統(tǒng)工程也必定會(huì)向范圍性發(fā)展 3 。我國(guó)新時(shí)期的采礦工程學(xué)科的發(fā)展， 只有立足于我國(guó)采礦系統(tǒng)工程的現(xiàn)狀， 并結(jié)合采礦工程學(xué)科的知識(shí)，充分地斟酌到我國(guó)的國(guó)情發(fā)展，從多角度動(dòng)身，加強(qiáng)采礦系統(tǒng)工

8、程的范圍性，才能增進(jìn)我國(guó)采礦業(yè)的可延續(xù)性發(fā)展。 2.2 向技術(shù)性發(fā)展。由于采礦工程是 1 項(xiàng)內(nèi)容復(fù)雜、工作量大、觸及面廣泛的綜合型系統(tǒng)學(xué)科。 因此，它的發(fā)展就離不開(kāi)各種信息技術(shù)的支持，這也就促使我國(guó)的采礦工程向技術(shù)性發(fā)展。隨著信息化時(shí)期的到來(lái)，人們愈來(lái)愈意想到信息技術(shù)帶給人們生產(chǎn)、生活的重要性。 并且隨著信息技術(shù)在采礦的廣泛利用，也極大地推動(dòng)了我多采礦工程的發(fā)展。在我國(guó)當(dāng)下的采礦工程中，3 維模型構(gòu)建、數(shù)學(xué)動(dòng)畫(huà)、定位監(jiān)控、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、地質(zhì)勘探等技術(shù)已得到了充分的利用。而在我國(guó)采礦工程科學(xué)地發(fā)展中，需要以我國(guó)信息技術(shù)發(fā)展與采礦實(shí)情結(jié)合為方向，不斷地加強(qiáng)對(duì)信息技術(shù)的利用、研究、實(shí)踐，使其向技術(shù)性發(fā)展

9、，從而增進(jìn)我國(guó)采礦業(yè)的發(fā)展 4 。例如，將采礦工程學(xué)科與信息技術(shù)、各學(xué)科知識(shí)進(jìn)行結(jié)合使用， 在采礦工程系統(tǒng)中利用地質(zhì)勘查技術(shù)、地質(zhì)學(xué)知識(shí)、數(shù)字信息處理技術(shù)、 定位技術(shù)相結(jié)合。在礦山生產(chǎn)監(jiān)測(cè)中利用多媒體成象技術(shù)、多媒體監(jiān)測(cè)技術(shù)、成套檢測(cè)儀器相結(jié)合，構(gòu)建具有我國(guó)特點(diǎn)的采礦生產(chǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，使采礦向技術(shù)性發(fā)展。 在信息技術(shù)的使用中增加采礦工作人員的生命安全，保證礦產(chǎn)資源的開(kāi)采速度與質(zhì)量。2.3 向多層次性發(fā)展。由于采礦工程本身具有的復(fù)雜性，所以就要求采礦工程系統(tǒng)的發(fā)展必須適應(yīng)與符合我國(guó)采礦工程的發(fā)展需求，要求其向多層次性發(fā)展。 在進(jìn)行采礦工程的設(shè)計(jì)進(jìn)程中，需要斟酌眾多因素，并且在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中會(huì)具有很多的環(huán)

10、節(jié)與層次，這些環(huán)節(jié)與層次又是牢牢相扣、 緊密相連的。 所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)的進(jìn)程中1 定要充分地斟酌各項(xiàng)環(huán)節(jié)與層次，讓其層層相扣、層層公道，未開(kāi)采的質(zhì)量、速度、安全性奠定基礎(chǔ)5 。但是由于開(kāi)采中所遇到的實(shí)際情況，要對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改與設(shè)計(jì)， 這也就造成了時(shí)間與資源的浪費(fèi)。 因此，采礦工程學(xué)科向多層次性發(fā)展同樣成了必定的趨勢(shì)。而隨著采礦行業(yè)對(duì)信息技術(shù)的廣泛利用， 并對(duì)采礦業(yè)帶來(lái)了巨大好處的同時(shí)，我們也要充分的發(fā)掘各種信息技術(shù)的功能，使其在采礦工程的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中也能發(fā)揮出優(yōu)秀的作用。例如，將物探方法與信息技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)成新的采礦技術(shù)手段， 使采礦工程系統(tǒng)向多層次性發(fā)展。1 旦 1 種綜合性、高技術(shù)水平的采

11、礦工程系統(tǒng)被投入使用， 那末會(huì)為我國(guó)采礦工程的發(fā)展帶來(lái)質(zhì)的奔騰， 使我國(guó)的采礦技術(shù)穩(wěn)居世界先進(jìn)水平， 在滿足我國(guó)對(duì)礦產(chǎn)資源生產(chǎn)需求的進(jìn)程中， 也減少了礦產(chǎn)資源的浪費(fèi)， 為我國(guó)的可延續(xù)性發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。 2.4 向?qū)嵱没l(fā)展。采礦工程學(xué)科的發(fā)展，其實(shí)最主要的就是向?qū)嵱没l(fā)展， 由于提升我國(guó)礦場(chǎng)的開(kāi)采量，才是采礦工程學(xué)科的存在目的。所以在采礦工程學(xué)科的發(fā)展中，首先要對(duì)我國(guó)的采礦業(yè)發(fā)展進(jìn)行實(shí)際的了解， 構(gòu)建合適我國(guó)采礦行業(yè)發(fā)展到理論、技術(shù)。并且要加強(qiáng)采礦工程系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，使采礦工程系統(tǒng)更接近現(xiàn)實(shí)， 實(shí)現(xiàn)采礦的全面發(fā)展。 對(duì)礦區(qū)采取實(shí)用化的優(yōu)化設(shè)計(jì)，可可以開(kāi)辟市場(chǎng)前景，有益于礦區(qū)的發(fā)展，使其占據(jù)更多的市場(chǎng)份額，增加其本身過(guò)的競(jìng)爭(zhēng)力。 同時(shí)應(yīng)用各種信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)采礦技術(shù)上的實(shí)用化， 可使采礦工藝從傳統(tǒng)的方式轉(zhuǎn)變的更具先進(jìn)性，