王秀章

【摘 要】采礦工程是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要命脈，是維系工業(yè)化社會(huì)正常運(yùn)轉(zhuǎn)和發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，一些先進(jìn)的技術(shù)成果開(kāi)始被運(yùn)用與采礦作業(yè)中，不僅極大地提高了采礦效率，還在很大程度上節(jié)約了能源、人力等消耗。鑒于此，筆者探討了幾種現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在采礦作業(yè)中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】采礦工程；現(xiàn)代技術(shù)；應(yīng)用分析

一直以來(lái)，我國(guó)的采礦工程嚴(yán)重依靠人力。即便是在現(xiàn)代化程度已經(jīng)達(dá)到一定高度的今天，這種局面仍然沒(méi)有得到徹底的改觀。但是，在這個(gè)講究效率的社會(huì)，低效的采礦作業(yè)已經(jīng)難以滿(mǎn)足工業(yè)需求。因此，運(yùn)用一些先進(jìn)的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，提高采礦作業(yè)效率，便成了當(dāng)務(wù)之急。而從實(shí)際情況看，很多現(xiàn)代技術(shù)被應(yīng)用于采礦工程后，發(fā)揮出了令人滿(mǎn)意的效果。故而。利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)升級(jí)采礦技術(shù)勢(shì)在必行。

一、現(xiàn)代爆破技術(shù)在采礦工程中的應(yīng)用

爆破技術(shù)是采礦工程非常常用的技術(shù)。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的推動(dòng)下，爆破技術(shù)已經(jīng)擺脫了黑火藥加雷管的技術(shù)方式，而發(fā)展出了一系列的先進(jìn)爆破新技術(shù)，極大地提高了爆破效率和安全性。

（一）無(wú)限分段起爆網(wǎng)路技術(shù)

在爆破采礦技術(shù)的應(yīng)用中，經(jīng)常出現(xiàn)多個(gè)爆破點(diǎn)同時(shí)爆破的現(xiàn)象。為消除礦山開(kāi)采工作的隱患，現(xiàn)代爆破采礦技術(shù)普遍采用無(wú)限分段起爆網(wǎng)路技術(shù)，即將非電導(dǎo)爆管爆破網(wǎng)路起爆，并呈現(xiàn)炮孔內(nèi)外結(jié)合延時(shí)。打個(gè)比方，在A、B、C二三個(gè)由內(nèi)到外的爆破點(diǎn)中，在運(yùn)用無(wú)線(xiàn)分段起爆網(wǎng)路技術(shù)后，這三個(gè)爆破點(diǎn)的起爆時(shí)間可以設(shè)定延遲，也即A點(diǎn)爆炸后，隔一段安全事件后B點(diǎn)起爆，再隔一段時(shí)間C點(diǎn)起爆 這種爆破技術(shù)能夠運(yùn)用同一個(gè)爆破網(wǎng)路，在充分保障人員安全的情況下，實(shí)現(xiàn)比較好的爆破效果不過(guò)，這種爆破技術(shù)在應(yīng)用中必須嚴(yán)格檢測(cè)爆破網(wǎng)路的安裝質(zhì)量，避免引發(fā)惡性安全事故。

（二）激光和光纖起爆技術(shù)

激光具有定向性好、可控性強(qiáng)等特點(diǎn)，而光纖具有傳輸速度快、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。為了進(jìn)一步提高采礦爆破技術(shù)的可控性和安全性，近年來(lái)，一種新型爆破技術(shù)開(kāi)始被應(yīng)用于采礦工程之中，即激光和光纖起爆技術(shù)。這種技術(shù)主要有兩部分構(gòu)成，一部分是激光照射系統(tǒng)，主要提供引爆激光照射：另一部分是光纖母線(xiàn)和分散式分布的光纖線(xiàn)腳，這些線(xiàn)腳與爆炸裝置相連，從而實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)爆破。這種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于引用激光米做雷管起爆的能力，減少了雜散的電流對(duì)起爆系統(tǒng)的不良影響，從而減少了因?yàn)槁╇娫斐傻恼`爆事故。同時(shí)，人群不易受到激光照射的不良影響，同時(shí)進(jìn)行遠(yuǎn)距離起爆也是這種起爆方法的優(yōu)點(diǎn)之一。

（三）電子雷管爆破技術(shù)

電子雷管與普通雷管的不同在于普通雷管引爆之前是由化學(xué)物質(zhì)燃燒來(lái)進(jìn)行時(shí)間延期，而電子雷管是通過(guò)自帶的微型電子定時(shí)電路來(lái)控制。也就是說(shuō)，電子雷管在制造時(shí)，就嵌入了特定的電子元件和程序，用于控制雷管的爆炸延時(shí)。這種爆破技術(shù)與定時(shí)炸彈頗有幾分類(lèi)似，極大地保證了爆破技術(shù)人員的自身安全。同時(shí)，為了保證爆破成功率，在電子雷管生產(chǎn)時(shí)，加入了濾波裝置，能夠有效隔絕外界雜波和電流的不良影響，從而保證電子器件能夠正常工作。而從實(shí)際應(yīng)用來(lái)看，這種爆破技術(shù)安全性、爆破質(zhì)量均非常好。但是，在安裝電子雷管之前，必須進(jìn)行電子元件性能檢測(cè)，防止器件內(nèi)發(fā)生短路而誘爆炸藥，造成危險(xiǎn)。

二、計(jì)算機(jī)自動(dòng)繪制技術(shù)在采礦工程中的應(yīng)用

存采礦作業(yè)中，采礦罔的制作至關(guān)重要。采礦圖不僅關(guān)系著開(kāi)采點(diǎn)的設(shè)置，采礦機(jī)械的配置，還關(guān)系著安全系統(tǒng)的設(shè)置。而傳統(tǒng)的采礦網(wǎng)繪制多采用人工勘測(cè)繪制法，不僅繪圖效率低，消耗人力資源多，而更嚴(yán)重的是繪圖精確度不高，為安全采礦埋下了重重隱患。而隨著以電子計(jì)算機(jī)為代表的現(xiàn)代信息技術(shù)的快速發(fā)展，利用電子計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的功能，來(lái)進(jìn)行采礦工程圖的自動(dòng)化繪制，是再合適不過(guò)了。詳細(xì)來(lái)說(shuō)，利用計(jì)算機(jī)程序建立起剖面圖程序模型，其中包括標(biāo)尺網(wǎng)、圖簽、圖框、井巷工程、陷落柱、斷層以及煤層和地表尺寸和名稱(chēng)。利用相關(guān)的繪罔軟件，計(jì)算機(jī)自動(dòng)繪制過(guò)程為：在工程圖紙上繪制出標(biāo)尺網(wǎng)、圖簽及圖框：按照采礦工程平面圖采集捕點(diǎn)數(shù)據(jù)來(lái)繪制各種井下生產(chǎn)工程情況：最后，將標(biāo)尺和名稱(chēng)標(biāo)注到剖面圖上。需要注意的是，實(shí)際采礦工程是按照井巷、陷落柱、斷層、煤層以及地面等特征條件約束，所以，標(biāo)尺網(wǎng)、圖簽和岡框要南這些約束條件決定。

三、光纖光柵傳感技術(shù)在采礦工程中的應(yīng)用

近年來(lái)，我國(guó)關(guān)于礦山安全事故的報(bào)道越來(lái)越多，礦山安全成為備受矚目的焦點(diǎn)。因此，人們更加重視礦山測(cè)試技術(shù)，并在采礦工程中開(kāi)展了地應(yīng)力測(cè)量、巖層位移監(jiān)測(cè)、爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)、微震監(jiān)測(cè)等多種監(jiān)測(cè)手段，為礦山的安全生產(chǎn)提供了必要的支持。但是，傳統(tǒng)的傳感技術(shù)有著難以克服的缺點(diǎn)，如容易受到干擾、容易被腐蝕、受自然環(huán)境影響大等缺點(diǎn)。同時(shí)，還存在傳輸速度低、信息處理能力差等不足，已經(jīng)很難再采礦工程中發(fā)揮重大作用。因此，人們將目光投向了光纖光柵傳感技術(shù)。這種技術(shù)不僅抗干擾能力極佳，而且信息收集與處理能力相對(duì)于傳統(tǒng)技術(shù)有了成倍的提高。一般情況下，采礦用光纖光柵傳感系統(tǒng)主要有光纖光柵解調(diào)儀、數(shù)據(jù)傳輸和控制總線(xiàn)、數(shù)據(jù)控制中心以及光柵光纖探測(cè)裝置等，能夠高效率地實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力、溫度、濕度、地應(yīng)力測(cè)量、巖層位移監(jiān)測(cè)、爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)、微震監(jiān)測(cè)。因此，其應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

四、可視化技術(shù)在采礦工程中的應(yīng)用

采礦工程是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要借助計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)及科學(xué)管理，隨著近年來(lái)計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的迅速發(fā)展。計(jì)算機(jī)在采礦工程中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，其應(yīng)用深度和廣度也日益增加。計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的發(fā)展為采礦工程技術(shù)人員實(shí)現(xiàn)由過(guò)去較為枯燥的研究過(guò)程到現(xiàn)代可視化的分析研究過(guò)程的改變，提供了基礎(chǔ)和保障。在其中，又以可視化技術(shù)為代表的新型技術(shù)發(fā)展尤為迅速。這種技術(shù)能夠運(yùn)用現(xiàn)代化的探測(cè)儀器，直觀地將礦體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)域動(dòng)態(tài)以電子計(jì)算機(jī)為載體，清晰地展現(xiàn)在人們面前。而且，該技術(shù)還能夠?qū)崟r(shí)地提供采礦過(guò)程中礦體的圖像，為采礦作業(yè)圖的編制提供必要的圖像?？偠灾梢暬夹g(shù)在采礦工程中的作用非常大，其應(yīng)用也越來(lái)越受到人們的重視。而且?？梢暬夹g(shù)的整合也已經(jīng)完成，即將投入到實(shí)際應(yīng)用中。

隨著一系列新型技術(shù)被應(yīng)用于采礦工程中，采礦作業(yè)的整體技術(shù)水準(zhǔn)獲得了極大地提高。但是，這些技術(shù)尚未形成一個(gè)完整的體系，在新技術(shù)整合工作上，還有一段路要走。

參考文獻(xiàn)：

[1]王振，淺析采礦工程中爆破技術(shù)的發(fā)展與運(yùn)用[J]，中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2012（Z2），