煤炭工业石家庄设计研究院 贵州分院 贵州贵阳 550000
摘要:我国是一个能源消耗大国,如天然气、煤矿、石油等能源在国内的应用非常广泛,其中,矿产资源是国内常见且宝贵的能源,我国对矿产资源的需求很大,所以开展矿产能源采集,才可以更好满足国内矿产能源的需求,但由于在采矿工程中,常出现一些令人头疼的问题,诸如采矿效率低、采矿质量差等,更甚导致采矿人员发生生命危险的现象,为了更好的在采矿作业中应用现代化工艺技术提升采矿效率与质量,且保证采矿作业人员的生命安全,因此,强烈要求研究先进的采矿工艺技术,以确保采矿安全与高效。鉴于此,文章结合笔者多年工作经验,对现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用初探提出了一些建议,仅供参考。
关键词:现代化;采矿工艺技术;采矿工程;应用分析
引言
现代化采矿工艺技术在采矿工程中有着十分重要的作用,直接关乎到最终的采矿效率与质量。在新时代背景下,传统采矿工艺技术显然不能很好满足当前社会的发展需求,我们需要做的便是保留传统模式中的优点,然后结合现代化采矿工艺技术的优势,推动我国采矿行业采矿工艺技术水平更进一步,更好满足社会发展对矿产资源的需求,促使采矿行业实现持续稳定的发展目标。
1、现代化采矿工艺技术
矿产资源是地球不断演变而产生的自然产物,随着地球环境的变迁,自然条件也在不断地发生变化。随着我国社会工业化的不断发展,矿产资源成了社会发展需要的重点,随着经济的不断提高,可用矿产资源的总量也在不断减少。矿产资源的总量并不是无限的,而是在不断下降,所以在开采的时候需要增加开采的可持续性。目前矿产资源的总量越来越少,开采的难度也在不断增加,因此需要使用现代化的新技术合理增加开采的效率,这也成为了很多矿产企业最紧迫的需求。然而,开采条件的不断变化也影响着周边的自然环境条件和开采效率,因此,根据不同的开采阶段以及开采条件应当更换开采工艺,比如使用采油填水技术、油、天然气分离技术等等。我国存在的矿产形式主要是矿石、油和煤炭等,由于我国领土庞大,因此资源的总储备量也很大,但是分布并不均匀,所以我国的矿产企业分布也不均匀。矿产资源绝大部分都埋藏在地下,因此隐蔽性很强,有些资源必须采用最先进的探测技术才能够找到。总体来讲,我国的矿产资源东少西多,因此不同地区的工业发展格局都比较固定。因为资源的分布无法改变,所以工业发展使得不同地区的矿产资源必须采用不同的开采工艺,如果采用相同的方法会对工业区域造成破坏。不同的工业阶段所需要的开采工艺也是不同的,因此开采矿产资源的过程中需要依据不同的地区条件和自然环境,因地制宜采用合理的开采工艺。
2、采矿工程中采矿工艺技术现状
2.1技术方面的问题
采矿工艺技术先进程度,直接关乎到矿产开采的安全性与效率,决定了采矿工程发展。不过就目前情况来看,采矿工程工艺技术中尚存在一定的技术方面问题,如在矿产资源定位、储量探测等上,因为技术存在缺陷,使得探测结果不是很明确,对于后续开采工作有着很大的不良影响。此外,开采作业中机械化程度也明显不足,主要还是依靠人工开采,同时管理模式也比较落后,严重阻碍到采矿工程进一步的发展。最后,因为技术不足,使得一些弃矿难以实现二次开发,造成严重的资源闲置情况。
2.2安全方面的问题
安全生产是每一个行业都得严格遵循的重要原则,同时又是确保企业发展的前提与基础。就采矿企业而言,安全问题具体表现在:①需要进行地面和边坡开挖,这样便会在一定程度上影响到斜坡与山体的稳定性,诱发滑坡与崩塌等灾害;②露天采场生产需要大量应用打爆破和大型移动式机械设备,导致矿内空气产生很大的尘毒污染;③矿区繁忙的交通运输很有可能形成富含重金属物质的废气,造成严重的大气污染。
3、现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用分析
3.1充填采矿的现代化工艺
在回采之前可以应用充填采矿的施工工艺,在开采的同时对开采后形成的空洞进行填补,能够填补开采后造成的支撑能力下降,提高地基基础的稳定性,保证后期的开采工作安全继进行。遇到开采环境苛刻的时候,矿产企业还可以使用支架结合材料的做法来提高支撑的强度。采用充填采矿的工艺能够有效提高回采的开采效益,降低矿产开采的安全事故发生率,提高企业的经济效益。
3.2现代化岩体加固工艺技术
采矿作业过程中,由于地质和气候,以及机械装置等因素的制约,导致采矿作业区附近岩体不稳定,若要保证顺利进行开采工作,就要借助工具以加固采矿作业区不稳定的位置,在开采作业中,不仅要使用岩体加固技术确保安全,且要结合填充采矿技术、空场采矿技术一起应用,在加固岩体时,一般应用注浆跟支柱法比较广泛,因为此方法可以有效加固矿场中的碎流砂和岩体,确保开采工作的安全。
3.3现代化空场采矿工艺技术
在采矿工程中,空场采矿技术是应用最为广泛的一种技术,此技术可以划分为两个部分,分别是矿柱和矿房。在采矿作业中,先将矿房的矿产资源开采完毕,之后再开采矿柱中的矿产资源。应用实践中矿房回采是依靠矿柱支撑的,以此来保障整个采矿作业过程中矿房不出现大的变数。总言之,在整体上看,空场采矿技术可以实现高效开采矿产资源。
3.4现代化溶浸采矿工艺技术
溶浸开采技术是化学采矿技术之一,溶浸开采技术是结合窥探地质结果,而进一步研究分析开采矿产资源的物理特性、化学特性,以选择适宜的溶浸液来灌注矿层,使其产生化学反应,让矿物资源以固化液,从而更有效开采矿产资源。此技术不仅开采率高又安全,且非常符合绿色环境理念,可用性前景好。
4、采矿技术的未来发展展望
4.1地下矿山无废开采工艺技术
虽然爆破和搬运的手段能够在矿山开采的过程中产生一定的收益。但是在开采的过程中势必会耗费大量的人力和物力,整体的收益也较少。又因为后续处理的过程不是很完善,所以就会对环境造成严重的破坏。因此,未来在进行开采的过程中,一方面要优化整个工程的布局,并在之后合理地设计各类工艺流程,这样才能够在开采的过程中减少其对环境的破坏。
4.2矿石开采的稳定性和岩层控制技术
只有充分地利用尾矿来有效地填充采空区,才能够保证整个采矿区变得更加安全。必要时也可以运用一些高科技技术来全面检测矿产。先对存在问题的一些采矿场进行分析,之后再全面预测顶板破坏的方式,之后也就能够通过利用顶板加固的方式来控制岩层陷落,最终也就能够增强顶板支护的强度。
结束语
随着工业化发展成熟化,带来的资源损耗、环境污染问题也逐渐受到重视,采矿工程是资源供给的重要环节,加强技术应用、合理化工艺流程,能够有效增加资源应用率,并减少环境问题。本文对现代采矿工程中应用的现代化采矿工艺技术进行了分析,但随着现代技术的不断发展、矿产资源开采难度不断提升,技术及工艺的应用也必将发生改变,因此在采矿工程中还需要注重对工艺技术的改进,这是工艺技术适用的前提条件。
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