现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用综述

发表时间:2020/9/16   来源:《中国西部科技》2020年10期   作者:牛永善 杜建伟 杨文涛
[导读] 随着社会的发展,采矿业若想得到长远发展,就必须持续改进采矿工艺方法
        牛永善 杜建伟   杨文涛
        1.3.滕州市级翔(集团)级索煤矿       邮编:277518
        2.山东滕州辰龙能源集团有限公司     邮编:277500
        摘要:随着社会的发展,采矿业若想得到长远发展,就必须持续改进采矿工艺方法。在采矿项目中科学地挑选采矿工艺方法,既可以有效提高单位效益,也可以有效提高采矿生产安全性。由此,矿产资源开发企业要全面考量现场采矿要求,进一步提高采矿工艺方法选取的科学性,而且保证与时俱进。由此,文章对于现代化采矿工艺方法在采矿项目中的使用进行了详细探究,以期可以为相关人员带来一定借鉴依据。
        关键词:现代化采矿工艺技术;采矿工程;应用综述
        引言
        矿产资源为我国经济社会发展创设了重要的物质基础,当前供给侧结构性改革的实施推动了国内矿业产业结构的调整,但采矿行业仍面临矿产资源开发利用水平不足的问题。通过引入新型采矿工艺与现代化技术手段,能够有效提高我国矿产资源节约与综合利用水平,进一步推动采矿工程的高质量发展。
        1现代化采矿工艺方法介绍
        矿产资源属于地球持续演变而出现的天然产物,伴随地球环境的改变,自然条件也将随之出现变化。伴随国内社会工业化日益发展,矿产资源变成了社会发展所需的重点资源,市场经济水平的日益提升,可用矿产资源数量不断削减。矿产资源数量并非是无穷无尽的,而是在持续降低,因此在开采时要保证开采的连续性。当前,矿产资源数量日益减少,采矿难度越来越大,所以需要利用现代化新科技科学提高采矿效率,这是许多矿产开发企业最紧迫的要求。但是,采矿条件的持续改变也影响到周围自然环境与采矿效率,所以,结合不同采矿阶段和采矿条件要调换开采技术,例如采取采油填水方法,油、天然气脱离工艺等。我国现有的矿产形式主要包括矿石、油与煤炭等,因为中国领土很大,所以资源储量较多,但布局不均,因此国内矿产单位布局也不均匀。矿产资源大都埋藏于地底,所以有较强的隐蔽性,有的资源必须借助最先进的探测方法才能够发现。整体而言,国内的矿产资源西多东少,所以不同地方的工业发展局面都较为固定。由于资源布局不能改变,因此工业发展促使不同地方的矿产资源需要采取不同的采矿工艺,若财务相同的办法会影响工业地区。不同的工业过程所要的开采方法也不一样,所以开采矿产资源时需要根据不同的区域条件与自然条件,因地制宜选择合适的采矿技术。
        2现代化采矿工艺技术存在问题探析
        2.1技术层面现存问题探析影响
        采矿工艺技术的先进程度直接决定着采矿工程的质量和效率,但目前我国的采矿工艺技术还存在许多不足,主要表现在:目前对矿产资源储存量以及位置的勘探技术尚不成熟,无法对其进行精准探测。再加上矿物开采过程中的应用技术机械化程度存在明显不足,使得矿物开采的效率以及资源的有效利用率较低。其次,目前在矿料的选择上还缺乏相关的技术支撑,使得废矿现象严重,矿物资源利用率较低。此外,由于缺乏有效技术的支持,当前采矿行业存在丢弃开采难度较大的开采区的情况,使得可开发资源受到了较大限制,无法实现资源的有效开发和利用。
        2.2安全层面现存问题探析
        安全问题一向是各行各业在生产中最需重视的问题之一,只有保证生产过程中的安全,才能够保障企业的稳定发展。目前采矿工程施工中存在的安全层面的问题主要表现在以下几个方面:第一,在地下采矿工作中,容易出现矿井或矿道渗水的情况,易引发坍塌事故,给施工人员的安全造成了较大威胁。第二方面,由于开采工作是工作环境的因素,如矿井中空气流通不畅,工作空间较小,一旦出现火灾或者爆炸事故,将严重威胁工作人员的生命财产安全。


        3现代化采矿工艺技术分析
        3.1空场采矿工艺
        当前空场采矿工艺在采矿工程中应用较为广泛,通常需将矿区分为若干个矿房和矿柱,先以矿房作为开采对象,再完成矿柱中矿产资源的开采。在矿产资源开采过程中,主要采用预留的矿柱为矿房回采时形成的采空区提供支撑,避免在开采过程中影响到矿房的稳定性,并利用敞空形式完成矿产资源的开采,以矿柱作为建筑工具,提升矿房开采环节的安全系数,防止出现塌方等事故。
        3.2崩落采矿工艺
        该工艺主要指在采矿前将矿洞中的危险围岩进行崩落处理,降低顶层崩塌的概率,为后续采矿作业创设安全施工环境。当前崩落采矿工艺大体包含两种类型:其一是无底柱分段崩落法,该工艺的机械化水平较高、对于机械设备作业质量提出了较高要求,可有效节约人工成本;其二是底柱分段崩落法,应用该工艺需注意调节漏斗间距、底柱高度、各段横截面尺寸与高度等参数,在针对漏斗底的围岩结构进行处理时,需将各节段的上、下分段底柱高度分别设为6m、12m左右,并结合矿洞实际情况与矿石稳定性进行底柱高度的调节,实现危险围岩的有效崩落、降低对矿区结构造成的附加影响。
        3.3溶浸采矿工艺
        该工艺基于矿产资源的物理化学特性,选取化学溶剂注入采矿层内,将原有固态矿产资源转化为液态或气态,以此完成矿产资源的开采与收集作业。溶浸采矿的工艺流程如下:首先完成井场的划分、确定井型与井距,开展钻孔施工与安装作业;随即选取配制好的溶浸液注入到钻孔中,待原地浸出后提取浸出液,利用树脂、淋洗液完成吸附与淋洗;待混合溶液中产生沉淀后,将沉淀物进行过滤与干燥处理,即可提取出铀浓缩物产品,并完成废水处理。溶浸采矿工艺具有应用成本低、现代化水平高、环保性强等特点,具备良好的应用推广价值。
        3.4细化爆破设计,积极改进爆破方式
        爆破设计具有系统性特征,所包含的技术参数类型较多,比如孔网参数、孔深、底盘抵抗线等,应依托于上述诸多参数,对爆破技术与爆破方案进行细化设计,形成更为准确有效的爆破设计平面图,为改进露天采矿爆破方式提供可靠的方向性依据与保障。应合理计算爆破段高,逐孔计算炸药需求量。同时,可采用方形孔排间微差起爆方法,提高自由面范围,放大炸药能量,使单位炸药量的消耗可获得更为突出优化的爆破性能。要将整个爆破过程进行细化分解,分成多个不同子阶段与子环节,统筹审定炸药装置、炸药分段、炸药填塞等要素,实施精细化计算,杜绝炸药浪费,真正做到爆破过程中的低能耗与低成本,实现爆破效益的最大化与最优化。
        结语
        综上所述,受爆破结构、管理方法、采矿现场等多方面要素的影响,当前露天采矿爆破成本控制实践中依旧存在诸多方面的薄弱环节与不足之处之处,制约合露天采矿工作经济效益的优化提升。因此,有关人员应该从露天采矿工作的客观实际需求出发,充分遵循爆破成本控制的基本规律,创新方式方法,优化爆破成本控制流程,切实排除各类潜在影响因素,为提高露天采矿工作整体经济效益奠定基础。采矿工艺技术还在不断地丰富和发展,采矿工程促进了我国经济的发展,使我国矿产资源得到了更好的开发和利用,采用现代化技术和设备有效地改善了以前开采工艺中的不足之处。引进新的管理技术能够更好的促进企业的发展。矿产工程的进行也要朝着绿色生产发展,这样才符合社会的发展要求,从而提高矿产开发的经济效益。
        参考文献
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