现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用

发表时间:2020/9/17   来源:《建筑实践》2020年第14期   作者:黄丽燕 刘文赠 林玲玲
[导读] 矿产资源是不可再生资源,为了能够更好地开发利用矿产资源,
        黄丽燕    刘文赠    林玲玲
        紫金矿业集团股份有限公司
        摘要:矿产资源是不可再生资源,为了能够更好地开发利用矿产资源,需要不断地提高开采的技术,完善开采的工艺,使得矿产资源能够得到更充分的利用,从而促进矿产工程的发展,保证施工安全有效进行,提高矿产工程的收益。现代采矿工艺技术越来越多,针对不同的情况采用不同的技术,能够更好地进行资源的开发,使矿产资源能够更好地被利用。改善采矿的环境,采矿工程才能够顺利的进行。
        关键词:现代化采矿工艺技术;采矿工程;应用
        
        1现代化工艺技术概述
        现代化工艺技术在采矿中的应用是属于改进的传统工艺技术加强板,对提高矿产业资源的利用和开采率效果明显,且比较符合目前绿色环境的理念,采矿业开采不再是如过去一样只追求产量,而忽视生态环境保护,应用现代化工艺技术可以很好地促进采矿业的发展。目前,现代化工艺技术依据不同的开采条件进行改进,以避免破坏自然环境,此外,结合矿产地域与分布状况的不同科学选择工艺技术,换言之,就是结合实际状况来选择合适的工艺技术。现代化工艺技术的工作人员应要具备高素质,并且要提高采矿技术和设备,工作人员需要岗前进行工艺技术培训,只有这样才能更好地胜任采矿作业工作。
        2现代采矿工艺在采矿工程中的应用
        2.1空场采矿工艺技术
        空场采矿工艺进行施工时,施工的场地比较大,而且开采的范围比较广,为了能够更好地使用开采技术,对开采的现场进行种类的划分,有矿柱和矿房两种形式,在空场采工艺的进行中,矿柱为主要部分,先对矿柱区域进行施工,然后再进入矿房内进行,矿柱对矿房起到了支撑的作用,使矿产开发能够有效地进行,从而使矿产工程能够得到质量的保证。空场采矿工艺技术的应用在矿产工程质有重要的应用,也起到了很好的作用,提高了矿产开采的效率,从而有效的提高了施工的质量。空场采矿技术使得采矿工程得到了更好的发展,从而促进了经济的收益。
        2.2充填式采矿工艺技术
        该工艺对于围岩稳定性差、开采条件复杂、涉及到深度开采等问题的采矿环境具备良好的适用价值,应用该工艺可有效实现对地压的控制、预防矿井内因火灾,并且为矿柱回采、水下开采作业创设便捷条件。通常依据充填材料、运输形式的差异可将充填采矿工艺分为干式、水力、胶结充填法三种类型,依据矿井结构、回采方向的差异可将其划分为上向分层、下向分层、壁式、削壁、方框支架充填法等不同类型。在采用充填采矿工艺时,要求采矿作业人员结合作业区域的结构特征与实际情况进行支撑技术的设计,保障为回采作业创设安全的作业空间与施工环境,降低围岩崩落等事故的风险性。
        2.3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。
        2.4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。


        2.5岩体加固技术的应用
        岩体加固技术能够解决采矿工作的难题,促进采矿事业的发展,在采矿的过程中可能会遇到很多难题,比如实际的环境、机械设备的工作和自然环境等多种因素,都会给采矿增加难度。岩体加固技术能够有效地调整这些因素,使采矿技术能够得到进一步的发展。岩体加固技术有空场法和填充法等来进行开采。通过采用先进的工艺为采矿事业的发展提供了良好的条件。施工环境良好是采矿工程有效进行的保证,采矿地区矿石的固定,能进一步保证施工的有效进行。通过采用岩体加固技术能够更好地改善环境,为机械设备提供更安全条件,更好地解决施工中的许多问题。采矿事业是我国经济发展的重要组成部分,只有开发更多先进的技术,切实的解决施工中的问题,才能更好地突破技术上的难题,从而获得更多的收益,使采矿事业实现长远的发展。
        2.6其他开采工艺技术
        其一是大采高综放技术,该技术适用于较厚的岩层,通过实行分层开采可有效拓展开采的范围,然而该技术在应用时存在一定的局限,面临工作面频繁移位的问题,一定程度上将增大巷道维护的难度。其二是深矿井开采技术,由于部分深井开采作业涉及到冲击地压、地热、岩石抗压力低等危害,通过采用深矿井开采技术能够有效降低采矿过程中的危险系数,保障开采作业的安全。其三是缓倾斜煤层开采技术,通常缓倾斜煤层对于支护结构的强度提出了较高要求,该技术适用于针对厚煤层实行一次性开采,在开采过程中注意控制四连杆、避免其变形或滑倒,并且加强对顶梁焊接质量的把控、防止出现开裂问题;针对薄煤层进行开采作业,通常需运用到刨煤机进行配合作业,保障施工效率与安全性。
        3采矿技术未来的发展方向
        3.1地下矿山采场稳定性及岩层控制技术
        采用低废石产出率和尾矿充填采空区的采矿技术,必须要在有安全保障的前提下进行。通过地压监测、物理和数值模拟等高科技检测手段可以评估矿区围岩的稳定性。采用数值模拟方法可以研究填充控制地压机理和填充料不足的采场稳定性,另外,通过实验室试验和专家系统方法预测采场顶板破坏模式,选择顶板加固措施,确定废石充填对充填体强度的影响。
        3.2基于绿色作业要求采用无废开采工艺
        针对地下矿山开采过程中产生的废石进行处理,优化采切工程施工方案的设计,并尽量减少废石运出量,将其进行填充再利用,避免因废石造成环境污染、增加工作量。在此基础上,可选取尾矿、废石进行混合填充料的配制,依托试验确定充填体中不同成分的比重与填充脱水时间的设计,保障利用混合填充料满足实际生产环节的填充需要,做到废石不出坑。
        3.3地下矿山地面沉降塌陷灾害预警系统
        由于采矿技术在实施过程中很容易出现危险,因此,矿区的警报系统必须是非常灵敏的,近年对矿区的灾害警报系统做了特殊处理,在以往的警报系统中做了改进,利用3s技术对整个矿区实施监控,一旦有地面沉陷或矿区异常的情况,3s技术可以立即做出应对,利用其感应装置对周围的环境和地表进行分析,将分析得到的具体数据传输到监控系统中,并发出警报,做出有效的预防,防止事故发生造成人员伤亡。
        4结语
        综上所述,当前我国采矿工程仍面临工艺技术水平落后、采矿作业效率低、资源闲置浪费现象严重等问题,对于采矿工艺技术的革新提出了迫切要求。通过引入现代化采矿工艺技术与先进机械设备,能够有效改善采矿工程作业水平与生产效率,配合绿色采矿技术的应用,更好地提升矿产资源的开发利用率、保障作业安全。未来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:
        [1]现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用探索[J].魏建平.冶金管理.2019(07)
        [2]煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术研究[J].张凯.石化技术.2019(08)
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