韩伟[1] 朱玉峰[2
陕西煤业股份有限公司[1] 陕西省西安市710077 陕煤集团神木红柳林矿业有限公司[2] 陕西省神木市 719300
摘要:采矿技术是整个采矿工程施工的关键所在,也是最受关注的一个方面,随着时代的进步,为了保证矿石开采能够安全、稳健、高效,数字化与智能化是必然趋势,其准确的探测以及开采,是传统方法所不能比拟的。为了保证采矿行业的可持续发展,研究探索高科技采矿是十分必要的。
关键词:采矿工程;采矿技术;应用
在采矿工程中,应用采矿新技术的优势十分明显,可使工作安全性得到明显改善,开采效率和质量显著提高,对于矿业持续化发展具有一定的促进作用。矿山采矿工作基于新时代背景,应与安全及环保理念相结合,积极研发绿色开采技术,提高矿产开采经济效益、环境效益及社会效益。
1采矿工艺技术更新的必要性
近年来,我国环境污染越来越严重,资源急剧短缺,在极大程度上影响着人们的身体健康,严重时还会威胁着人们的生命安全,因而,可持续发展理念的提出深受社會各界的欢迎和喜爱,并在各行各业中都得到了广泛的推广和应用,促使其得到飞速发展,采矿工业也不例外。自可持续发展理念提出以来,采矿工业在作业过程中对采矿工艺技术进行了更新和变革,并且效果显著。采矿工艺技术在采矿作业中的应用,必须要坚持绿色开采、低碳生态的开采原则,进而为促进采矿事业的可持续发展提供技术支持。采矿作业时,必须要兼顾环境保护原则,及时治理其中存在的环境问题,采用绿色生态、高效环保的采矿工艺技术及开采设备,这样做可以确保采矿行业在激烈的市场竞争中占立于不败之地,为企业发展提供凝聚力和竞争力。总而言之,绿色开采技术的应用是提高企业竞争力主旨核心,在一定基础上决定着我国矿山工业的发展趋势。
2 采矿工程中采矿技术的应用分析
2.1深层开采技术的应用
经过多年的开采,浅层煤层的储量显著降低,已经无法满足开采需求,深层煤层的开采成为煤炭开采的重点,深层井底开采难度相对较高,对深层开采技术提出了更高的要求。深层开采技术在煤层开采中的应用应该注意以下几个方面:应该考虑深井通风、瓦斯处理、热害治理、矿压控制、冲击低压防治等内容;监测环境深井场地的环境状况、应力场分布状况、围岩状态等;快速挖掘技术和设备、支护技术和设备等。
2.2空场采矿工艺技术的应用
空场采矿法的特点是将矿块划分成矿房和矿柱,先采矿房,后采矿柱( 或不采矿柱),两步骤回采。回采矿房时的采空区主要依靠矿石和围岩自身的稳固性和矿柱来维护。矿房回采后,有计划地回采矿柱和处理采空区。采用本类采矿方法的基本条件是矿石和围岩稳固。根据目前国内外矿山实践,空场采矿法中应用较广泛的采矿方法有全面采矿法、房柱采矿法、留矿采矿法、分段矿房法和阶段矿房法。这类采矿法具有许多优点,近年来有扩大使用范围的趋势。
2.3充填采矿工艺技术的应用
与空场采矿法以及崩落采矿法相比,充填采矿法具有其特有的优势和特点,各工序机械化以及设备大型化的特点,这在落矿、支护、出矿等方面的具有明显的优势。胶结填充技术是填充采矿法中极其重要的组成部分,是发展速度较快的采矿技术。胶结填充主要分为三个发展阶段,在回采工艺方面能够提高分层分段的高度,直到大孔落矿。随着高新科技的迅猛发展,采场结构参数也有了很大的改进,实现了既定的目标,促使填充系统进入半智能化的阶段,为采矿过程的高效实施提供了技术支持。现阶段,填充采矿工艺技术已经达到先进水平,并随着经济和科技的发展,采矿技术随之日益提升,为我国采矿领域注入了强大的动能和技术支撑,大大提高了我国地下金属矿的开采技术水平,促进了采矿的高效性和低成本,并且其提供了新的途径,为使我国采矿技术在世界上占有一席之地夯实了基础。
2.4崩落采矿工艺技术的应用
崩落采矿工艺所指的是在开采之前对矿洞中具有危险性的围岩进行崩落处理,降低开采过程中的风险因素,能够为矿产开采提供安全的生产环境。崩落采矿工艺可以划分为两大类,首先是底柱分段崩落攻击、另一类则是无底柱分段崩落工艺。前者在应用过程中应当注意阶段的高度、横断面尺寸、漏斗间距以及底柱的高度等进行合理的设计。其中底柱的高度需要结合矿石的稳定性以及应用的看到形式进行设计。如果采用漏斗底结构,每一个阶段上的分段底柱高度控制在5-7m 之间名下分段的高度在11-13m 之间。采用无底柱分段崩落工艺具有较高的机械化水平,能够很大程度上节省人力资源,在实际采矿过程中的应用较多。
2.5岩体加固技术的应用
在采矿过程中,由于地质条件、机械设备、气候等多种因素共同作用,采矿区周围岩体可能会遇到不稳定的情况,若要保障开采工作的顺利开展,就需要利用锚索工具对采矿区的溜井、顶板及围岩等不稳定部位进行加固处理,该法即被称为岩体加固技术。
在实际开采中,岩体加固技术通常与空场法、充填法等采矿工艺结合使用,保障采矿的安全。在对岩体进行加固时,支护法和注浆法应用较为普遍,该法可对矿场中的流砂和破碎岩体具有极佳的紧固效果。
2.6溶浸采矿工艺技术的应用
溶浸采矿工艺是化学原理在开采行业中的一种应用技术,即将矿产资源的分布和结构进行分析,通过分析结果配置定量的化学溶浸液,使用溶浸液注入到矿层,将固态的矿石物质通过化学反应进行液态化,采集液态溶液比采集固态矿物质要简单的多。这样同样的矿石采用液态收集及转运相比固态采集和转运从成本上有相当大的节约,即提高了采矿的效率和收益。同时液态收集对于土层结构破坏量小,便于后期处理。与现代的环境保护要求相一致,有非常大的发展前景。
2.7爆破采矿技术
由于采矿工程比较任务比较艰巨,矿山地形较为复杂,而且其硬度也难以衡量,对于一般的开采技术来说,已经不能有效的应用到开采过程当中,采矿工人大多会选择采用爆破的方式对硬度较大的矿山进行开采,其次会通过爆破后矿山所具有的特性及其条件,选择合理的采矿技术进行开采工作。爆破技术不需要大量的开采人员及开采设备,这种技术不仅能够节约大量的成本,而且也加快了开采的速度。但是在实施爆破技术之前,必须先做好前期的准备工作,首先应该为所开采的矿物质进行分层处理,其次,安放炸药的最佳地理位置必须严格的考量,排除一切安全隐患,这样才能够使用炸药进行爆破。爆破技术的应用也是有选择性的,它必须通过专业人员进行全面的排查才能够实现爆破。
2.8伪倾斜柔性掩护支架技术
一般来说,伪倾斜柔性
掩护支架技术主要应用于稳定性较好的斜角矿层,再对其进行开采时,要将工作面得设置长度不断增加,而且回采时,回风港支架也必须进行有效的处理,这样能够确保在工作面的不断延长过程中,回风巷支架能够及时的收回。伪倾斜柔性掩护支架技术在实际应用当中较为简单,不具有复杂性,能够使采矿人员减少工作压力,降低工作难度,与此同时,这种技术也能够保证在采矿过程中的安全性能,不仅提高了其经济效益和矿资源的再利用,而且,也间接的提高了采矿工程的质量。
综上所述,采煤工作对我国至关重要,采用好的采煤工艺,能加大煤的年产值,缓解现有的能源紧张问题。现有的煤矿企业应该坚持可持续发展的原则,采用绿色开采工艺,在实际生产过程中不断改进现有的生产工艺,保证采矿工作的质量和生产效率。
参考文献:
[1]采矿工程中现代化工艺技术的应用研究 [J]. 王彦召. 世界有色金属. 2018(18)
[2]现代化工艺技术在采矿工程中的应用分析 [J]. 王志忠. 山东工业技术. 2019(08)
[3]现代化工艺技术在采矿工程中的应用分析 [J]. 李东东,石振东. 建材与装饰. 2018(04)
[4]现代化工艺技术在采矿工程中的应用分析 [J]. 张树萍. 科技资讯. 2019(14)