现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用分析

发表时间:2021/4/23   来源:《科学与技术》2021年3期   作者:1雷亚男 2李利锋
[导读] 在我国科技的发展,各领域的技术水平逐渐提高的今天
        1雷亚男 2李利锋
        1身份证号码:41032819911225**** 河南郑州 450000
        2身份证号码:41032819920703**** 河南郑州 450000
        
        摘要:在我国科技的发展,各领域的技术水平逐渐提高的今天,随着我国的综合国力不断提升,对于采矿产业的要求也越来越高,传统的采矿工艺技术已经很难满足国家对于矿产的实际需求,这就导致了很多传统工艺遭到了淘汰。这就明确要求相关技术人员对采矿工艺进行创新研发,使用先进的、有效的采矿工艺进行采矿工作,帮助我国社会不断向前发展。
        关键词:现代化;采矿工艺技术;采矿工程;应用
        引言
        在目前的矿体开采工作中还存在很多问题,特别是随着矿体开采深度的增加,采矿条件愈加复杂,传统矿体找矿、采矿技术在作业效率和技术的适应性等方面均难以满足矿体开采的实际需要。因此,必须对目前矿体开采中的技术难点进行全面分析,通过试验采矿方法优化采矿技术工艺,全面提高采矿技术的水平。
        1新形势下采矿技术的发展现状和背景
        在我国经济社会发展进程当中,铁矿资源发挥着非常重要的作用,属于不可再生资源,丢失掉大量的铁矿资源,会产生巨大浪费。然而与目前我国铁矿发展现状进行分析,我国很多铁矿在设计,生产能力以及服务年限上有很大的不同存在,和铁矿实际开采以及开采阶段有很大差异存在,而出现这种现象的主要因素,是由于下面几个方面所造成的。首先,随着社会经济的不断发展以及资源量的需求,生产规模也出现很大变化,同时还涉及到地质条件改变造成了影响以及不断改进的采矿技术和工艺和铁矿资源回收技术等,多数铁矿通过技术优化与改造,发挥先进的技术和工艺手段使矿井生产能力大幅提升。
        2现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用分析
        2.1矿回采工艺方法
        (1)水力回采法。工作原理是利用水能和尾矿本身的重力作用对尾矿进行冲击,使其崩落和分离,水力回采法又分为两种,一种是机械水力和天然水力两种方法,需要根据尾矿的实际情况和周围环境来选择合适的水力方法;(2)干式回采法。是利用机械设备对尾矿进行挖掘,然后再利用机械进行传输,一般的开采顺序分为自上而下、台阶分层和一次进行到底的集中开采方法。某尾矿库就是采用此种方法进行开采,严格遵守着先内后外、先库后坝、先上后下、分层开采的原则,在竖向上尾砂自上而下回采,在平面纵向上回采由库尾向库坝方向推进,在平面横向上尾砂回采由人工回采的作业面向库左右两岸推进,在尾矿库外围设置排水槽,且常用系统和备用系统的牌水能力均达到正常生产要求,为了保护排水斜槽等设施不受机械破坏,从尾矿库库尾在排水斜槽-排水管设施附近15m范围内,先进行人工回采,回采高度为1m,在下降2m后,到达15m界限处改为机械回采,利用机械铲挖掘土岩并装入汽车运出,开采时利用推土机配合机械铲装采,采用机械铲装的总高度不宜大于12m,人工开采总高度不宜大于6m,分层高度不小于尾矿库各标高时所需要的调洪高度。回采过程中每下降2m台阶后按揭露出的排水槽-排水管高度,拆除上方盖板,以利于排水畅通,回采工作台面要形成1%的反坡,指向为从坝指向坝尾;(3)船采法。使用的是开采船,在指定的区域进行采掘和回采工作,最后经由管道运输。
        2.2?露天采矿技术
        露天采矿技术是目前中国使用最广泛的采矿技术。它是综合采矿方法,使用此技术进行采矿时,矿井分为两部分:采矿室和矿柱。在实际操作过程中,必须首先开采矿山中的矿物,因为由于矿柱是起到支柱的作用,因此开采形式是敞空的。矿井中的矿产开采一旦完成,采矿支柱将进行再采。采矿过程需要使用某些技术设备,以避免矿山发生重大变形。但是,现场采矿技术的应用存在某些条件的限制,换句话说,也就是暴露的区域要大,并且围岩的质量稳定。

露天采矿技术本身具有相对较高的采矿率,因为与其他技术相比,露天采矿技术取决于矿区的自然条件。
        2.3充填技术
        对于充填技术的研究有着国内外丰富的研究资料,使充填技术具有更为丰富的技术可能性。比如在研究资料中,根据充填体的基础支护作用,延伸出表面支护、局部支护和总体支护作用;在充填体和围岩相互作用的基础之上,通过时间和空间尺度进行阶段性的力学作用机理分析,也就是在围岩产生位移的情况下,当与充填体接触形成支撑关系后,充填体会随着围岩位移程度的加重表现出更高的挤密性,从而促进支撑作用的强化,能够对围岩的位移情况进行抑制,当围岩离层受到破坏时,与充填体产生的支撑关系能够促进围岩新压力拱的形成。通过对充填技术研究成果的总结能够概括出相互产生的力学作用机理,也就是充填体的密度和刚度更低于围岩、孔隙率更大于围岩,能够对应力形成更加强劲的吸收和转移作用,并对应力进行隔离,保持稳定的共同支撑关系。所以采用充填技术时,也就是通过充填体和围岩之间的力学作用,能够在抑制围岩变形和位移的同时不造成应力分布的改变,并提供围岩稳定的支撑作用力,使围岩的受力状态和承载能力都得到提高,避免发生岩体剥落的问题。
        2.4深部开采与原地溶浸采矿技术
        对于超过地下600m深度的矿产资源需要采用深部开采技术进行开采,随着深部开采技术的不断研究和加强,开采深度也在不断加深,如今已经能够对地下950m以下的矿产资源进行开采,使过去无法开采的矿产资源等到更加充分的利用。原地溶浸采矿技术中包含了采矿、选矿、冶炼等多种技术,能够将传统的矿产资源开采模式改进为直接金属提取的开采模式。还具有较为广泛的应用性,能够对多种金属矿山进行开采,包括铜矿和金矿在内的二十多种金属矿山。通过对原地溶浸采矿技术的分析能够将其优势总结为以下四点:第一点是能够减少开采矿石的工作量,也减少了尾砂和废石的产生,对于金属矿山周围生态环境的保护有着突出的优势;第二点是减少了开采矿石后的提出过程,能够使整个开采过程得以缩短,减少开采作业的成本,进而具有促进经济收益提高的优势;第三点是能够在常规开采技术无法开采的金属矿山中进行开采,具有更高的适应性优势;第四点是能够有效改善恶劣的开采环境,对于开采的安全性有着较大的保护优势。
        2.5洞穴开采技术
        在采矿过程中,矿山岩石可能塌陷或掉落,对矿工的生命和安全构成重大威胁。为了降低采矿业的风险,许多采矿公司正在应对采矿业的危险,手动在一些矿井不牢固的地方制造一些塌方,但通常用的就是无、有砥柱的崩落。前者是高度自动化的,可以由几个人就可以控制,而后者在操作过程中要求是严格的,由于对高度和横截面尺寸的更高要求而使用前者。使用洞穴开采技术的条件的核心是允许在地面上开采洞穴,而洞穴开采本身是一种相对粗糙的开采技术,因此不适合开采稀有和贵金属。洞穴采矿技术处于相对封闭的采矿环境中,提前的人造崩落可以最大化保证建筑安全。
        结语
        综上所述,随着我国经济实力的不断上涨,矿产资源对于国家的重要性就愈发的体现了出来,要想有效的保证矿产资源的开发程度和开发进度,就需要保证开采工艺技术的有效运用和不断创新。在现代化工艺的帮助下,我国的采矿工艺技术已经得到了很好的推广和运用,保证在开采过程中可以实现经济、环境和社会的三方面平衡才能保证采矿工作的顺利进行。
        参考文献
        [1]陈旭.现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用探讨[J].冶金管理,2020(09):13-14.
        [2]张乡明.现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用初探[J].建材与装饰,2020(10):214-215.
        [3]姚占辉.现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用探讨[J].新疆有色金属,2020,43(04):69-70.
        [4]段永维.现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用分析[J].世界有色金属,2018(19):46-47.
        [5]程召利.现代化工艺技术在采矿工程中的应用分析[J].中国高新技术企业,2017(04):156-157.
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