金属矿山开采中现代化采矿工艺与技术解析 王英瑞

发表时间:2021/5/7   来源:《基层建设》2020年第30期   作者:王英瑞
[导读] 摘要:在当前金属矿山开采情况中主要以地下开采为主,会形成较为封闭和复杂的开采环境,不利于开采作业质量和安全保障。
        中国有色集团抚顺红透山矿业有限公司  辽宁抚顺  113321
        摘要:在当前金属矿山开采情况中主要以地下开采为主,会形成较为封闭和复杂的开采环境,不利于开采作业质量和安全保障。这就需要开采工艺与技术必须严格按照技术要就进行开采,才能够既满足开采需求又满足安全需求。为了更好的促进金属矿山开采的质量和效率,还需要不断加强对采矿工艺与技术的研究,尤其是结合现代化的技术手段,更好的提高采矿工艺与技术水平。
        关键词:金属矿山;采矿工艺;技术解析
        引言
        金属矿山由于开采环境较为复杂,对采矿工艺与技术有着较高的要求,但始终存在较大的不稳定因素,容易造成安全事故的发生,所以我国金属矿山的开发数量一直较低。本文就将结合当前金属矿山开采中存在的问题,对现代化采矿工艺与技术进行深入分析和探讨,期望能够加强对采矿工艺与技术的了解和应用,起到促进开采质量和效果提高的作用,并保障开采的安全性。
        1金属矿山开采中存在的问题
        (1)优质矿源稀少。金属矿山具有一定的稀缺性,尤其是优质矿源的稀缺性更高。且我国目前开采的金属矿山产量也较低,以中型金属矿山的占比更大,小型金属矿山的数量更多。所以在进行金属矿山开采时,会更注重开采所得的经济收益,造成其他资源耗能过高和固定资产浪费情况。
        (2)采矿技术较为落后,由于金属矿山的分布具有较大的差异性,在部分矿产资源丰富、采矿经验丰富的区域中,往往能够掌握更加先进的采矿技术和设备,吸引更加专业的采矿技术人才。而部分矿产资源较少的区域中,往往采用更加落后的采矿技术和设备,由于开采收益较低,不愿意对采矿技术和设备进行升级,使开采效率和质量更加降低。
        (3)造成生态环境的破坏。当前我国的金属矿山开采主要采取地下开采模式,很容易造成地下结构的破坏。还会在开采的过程中产生大量的垃圾和污水,对金属矿山周围的生态环境造成严重的破坏。并且随着不断的开采,会导致矿产资源的枯竭。
        2金属矿山开采中现代化采矿工艺与技术要点
        2.1崩落采矿法
        该方式广泛运用于金矿井下采矿中,特别对厚大矿体的开采效果更加显著,主要是在回采结束后,利用崩落的围岩填充采场,降低对采矿的影响,适宜开采急倾斜的任意工业厚度矿体。根据落矿的不同,可以利用侧向崩矿法或者无二次破碎法实施采矿工作,还可以由上至下分层崩落、由高至低有底柱分段崩落、无底柱分段崩落,其中无底柱分段崩落技术的机械化水平更高,无需进行底柱设计,资源浪费较少因而更受欢迎。但崩落法也有安全隐患,由于采空区大,暴露时间长,地表容易塌陷,对采场周围的安全防护要求较高,布置也要合理,还要进行严格的安全管理。
        2.2信息技术的应用与数字化矿山的建设
        地下发掘需要新技艺和新设施的协助,如此才可以提升全部的开掘效能,实际能够从如下贯彻。第一,选用新设施做开掘,经典的老开掘设施不仅挖掘效能不高,开掘出来的效能也不佳,品质参差不齐,所以为了确保开掘的品质和效能,须要运用新设施落实工作。第二,运用计算机远程技艺对全部地下开掘设施做掌控,运用远程掌控办法,能够让地下开掘效能获得很大的提高,而且可以让全部的开掘位置更加确切,如此运用远程探测能够合理的对矿藏做确切的定位,给后面的开掘处理好初期的探测需求。第三,强化全部矿区范畴里的协助设备的数字化建造。诸如排水、通风、井下高压电与高压风的供应、提高等,对其做数字化改造,能够依据井下作业境况做及时的设施调整,最大程度的减少人为要素对井下协助设施运用的不好作用,增大开掘效能。


        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壁式体系煤矿开采技术
        就壁式体系的金属矿山开采技术而言,其主要具有金属矿山单产量高、适用性强、工作效率高及金属矿山采出率高等多方面的优势。中国金属矿山储存条件复杂多样,金属矿山开采工作在地理环境复杂性的影响下极具挑战性。中国缓斜煤层储存量和开采量占比约为80%,综合采煤程度低于50%,壁式体系当中的长壁综采是中国金属矿山开采行业未来的发展方向与努力的方向。同时,中国金属矿山中缓斜厚煤层储量极其丰富,由此开采出来的煤炭量占全国重点金属矿山开采量的40%之上,并且厚斜煤层的开采运用的也是长壁体系开采技术。另外,近年来中国对顶煤开采技术进行了大范围的推广,尽管比例仍较低,但其依然在中国金属矿山开采行业当中占据着主导位置。通常情况下,金属矿山开采的分层开采技术工艺和装备的运用特点主要如下:(1)金属矿山开采过程中的顶分层工作需增加与铺网工作有关的技术设备;(2)金属矿山开采过程中的中、下分层工作需在金属矿山铺网下方进行。尽管中国长期在缓斜煤层当中运用综合采煤方式,但就长远发展而言,壁式体系的金属矿山开采技术依然是中国金属矿山开采技术及其工艺的主要发展方向。
        2.5特殊采矿法
        金属矿山开采条件可以影响采矿技术的应用效果,对于较为特殊的矿山应采用特殊的采矿技术。当前物理、化学以及海洋等三中特殊采矿技术得到了广泛采用,且物理与化学采矿方法较为相似,主要通过溶解、提取方法分解矿产资源,利用特殊溶剂提取有效矿产成分。物理与化学方法成本较低,且具备较强的环境适应性,在实际开采过程中得到了广泛应用。但这两种方法无法开采海洋矿产资源,海洋开采环境较为恶劣,存在较大的安全风险,且需要较高的成本投资。当前我国海洋采矿应用范围依然存在一定的局限性,相关部门及工作人员应加大对海洋矿产资源开采技术的研究力度,在保证可持续发展的基础上,获得更多的海洋矿产资源。
        结束语
        综上所述,在金属矿山的开采中,需要通过现代化采矿工艺与技术满足开采的需求,也是满足我国在资源能源产业方面的需求。本文就对现代化采矿工艺与技术进行了深入的分析和充分的探讨,期望能够为现代化采矿工艺与技术的提高起到参考作用。
        参考文献:
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