刘忠增
西和县中宝矿业有限公司 742100
摘要:井下环境复杂,不安全因素众多,以此井下采矿存在着较高的危险系数,不仅会给采矿工作的安全性带来较大的威胁,而且还会严重影响采矿的质量和效率。因此,在采矿过程中,应结合矿区的实际情况合理选用井下采矿技术,提升井下采矿技术的合理性,保障采矿工作的安全性和采矿的效率。
关键词:井下采矿技术 ;特点 ;发展趋势
引言
从整体上看,在井下采矿技术实施的过程中,所面临的环境是非常严峻的,因此相关技术人员需要结合采矿技术特点以及今后的发展趋势,以提升井下采矿技术水平以及效率为主来开展日常的工作,并且还要加强对新设备和新技术的有效利用,以提升实际生产效率和经济效益为主来充分发挥井下采矿技术的优势,并且相关企业还需要认识到改进和创新井下采矿技术的作用,从而使得井下采矿技术的科学性能够得到有效提高。
1现代采矿技术的发展概述
经济的快速发展、工业化进程的持续推进、工业生产规模的扩大对矿产资源的需求量也显著增加,这就要求采矿工程中的采矿技术朝向机械化、集约化、标准化与高效化的方向发展。与此同时,步入21世纪以来,资源与能源问题已经成为世界共同关注的焦点,矿产资源的开采长期以来被认为是一项“夕阳产业”,主要原因在于矿产资源的开采会对矿山周边生态环境产生较大的影响,加之化石资源的不可再生性,矿产资源的开发意味着有限资源的消耗、意味着对生态的破坏。因此,近年来采矿业的发展面临着巨大的挑战。现代采矿技术的产生与发展引发了矿产资源开采各个环节的深刻变革,有助于实现采矿工程的高产、高效发展,显著提升了采矿工程的安全性与可靠性,加之绿色开采技术的研发与应用,采矿工程中采矿作业对周边生态环境的负面影响也显著降低。综合来看,现代采矿技术是传统采矿技术与现代高新技术的综合体,例如具备自动化控制功能的采矿设备、运用物联网技术的开采监控系统、借助人工智能技术的地下机器人等,既将传统需要人工完成的采矿作业交给更具标准性优势的机械完成,降低人工成本、保护施工人员安全,又可以构建矿产资源的智慧化开采体系,保证矿产资源开采数量、过程、污染等因素可控。
2井下采矿技术的特点分析
2.1井下采矿技术的复杂性和难度系数高
相较于露天采矿,井下采矿作业无疑会面临更大的挑战,井下的环境更加复杂、更加恶劣,因此所应用的技术也必将更加复杂,其难度系数也会更高。由于井下环境复杂,井下采矿难度系数高,因此相较于露天采矿,井下采矿的效率更低,安全风险更高。这就要求井下采矿技术更加完善,因此其复杂性也会更高。井下采矿技术复杂性高,决定了技术的应用难度更大。
2.2更新过快
井下采矿技术的实施是非常重要的,并且我国也加强了对井下采矿技术的研发力度,我国井下采矿技术的更新速度是非常快的,另外一些企业为了在当前激烈的市场竞争中赢得一席之地,结合了井下开采技术的特点以及功能,加强资金和设备的投入力度,并且还要融入新型的技术和与之匹配的专业性人才,从而使得这些井下开采技术能够在实际中发挥其应有的价值以及效果。一些企业纷纷认识到了井下开采技术的功能以及优势,也适当的借鉴了国外在井下开采技术实施过程中的一些经验,从而使得实际井下开采的工作效率和经济效率能够得到有效提升,推动企业在当前时代下的稳定性发展。
3采矿中的常见技术类型
(1)机械化技术。在采矿过程中,一种颇为常见的技术便是机械化技术。根据采矿地点不同,可以将机械化技术分成露天采矿、地下采矿两种不同类型。
首先,在露天采矿时,人们需要使用大规模机械设备,去除外围的岩石,随后针对矿体本身,从上往下进行逐一开采;其次,在地下采矿时,人们则需要事先开拓较为完善的巷道,随后将需要用到的机械设备运送至开采矿面上,从而对其进行开采。(2)充填技术。在众多采矿技术中,充填技术是一项与众不同的技术。与传统采矿技术相反,采用充填技术,需要将重点放在充填物的选择之上。在选择合适的充填物时,要综合考虑充填物的物理性质和产品属性,保证其具备一定的抗压能力,同时具备一定可压缩空间。因此,采用这种技术,往往也更加灵活和环保。(3)其他特殊技术。针对不同的矿产资源,人们应当选择不同的技术手段。例如,在开采海洋资源时,首先需要考虑的就是海洋资源的特殊性,在大海深处,有许多未知的秘密和特殊的地质,因此许多开采企业在开采之前,需要结合海洋资源的独特性,选择特殊的开采技术。
4井下采矿技术及井下采矿的发展趋势分析
4.1无人工作面开采技术
在井下采矿技术发展的过程中,无人工作面开采技术得到了有效的推广和应用,这主要是由于随着我国当前科学技术水平的不断提高,自动化技术在各行各业中得到了广泛的应用,在无人工作面开采技术实施的过程中,主要是利用虚拟现实技术创造三维采矿的现实环境,模拟相关设备工艺的运行情况,操作人员可以在系统中进行人机交互,并且打破了时间和空间的限制,可以模拟任何区域的实际工作现状以及工作成果。在系统应用过程中还可以进行信息的输入以及输出多方位的处理各种信息,并且也可以控制物体的运动状态,模拟自然性的规律,根据空间状态的特征来开展日常的工作,在无人工作面开展技术实施的过程中,可以将现实开采情况,构建成比较逼真的三维环境,之后,再通过计算机技术来显示整个采矿作业的具体情况。相关工作人员只需要在计算机中就可以获得有关生产系统运行状况的平面图或者立体图,并且这一系统也可以进行动态化的监督以及管理及时的发现在井下开采过程中存在的问题以及在各项技术实施过程中所存在的偏差。在实际动态图展示的过程中,可以包含有关设备间的距离以及产量等方面的信息,也可以对不同型号设备和开采工艺进行生产过程和生产系统的有效模拟以及研究,从而达到优化和评价生产系统的效果。在当前时代下无人工作面开采技术在实际工作中所产生的优势是非常明显的,并且也属于当前比较先进的开采技术,是未来井下开采的发展趋势。
4.2井下采矿技术的绿色生态化发展趋势
在我国可持续发展战略要求下,井下采矿技术也将朝着绿色以及生态化的方向发展,低碳环保将成为井下采矿技术的主题,因此,在井下采矿技术中应加强对绿色工艺的应用,应建立绿色化的规范,对井下采矿工艺以及工序等进行约束,促进井下采矿技术的绿色生态化发展。目前主要的井下采矿绿色工艺有煤炭地下气化技术以及瓦斯与煤共采技术等,应用井下采矿绿色工艺,能够在很大程度上提升煤炭的清洁程度。比如,应用煤炭地下气化技术,可以实现对煤炭的化学反应,使其转化为气体,气体的运输与储存更加节能,也更加清洁,并且使用过程中所产生的污染物更少,有助于环境的保护,降低会生态的破坏。与此同时,对绿色采矿工艺的应用,可以有效降低井下采矿的贫化率,促进井下矿产使用率的提升,并且还可以有效提升井下采矿作业的安全性。企业要加强环境保护设施的建设,加强对新型环保社会的研发与应用,逐渐淘汰那些能耗较高的开采设备。同时针对矿山环境的治理要给予高度的重视,并加大资金投入力度,保障矿区生态环境的健康发展。
结束语
为了使矿产资源能够得到有效的开发以及利用,井下采矿机构的实施是非常重要的,在实际工作过程中,需要根据井下采矿的特点,科学的选择正确的采矿技术,从而使得煤矿生产能力能够得到有效的提高。另外还需要加强对井下采矿技术的研究以及扩展,以促进井下采矿技术的革新以及绿色化发展为主的日常工作开展,从而防止在开采时对我国周边环境造成严重的破坏,提升整个井下开采工作的效益。
参考文献
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