李玉喜
23083319850601**** 山西灵石 031300
摘要:伴随采矿行业不断发展改革,采矿技术水平逐步提高,采矿工艺技术在采矿作业中角色地位愈发凸显。相较于国外发达国家,我国采矿技术水平有待提升,对采矿企业生存及可持续发展造成影响。采矿过程中,需积极明晰采矿工艺技术应用特征,根据作业实际状况,选取合理化采矿技术,提高其应用可靠性。
关键词:采矿作业;采矿工艺技术;应用
矿产资源作为基础自然资源,我国是一个能源消耗大国,对矿产资源需求量较大,只有保证持续性开展矿产资源开发,方可促进社会经济良好发展。采矿过程中由于其环境复杂性,技术要求较高,需选取多个工艺技术实施,保证采矿作业顺利实施。采矿工艺技术选取合理性,关乎采矿工作效率及质量,以及作业人员生命安全,需根据作业实际状况,选取可行性较高的技术形式,保证采矿工作高效、高质量完成,实现经济效益最大化。
一、采矿工艺技术在采矿中特点
采矿作业实施过程中,对采矿人员具有较高的要求,需精准掌握各类采矿工艺技术,明确其实际采矿技术特征,方可高效、安全开展采矿作业。采矿工艺技术特征主要体现在以下几方面:(1)采矿工作核心产品原料为矿藏本身,表明采矿工作地点固定化,矿产资源是历经长期沉淀逐步形成,其属于一类不可再生资源。采矿作业中选用采矿工艺技术,关乎采矿人员生产力,其与生产效率、质量等密切相关,直接影响采矿企业经济效益。(2)采矿作业实施过程中,具有较强的流动性,选取人为开采、机械开采模式,均随着开采进度不断深入出现波动。采矿作业实施过程中,应实现挖掘、回采等环节工作密切衔接,若各环节协调程度不佳,造成采矿失去均衡性,影响采矿工作效率。(3)矿产作为一类不可再生资源,伴随采矿深度持续性增加,其实际作业难度逐步增加,工作环境恶劣程度加剧,矿产资源质量不佳,影响采矿企业经济效益。为进一步改善该瓶颈,需积极创新采矿工艺技术,提高采矿效率及质量。(4)矿山自身存赋条件具有一定复杂性,且资源布设缺乏一定均匀性,实际采矿过程中面临较高风险。采矿周围环境复杂,存在多个不确定因素,劳动强度较大,需投入较大成本,也会对采矿整体效益产生影响[1]。
二、采矿作业中采矿工艺技术的应用
1、空场采矿工艺技术应用
空场采矿法作为采矿作业中常见工艺技术,其主要应用基本原理为将矿块划分为两大模块,即矿房、矿柱,分为两个流程进行回采,先采矿房后采矿柱。其中矿房实际开采过程中,采场主要以敞空形式存在,将矿柱及围岩自身作为基础支护结构,形成完整的采空区。采矿作业实施过程中,应用空场法工艺技术需保证矿石和围岩具备良好的稳固性,采空区域处于特定时间内可允许大面积暴露。空场采矿法又包含多种形式,其基本原理不尽相同,需按照采矿作业实际需求,选取合理化采矿方式。其主要包含以下几种类型:
(1)全面采矿法。针对薄和中度厚度的矿石和围岩均稳固倾斜角矿体中,建议选取全面采矿法。此种采矿工艺方式特征为,实际工作面主要沿矿体实际走向推进,实际回采过程中伴随采矿房以敞空形式存在,将围岩稳固性及其不规则矿柱作为支撑顶板物质。
(2)房柱采矿法。房柱采矿法多见于开采水平或倾斜矿体,处于矿块或采空矿房和矿柱交替部位,矿房回采过程中,存留形态不规则框柱将其作为顶块岩石维护支撑。相较于全面采矿法,房柱采矿法适用范围更广泛,针对薄矿体、厚度较大矿体均具有较佳的应用成效。房柱采矿法适用于开采矿岩稳固水平和缓倾斜薄至厚矿体,其实际采准过程中工作量较小,通风条件优良,生产能力较高。
(3)留矿采矿法。作业人员直接处于矿房暴露面下留矿堆上进行作业,遵循自上而下开采原则,每次采下矿石依附于自重放出1/3左右,其他存留至矿房中仍作为上采的工作平台。矿房回采工作全部完成之后,暂时存留至矿房中矿石再行大量放出,此种采矿方式针对矿石和围岩稳固条件下,具有良好的应用成效。图一为留间柱、顶底柱留矿法。
2、崩落采矿工艺技术应用
崩落采矿法作为一类采场结构简易方式,沿矿体边界开挖有环形运输巷道;在矿体上盘或下盘逐步开挖巷道形成一定空间,在堑沟中向上凿钻完成爆破,后退回采。此种采矿方式核心特征在于运输和堑沟巷道,采场整体结构简易,从本质层面减少采掘实际工作量,降低成本支出。崩落采矿法实际生产效率较高,作业实施安全性较高,操作具有灵活性,在具体实践中普遍应用。该采矿方式类型较多,主要包含以下几种类型:第一,壁式崩落采矿法。此种采矿形式针对开采作业中顶板缺乏较强的稳固性,厚度较小的矿床,其主要特征在于一次性开采矿体全厚,按照工作面实际布设不同,将其又可划分为三种类型。即长壁崩落法、短壁崩落法、进路崩落法。第二,分层崩落法。分层崩落法应用基本原理为,处于垂直方向上将矿块划分为不超过3m的分层,遵循自上而下顺序实施,回采工作处于假顶防护作用下开展。此种采矿方式不足在于工艺流程繁多复杂,经济性不佳,通风条件不佳,现下逐步被其他方式替代。第三,阶段崩落法。此种开采方式核心在于全高上借助凿岩爆破崩落矿石,并在崩落覆盖岩层下通过矿块底部结构逐步放出矿石,其主要包含两种形式,即强制崩落、自然崩落[2]。
3、充填采矿工艺技术应用
充填采矿技术作为采矿作业重要工艺技术,矿产资源开采过程中,由于其采矿面积不断扩大,为保证开采作业可靠性及安全性,需积极借助填充物充盈至采空区域,对其做以支撑,确保开采工作可靠性及安全性。为更佳安全保护采空区域,采矿企业作业过程中,需借助相关填充物及支架,为作业人员创设安全、可靠的作业环境。充填采矿方式核心优势在三方面:首先,减排功能。将浮选最终的尾砂等废弃物作为填充物填料,减少采矿活动开展对环境污染。其次,消除地表形变和下沉。充分应用填充采矿方式,可短时间内支撑采空区岩石,以免其出现形变,并为后续作业开展创设新作业平台,提高采矿生产效率。
4、深井开采工艺技术应用
矿产资源作为基础资源之一,随着人们开采力度增加,其逐步出现浅层枯竭现象,矿产企业需向更深层次矿井进军。深井下工作环境更具复杂性,且随着矿井深度不断增加,会影响地压和温度波动,加剧采矿工作开展难度,对人员作业、工艺技术等方面提出较高的要求。需积极优化升级深井矿床开采技术,方可保证矿产资源顺利开采。
三、采矿作业中绿色开采的发展前景分析
伴随科学技术高速发展,我国采矿事业处于蓬勃发展中,但由于采矿活动开展促进经济发展同时,对生态环境产生严重影响,与我国提出可持续发展理念相悖。为促进采矿事业良好发展,各类绿色采矿技术逐步兴起,在采矿过程中普遍应用,如保水开采技术等。为进一步加速采矿事业良好发展,积极将绿色采矿技术应用于采矿作业中,有助于保护环境同时,获取良好的经济效益。我国应从法律制度层面不断完善绿色采矿技术,保证其全面落于实处,为采矿作业实施提供导向,提高采矿工作管理水平。此外,应积极跟随时代发展潮流,对采矿工艺技术高度重视,极大采矿设备管理力度,积极探索新采矿工艺技术,并将其应用于采矿作业中,为采矿事业长足发展奠定基础。
结束语
采矿工艺技术水平高低,直接决定采矿生产效率及质量,采矿企业需按照实际生产状况,选取合理采矿工艺技术,并明晰其实际应用特征优势,提高其应用有效性。随着生态环境日渐恶化,采矿作业中需积极引入绿色采矿技术,实现生态、经济及社会效益,促进采矿产业良好发展。
参考文献
【1】王念鹏.探讨现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用[J].内蒙古石油化工,2019,45(9):80-81.
【2】薛小蒙,张宗生,罗佳,等.预切护顶下向深孔落矿在缓倾斜厚大矿体开采中的应用[J].矿业研究与开发,2019,233(12):5-8.