郭延化、宋沛沛、许飞
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摘要:随着矿体赋存状态的突变及装备技术水平的提高,对原来的采矿方法进行优化改进,是解决矿山采矿技术水平落后的有效途径。结合陈耳金矿实际需要,在传统浅孔留矿法的结构参数上改进优化了出矿方式,其他结构参数依旧沿用传统浅孔留矿法。本文对采矿工程中采矿方法的实践进行分析,以供参考.
关键词:采矿工程;采矿方法;实践
引言
地下开采系统是一个复杂性系统。合理选择采矿方法是制约开采成本及矿山经济效益的主要因素。目前采矿方法设计研究的主要方法有数值模拟、模糊数学、相似材料实验等方法。采矿方法既要考虑技术条件并确保安全生产,又要考虑经济合理性。因此,选择采矿方法必须综合考虑多种因素。
1对于采矿方法进行积极创新的实际意义
我国在中国矿产资源政策中,强调到要始终坚持科学的创新和进步。所以这就需要有关人员不断加强对创新的重视度,结合矿产资源的实际情况,对其进行全方面的勘查评价,同时要结合有关技术针对矿山环境污染治理提出有关的措施,同时要对各项新型的技术不断的推广和应用,从而更好的保障了整体采矿工程的效率。与此同时,需要不断加强对于新材料新能源的应用,同时也要对一些海洋矿产资源开发的技术进行研究,不断加强理论与实际相结合。
2矿产资源开采现状
目前矿产资源开采工作中相关方法应用存在诸多问题,主要是在安全、操作、精度三个方面,传统矿产资源开采工作忽略开采前的野外开采环境分析,选择的采矿方法不符合矿产资源开采实际需求,导致采矿方法不仅在使用上无法满足安全需求,而且操作程序比较复杂,导致矿产资源开采工作效率较低,最重要的是选择的采矿方法中使用到的开采设备落后,致使找矿地质勘探工作精度较低。因此矿产资源开采过程中选择的采矿方法目前在安全、操作、精度三个层面上存在问题,严重阻碍了矿产资源开采技术的应用与发展,同时也严重影响了矿产资源开采量。矿产资源开采过程中所涉及使用到的开采设备仍是一些传统仪器设备,并且部分仪器设备已经比较老旧,这些设备在使用上已经无法对开采精度和开采效率做出保证,不仅严重降低了矿产资源开采工作的工作效率,而且绝大多数情况采矿设备的大部分运行参数数据都存在较大的误差,进而导致目前矿产资源开采精准度和资源利用率较低,这与采矿方法的选择有着直接关系。在矿产资源开采工作中对于采矿方法的使用需要消耗大量的时间,其中包括在采矿设备调试、仪器设备运行参数校正等方面,这些工作需要涉及的工序和流程比较复杂,在这一过程中不仅要浪费大量时间,而且对技术人员的专业方法水平要求还比较高,绝大多数矿产资源开采过程中为了快速完成开采任务,忽略了对采矿设备技术参数校正以及调试的工作,导致采矿设备工作效率和精度较低,进而影响到矿产资源开采量的减小,因此采矿方法的使用与选择具有一定的难度。在实际矿产资源开采工作中由于相关采矿方法使用如果不规范,操作不合理,将会导致矿产资源开采工作质量较差,矿产资源开采精度较低。除此之外,目前矿产资源开采工作仍然使用传统的采矿方法,采取的采矿手段比较单一,并且在采矿过程中,不能够结合场地地质需求选择正确的采矿技术,这也是目前矿产资源开采工作质量较低,以及采矿方法精度较低、矿产资源开采量较低的主要原因。
3厚大矿体新型采矿工艺介绍
3.1新型采矿工艺结构要素
该工艺主要包括100m厚度的厚大矿体试验矿块(结构参数20m×18m)、无底柱分段崩落法回采进路垂直走向布置、切割巷道及扇形孔的布置,其特点是厚大矿体切割巷道及扇形孔的布置。
3.2新型采矿工艺实施步骤
(1)通过切割天井扩井形成的爆破空间拉开切割硐室,切割硐室是由进路在矿体中间的一部分,不用额外增加工程。切割硐室爆破后为矿体中央布置的切割巷道提供爆破空间。(2)切割巷道采用扇形孔布置,爆破范围由采矿设备能力确定,一般为10m~20m,保证其爆破效果良好。本分段切割巷道须与上分段崩矿后形成的空区贯通,这是整个新型采矿工艺的关键。(3)切割巷道与上下盘垂直走向回采进路之间挑顶区高度不超过7m,挑顶区矿体作为当期损失矿量,利用下分段的回采进路能够充分回采。(4)在施工切割巷道扇形孔时,扇形孔高度应与上分段爆破后形成的空区保持0.5m的距离,防止与上分段空区贯通,造成炮孔涌水及装药浪费,切割巷道爆破后,为上下盘垂直走向回采进路的开采工作提供爆破空间。(5)上下盘垂直走向回采进路布置的第一排扇形中深孔与切割巷道回采范围保持2m~3m的距离,防止切割巷道爆破、回采时出现掩埋上下盘进路首排炮孔或破坏进路眉线等情况。(6)切割巷道回采完毕后,利用其形成的爆破空间,在上下盘垂直走向回采进路中向矿体上下盘方向以退采方式回采矿体。在上盘矿体倾角较缓区域,垂直走向进路布置的扇形炮孔应根据矿体高度布置,且中深孔穿过矿体0.5m结束,防止出现装药高度不够导致上盘矿体回采不彻底的情况。
4对于采矿方法进行创新和优化的具体措施
4.1对一些深井采矿方法创新的实践
由于我国矿产资源在早期得到了无节制的开发,导致一些表面的矿产资源已经不能支撑社会的发展,为了更好的解决矿产资源短缺的情况,采矿工程需要向更深的方向发展,深井采矿技术主要是对地下800m以下的深部进行开采工作。我国深井采矿技术与国外相比,发展比较晚,受到了有关设备和技术的限制。所以我国在深井采矿技术方面的理论知识和实践应用需要不断的完善和创新。在深井采矿技术创新改造时,需要正确的认识到采矿的环境是处在一个半封闭的环境内,对整体的运输,通风,支护等都提出了比较高的要求。所以有关人员可以站在不同的角度上来完善深井采矿技术,针对温度和压力不断升高时,也要注重对有关技术的优化。随着其深度的不断增加,也要多采用一些设备提高其自动化水平,在一些深度比较大的部分,减少工作人员的参与,应用有关的设备来进行工作,从而更好的保障了人们的安全。在实际采矿工作的过程中,可能会在深井进行作业。深井作业自身的难度系数比较大,如果采矿方法还不够科学合理的话,可能会影响到人们的正常作业。首先我们根据深井的不同,可以选择对深井进行不同的充填类型,可以采用水力充填,风力充填和泵送充填这三种方式。这三种充填方式主要是根据充填材料自身的特性来选择的。对于运送充填材料的管道来说,应该保障他自身的摩擦力,在一个科学合理的范围之内。具体的示意图如图1所示。比如说一个充填管道的直径为160mm,那它每米所受到的摩擦力应该控制在60N到110N的范围之内。
结束语
(1)本研究采用技术经济初选、模糊数学方法,合理确定采矿方法最优方案。(2)本次采矿方法优化设计考虑的因素为采切比、贫化率、生产能力、采矿工效、采矿成本、安全程度、损失率、通风条件、作业人员对工艺的掌握程度、劳动强度和对矿体变化的适应程度等,与现场生产实际较为贴近。(3)设计研究方案终选的阶段空场采矿方法较矿山现采用的浅孔留矿采矿方法矿块生产能力大、机械化程度高、安全性高。
参考文献
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