摘要:随着经济和煤矿行业的快速发展,在采矿工程中对现代化技术进行运用,也需要将绿色、环保、低碳的原则融入到现代化技术中。对于采矿企业来说,只有确保其采矿工程能够具有统一的环境效益以及社会效益,并将生态、环保的相关理念在采矿技术中进行应用,才能够及时的发现采矿中存在的问题,并进行解决,以此对企业的核心竞争力进行增强,从而增强采矿企业在市场竞争中的优势地位。因此,在采矿工程中,需要对绿色的采矿技术进行适当的选择以及合理的运用,从而确保采矿工程的有效开展。
关键词:采矿工程;现代化工艺技术;应用
引言
随着我国经济的迅速发展,对矿产资源的开发与利用也在不断提高,基于采矿技术水平和要求日益提高的大背景,在简单介绍采矿技术特性的基础上,从空场采矿、充填采矿、崩落采矿、溶浸采矿和岩体加固几方面分析现代化技术在采矿中的具体应用。结合现有经验,提出现代化采矿技术未来发展趋势,如采场稳定性与围岩动态控制、地下无废采矿技术应用和地面塌陷等灾害事故的动态预警,旨在为采矿后续发展提供技术参考和支持。
1采矿技术特性分析
(1)需以采矿条件为依据对技术进行改进。我国矿产资源较为丰富,对其进行合理的开发与利用,能起到促进国民经济稳定发展的作用。矿产资源必然有限,不间断的开发,将使资源量减少。必须通过对采矿技术的升级和改进来提高开发水平,避免浪费。一方面,在适当保留的基础上摒弃传统技术,积极引进先进技术,以节省资源,使矿产资源实现可持续性;另一方面,以开采条件为依据,对采矿技术进行改进,根据具体问题进行针对性分析,不能因为需要对某种矿产资源进行开采而直接浪费与之并存的资源,造成严重的环境破坏。(2)采矿应根据矿产资源实际分布与地域等因素进行。我国不仅矿产资源较为丰富,资源类型多。然而,资源的实际分布却不均匀,具有北多南少和西多东少等特点,虽然总量大,但人均占用量往往很少。矿产资源大多具有隐蔽性,需在采矿前进行勘探,因此,采矿应做到具体问题具体分析,以资源分布及资源所在地域等为依据进行采矿。
2采矿的现状
矿产资源的不断开采,就会使矿产资源出现枯竭的状况,并使矿产资源的质量得以有效降低,从而使矿产资源逐渐变得稀少,而开采成本也逐渐增高,最终对矿场开采的效率与质量,以及经济效益产生影响。同时,在采矿实际施工中,相关设备与工作人员需要按照采矿的实际工作进度进行相应的迁移,因此,在开采矿产资源的时候,需要对其开采的路线以及巷道进行确定,并做好相应的前期准备工作,从而确保回采工作能够顺利的进行。
3现代工艺技术在采矿工程中的应用
3.1空场采矿工艺技术
空场采矿工艺是我国目前应用最为广泛的采矿工艺,是全面采矿法、房柱采矿法、留矿采矿法、分段矿房采矿法地统称。应用这种工艺采矿时,将矿区分为矿房和矿柱两部分,在实际的操作过程中,首先对矿房中的矿产进行开采,由于有矿柱作为支撑,所以开采形式为敞空式,等矿房中的矿产开采完了之后,再对矿柱进行回采,在回采的过程中,需要使用一定的技术设备,以避免矿房发生较大幅度变形。但是空场采矿法的应用也要有一定条件,即暴露面积较大,周围岩质稳固。由于空场采矿法本身依赖的是矿区自然条件,所以相较于其他技术,空场采矿工艺具有相当高的开采率。
3.2充填采矿工艺技术的应用
充填法,其主要的特征就是,充填工序是回填工序中重要的一部分,充填体主要具有控制采场地压,支撑矿场周围岩石,降低与阻止采矿之后矿场空区的围岩被破坏或者发生移动的作用。运用充填工艺技术,主要有几下几点优势:(1)能够提高矿石的回采率,降低矿石的贫化率,具有较好的经济效益,同时可以降低地面尾矿坝的占地面积,并使矿石的环境得以有效改善;(2)对于有自燃倾向的矿床,运用充填法可以有效避免火灾的发生;(3)对于需要保护的矿床进行开采的时候,运用充填法,可以有效的避免地面发生陷落。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.3崩落采矿工艺技术
在矿山开采的过程中,有时会出现矿洞中岩石崩落的情况,甚至可能出现塌方,给开采人员的生命安全构成巨大的威胁,为了降低采矿的风险,很多采矿公司会对矿洞中的危险部位进行人工崩落.其中,常见的有无底柱分段崩落和有底柱分段崩落,前者具有很高的自动化程度,只需要很少的人就能控制,后者则在操作过程中对高度,横截面尺寸等有较高的要求,因此,前者应用较多。崩落采矿工艺技术使用条件的核心是地表允许崩落,而崩落采矿本身是一种相对粗犷的采矿技术,所以并不适用于稀有金属和贵重金属的开采,但是崩落采矿工艺在相对封闭的矿区环境中能够最大限度保证施工安全。
3.4溶浸采矿工艺技术
溶浸采矿工艺技术属于化学开采方式,在开采前期对当地的地质环境进行勘探,结合矿产资源的化学与物理特性深入分析,选择合适的溶浸液灌注到矿层中,与目标对象发生一系列的化学反应,把将要开采的矿产资源固体转化为液体,能够很好地实现对矿产资源的开发。溶浸采矿工艺技术的安全系数高、对矿产资源的开采和利用率高,同时能够满足节能环保理念,是非常具有应用前景的工艺技术。
4现代化采矿技术未来发展趋势
4.1采场稳定性与围岩动态控制
采矿过程中会产生很多尾矿及废石,充分利用这些废料对采空区实施填充,能消除采空区不安全因素,减少尾矿及废石堆放,提高现场土地资源等的利用率,减少环境影响。在实际工作中,还可使用先进技术检测采区地质环境,根据监测结果预测采矿可能造成的破坏,并结合现有技术条件制定针对性防治方案,从而确保矿区始终处在安全稳定的状态。
4.2地下无废采矿
一般采矿时需要采用搬运或爆破等处理方法,虽然这样能提高采矿效率,带来一定收益,但其对应的工序十分复杂,安全控制难度很大,容易引发不同类型的安全问题。因此,针对废石处理问题,必须引起足够的重视,充分考虑所有对安全有影响的因素,引入无废采矿技术,并不断对这项技术进行改进升级。对无废采矿而言,其重点为对采掘工程进行合理化布置,并做好工艺及流程设计,避免废墟形成坑口造成的环境破坏。
4.3地下矿山地面沉降塌陷灾害预警
目前采矿的安全措施做得还不到位,比如在煤炭开采过程中,经常会出现塌方、瓦斯爆炸等很多事故,失去了很多年轻鲜活的生命,也造成了很多家庭家破人亡。因此在未来的采矿技术中,会越来越多的运用到现代信息技术,如地理位置信息技术,借助全球卫星定位系统和遥感技术,可以加强对地质情况的监测,评估矿区生产环境的安全状况,对地面沉降塌陷做出预警。从而将事故损失降至最低。
结语
综上所述,将现代化采矿工艺技术在采矿工程中进行应用的时候,其具有较强的优势,不仅能够有效改善采矿工程的安全性,而且可以使开采的效率以及质量得以有效的提高,从而促使矿产行业的稳定发展以及持续性发展。同时,在新背景下,矿山的开展需要与环保理念相结合,从而使采矿的环境效益以及社会效益得以有效提升。
参考文献:
[1]史贵栋.现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用[J].科技展望,2015,(2):119.
[2]方红东.现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2015,(18):6584-6585.
[3]黄启.现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用探索[J].建筑工程技术与设计,2016,(23):2729.
[4]薛玉伟,王兖州,惠凡光,等.采矿工程中现代化采矿工艺技术的应用探微[J].商品与质量,2017,(30):258.
论文作者:韩海亭,曲冲,姜大鹏
论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期
论文发表时间:2018/9/17
标签:采矿工程论文; 矿产资源论文; 崩落论文; 工艺技术论文; 技术论文; 矿房论文; 空场论文; 《基层建设》2018年第22期论文;