井下采矿技术及井下采矿的发展趋势探析论文_施佳材

井下采矿技术及井下采矿的发展趋势探析论文_施佳材

云南锡业集团(控股)有限责任公司老厂分矿 云南 个旧 661000

摘要:改革开放后,我国井下采矿技术得到了快速的发展,与过去采矿相比,效率有了显著的提高,产品质量也有所提升,推动了矿产业的快速发展。井下开采作为矿产业的开采方法之一,技术要求较高。为了保证开采作业高质量,高效率的完成,还应将设备与技术相结合。提高勘探水平,确保矿产也的稳定发展,推动我国经济发展。本文进一步分析了井下采矿技术及井下采矿的发展趋势,以供同仁参考借鉴。

关键词:井下采矿;技术;发展趋势

一、国内井下采矿业发展现状

我国既属于矿产资源丰富,矿产储备量大的国家,但人口的膨胀对资源地消耗也在不断增多,因此我国也属于资源消耗大国。不断增多的资源需求直接促使了采矿业的迅速发展,随着矿产开采量不断增多,我国也逐步面临着矿产匮乏的发展困境,矿产资源的过分开采为我国矿产行业的可持续发展以及保护生态环境的平衡发展拉响了警钟。为了摆脱当前采矿行业面临的资源匮乏困境,降低采矿过程对生态环境的破坏,国家本着环保节能的可持续发展理念,出台了一系列资源规范开采策略,规范资源的开采操作过程,降低矿产开采对生态环境的破坏,以促进矿产行业的可持续发展。

二 井下采矿技术分析

2.1 矿井巷道布置

“巷道布置”直接关系到井下采矿技术是否具备良好的应用空间与施展环境。为提高井下采矿技术,降低采矿环境对施工技术的影响,应科学布置矿井巷道,保证作业空间的科学性、合理性与实用性 ;将巷道布置与综合掘进技术、综合开采技术结合在一起,提高井下采矿技术的专业性与标准性,提升开采效益 ;布置矿井巷道之前应对施工地的地质环境进行全面分析,较低地质构造,矿产位置,保证巷道布置的规范性与准确性,为后期井下开采工作提供发展基础。

2.2支护结构的设计与处理

在科学技术的推动下,先进的采矿技术与采矿设备不断被引入井下采矿工作中,使井下采矿工作逐步走向现代化、大型化与自动化。在实际应用中,应根据实际操作内容与作业环境,选择适合施工地应用的施工设备,制定具有可行性的施工方案,提高施工质量与施工效率。支护结构作为维持采矿空间结构的基本办法,需要保证支护结构的科学性与合理性,在根本上降低施工风险,提高施工区域的安全性、稳定性与可靠性,使井下采矿工作能够顺利开展。

2.3充填采矿技术

(1)确保充填材料含水率

因充填材料的主要成分为粗骨料,分析时以骨料为主。据统计充填材料的含水率、级配标准对填充质量有直接影响。一般充填材料制成泥浆前,会先使灌液达到标准浓度,沙石井壁渗水和耙道顶板涌水。这时证需要煤矿开采企业填充材料的含水率,雨季含水率为10%~14%,其他季节的含水率为7%~8%。为了确保含水率,选择采矿方法时,对材料场及电铲吃料的深浅度进行调整,当含水率高于标准含水率时,及时用管路阀将多余的水放出;沙石井壁渗水时,用注浆的方式封闭、衬井或开凿环形管道排水;耙道顶板涌水时,连接接水盒进行分流和分堵,以降低水泥单耗,保证充填体质量。

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(2)充填材料来源及适用条件

充填材料是来源于地表堆积、掘进坑边、采石场采掘的废石或冶炼厂的炉渣和选矿厂的尾砂等,实际输送过程中会采用矿车或其他运输工具进行运输,也可以借助风力和水力进行输送,现在来看,水力运输应用相对较广。充填采矿法技术适用于较高回采率和较低贫化率的富矿开采或贵重金属开采;适用于开采条件和赋有条件较复杂的矿床开采,即矿体形状、水文地质条件较为复杂的矿体,埋藏较深的矿体,矿产周围有自燃危险或井下开采的煤矿等;适用于矿区围岩不稳固、矿石稳固的矿床,利用向下分层充填法或特殊支护方法对矿床进行开采。

2.4采空区管理措施

随着井下采矿工作的不断发展,部分地区地下金属矿已被挖孔,为防止矿产挖孔出现地面沉降现象,需要对矿山井筒位置实施全面排除,但凡井筒位于岩石移动范围,均要对其进行废除 ;安保矿山住进行深入分析与探索,根据矿柱情况制定出相应的解决措施,针对部分不能实施解决措施的矿产开采位置需要立刻停止开采工作;根据金属矿开采方案,对地下采空区进行进一步的设计与对比,保证采空区的安全性,避免发生地质下沉等问题。

2.5各项安全措施

为保证矿产开采工作的顺利进行,保证开采工作的安全性、稳定性与可靠性,需要全名落实安全措施,例如通风措施以及防透水措施。其一,通风安全措施主要涵盖以下三方面的内容:通风机作为矿产开采工作中基本通风设备,对矿产开采地下通风工作具有重要的影响,应保证所使用的通风机符合国家要求与标准,使通风机能够正常维持金属矿山地下通风工作,正确使用通风机、定期对通风机开展维护与检修工作,保证通风机性能的长久性与可靠性;落实井下局部通风工作,全面掌握掘进头的尺寸以及所需风量,按照地下开采工作的开采需求选择相应的风筒直径、局扇型号以及其他相关参数,科学选择局扇安装位置,保证通风线路的正常运行,规范局部通风,防止通风线路出现阻风或者是漏风现象;积极开展井下测风工作,落实各项安全生产监督工作,定期对总进风量、回风量等信息进行检测,保证通风工作的正常运行。

三、井下采矿技术及井下采矿的发展趋势

3.1 创新井下采矿技术

在整个井下采矿的工作中,需要不断创新井下采矿技术,真正做到与时俱进、开拓创新,在实践的基础上创新,在创新的基础上实践,逐步制定一整套科学合理的井下采矿方法,尤其是正确应用井下采矿技术和井下采矿、井下深部开采技术以及井下支护开采技术,这样才能够进一步创新井下采矿技术,逐步提高整个井下采矿技术的质量和水平,优化整个井下采矿技术的效果。与此同时,在创新井下采矿技术的同时,不仅仅需要学习和借鉴国内的相关经验,同时还可以学习和借鉴国外的相关先进的经验和技术,进一步创新井下采矿技术方法和措施,从而明确整个井下采矿工作的重要性和必要性。

3.2 采矿工作面智能化

在当前智能化技术的发展推进作用之下,井下工作面的信息通讯技术、井下定位技术、以及自动化技术需要更进一步的与智能化技术相互融合。采矿调度系统有待更加良好的与当前主流的工作面调度优化技术、数据通讯技术、卫星定位技术充分联合,完成对整个井下采矿的无人化转型工作。同时,借鉴西方发达国家经验,在以地下通讯技术、卫星导航技术、以及实时处理监控技术的全面干预下,实现井下工作面各类机械设备的无人驾驶与运行。

3.3 采矿设备大型化

井下采矿技术的发展离不开设备支持,因此要使当前井下开采满足规模化的需求,就应重点关注采矿设备大型化的发展趋势。目前中国矿产业使用的井下工作面穿孔爆破设备逐渐趋向于高效率,而规模化的发展是钻进机械设备的发展方向,液压、中孔—深孔是凿岩机械的发展方向。通过设备的综合应用,实现设备无轨化、高效化、自动化,保证井下开采工作高效进行。同时还可以在激光侧位工作中引入计算机自动控制技术,及时清除车厢中的粘结物,实现车辆连续化装载和自动化卸载,将铲运机与微机控制技术有机融合到一起,促进开采工作顺利完成。

结束语:

就矿山企业来说,它们若是想要在现在竞争异常激烈的社会市场中占据有利地位并生存下去,就一定要适应时代的发展,将传统的观念加以改变,合理化的研发新技术,并将井下采矿的先进技术应用其中,进而对企业采矿的效率加以提高,使采矿质量得到保障,推动采矿业朝着积极健康的方向发展。

参考文献:

【1】滕海艳.强大的采矿技术[J].建筑机械,2013, 25(8),331-335.

【2】张幸福.对井下采矿技术的探析[J].地球,2014,17(09),88-87.

论文作者:施佳材

论文发表刊物:《防护工程》2018年第23期

论文发表时间:2018/12/23

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