摘要:矿产资源指经过地质成矿作用而形成的,天然赋存于地表或埋藏于地下,呈固态、液态或气态的,并具有开发利用价值的矿物或有用元素的集合体。矿产资源属于非可再生资源,其储量是有限的。在人类社会的发展中,矿产资源起到了重要的作用,是人类社会发展的物质保障。矿产企业要站在自身的角度上,考虑矿产开采的效率与安全问题,矿产实际开采之前做好矿产开采研究,制定合理的采矿方法及技术,全面发展经济效益、社会效益与环境效益。
关键词:井下采矿;技术;发展
1井下采矿技术存在问题
第一,井下开采过程中容易出现自燃现象。开采工作中氧化放热与散热不能保持一致,放热量严重高于散热量,即散热效果不佳,会导致出现自燃现象。产生的热量主要来源于煤氧复合,在正常情况下,煤氧复合的速度较慢,但是,这一过程中放热量一直没有科学测定方式,成为井下开采中发生火灾的主要原因。在我国的矿产中,无论是大型或是小型矿产均发生过自燃引起火灾的事故,且比例很高,事故现场主要集中在采空区周围。井下采矿技术人员需要结合这一现象进行研究,解决煤氧复合过程中的放热量确定难题,并提出有效的散热措施,降低自燃引起的安全事故,增加工作人员的生命安全,同时,有效降低企业的生产成本。
第二,瓦斯事故是井下采矿中主要事故之一,具有事故情节严重、发生率高的特点。瓦斯与煤炭二者是共存的关系,主要组成成分是甲烷,通过自身的吸附性能依存于煤层之中。瓦斯的最大特点是在空气浓度达到临界值时,遇到明火或引起爆炸事故,若是直接将瓦斯气体排放到大气中,其产生的温室效应将远远高于二氧化碳,严重破坏生态环境,影响人们的生存。企业需要根据瓦斯的特点采取有效措施,避免或是减少由瓦斯引起的爆炸事故,在保证安全生产的前提下提高生产质量和效率。
2现有的矿井下开采技术
2.1传统采矿技术
传统的矿产开采业是简单的机械运输配合大量的人力消耗,在此基础上呈现的是企业为了降低自身成本,追求最高的利益,简单的机械化一定程度上缩短了矿产开采的时间,但是大量的劳动力消耗也是传统采矿技术的一大特点。
2.2连采技术和炮采技术
连采技术对井下矿层的要求十分严格,连采技术在传统开采和现代化综合机械化开采的过渡时期广泛应用,在现代的小作坊和小企业中也广泛应用,具有一定的开发开采收益高和成本低的特点,连采过程中,需要使用梭车和运输机对矿产资源进行运输,用铲车对井下进行工作面整理,整个生产过程虽然也是机械化生产,但是也存在明显的缺点,付出和产出不成正比例,回报率较低,以及在生产全程的安全程度较低;炮采技术指的是生产过程中通过爆破的方式开展作业,装运过程采用半机械和半人力的方式进行,这种生产方式较简单粗暴,但具有较高的独立性,因此在工作的操作面较复杂的时候可以采用炮采的方式,但是这种方式也是存在较大的安全风险,易造成矿井坍塌的风险。
2.3综合机械化采矿技术
综合机械化的采矿技术是现有的大中企业常用的开采技术,在具体的开采过程中,各生产环节都采用高度集中的机械化生产模式,最大程度用机械代替人力,只有少量的人力负责操控机器,着最大程度节省了人力支出,但是,这样的高度节约生产模式对于企业的成本要求较高,设备的成本较高,这对于小企业和小作坊而言是很难做到的,这也是现代矿产开采业的最终发展方向,机械化生产的一个优势就是能缩短传统采矿生产环节的时间和安全生产问题,企业可以根据自身的要求在不同的区域采取不同的处理方法,在购买高端设备以后,人力的支出也就是少了,就企业的长期可持续发展而言,这能减少企业的人力支出,降低了企业的劳动强度,同时也增强了企业的井下作业安全,这相对于传统的人力开采和过渡阶段的连采和炮采最大程度的保证了开采企业安全生产。
3采矿方法的选择
出于不同的目的进行采矿方法选择,所选择的采矿方法就不尽相同。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆出于提高煤矿井生产效率、实现高产高效采矿的目的来进行采矿方法选择,那么应将目光落在高度集约化的开采技术上,并注意选择高性能的采煤工艺、装备等,配合应用,那么煤矿井下开采作业将更加安全、稳定、高效。在此需特别说明的是采矿方法选定后,需根据实际情况合理规划采矿方案,以使采矿方法具有较高的适用性,能在矿产开采作业中充分发挥作用。
想要更好地提高采矿质量,保证矿井稳定性,那么应将目光落在矿产开采的机械化上,也就是结合实际情况采用适合的支架设备,用以加固矿井围岩,同时运用监控设备来实时监控支架位态、支架质量及围岩状态,以便及时发现支架不佳的情况,及时处理,避免围岩不稳定的现象发生。
4井下采矿生产技术的发展方向及趋势
4.1井下开采技术的发展趋势
随着中国社会经济的不断发展,矿产资源越来越重要,人类对矿产资源的需求也在不断增加,因此井下开采技术也需要不断增强。在实际开采中,要根据实际情况合理运用井下开采技术,不仅可减少采矿的危险程度,还可提高采矿效率及矿产质量,有利于实现企业效益与社会效益相统一原则。相对于发达国家,中国的井下矿产开采技术形成时间较晚,目前仍处于探索阶段,在具体实际运用中仍存在诸多问题。比如:瓦斯爆炸、地震导致的坍塌等。因此就需要国家及矿产企业高度重视矿产开采技术的实施、运用和发展,减少安全事故的发生,提高井下采矿效率,促进社会、经济和环境的发展。
4.2充填技术发展趋势
干式充填、尾砂胶结和水泥浆胶都属于传统的井下采矿充填技术。在经济效益不断发展的现代,传统的充填技术已无法满足现代井下采矿充填的要求,新的充填技术逐步替代了传统的充填技术。现代的充填技术有全尾砂膏体泵送充填及高水速凝固化等充填技术。先进的充填技术不仅可减少采矿材料的损耗,也大大节约了采矿成本。同时,在一定程度上也改善了采矿工作环境,有利于保护采矿人员身体健康,也提高了采矿效率,为矿产企业带来不可忽视的经济利益。
4.3海洋采矿相关技术发展趋势
海底矿产资源有很多种类且分布广阔,因此开采的方法和使用的装备也各不相同。海洋采矿技术主要是分为表层矿的开采和基岩石的开采两种。中国目前开采海底矿产资源主要是使用自动采矿系统,类似于
一种机器人技术,但中国目前使用的海底采矿机器人的系统还并不完善,因海底环境存在复杂性和未知性,海底采矿机器人对海底环境的感知能力较弱,使用效率非常低。因此中国需不断进行开发与研究,提高海洋采矿技术,促进海洋矿产资源开采的效率和安全。
4.4机械设备发展趋势
对于中国目前的井下采矿技术水平来说,需全面提高井下采矿设备的先进性。在不断完善与优化井下采矿技术方案的同时,按照具体情况,使用与之相应的技术和设备,全面提高采矿行业的设备水平,保障采矿作业的安全进行并提高采矿效率。
5结语
井下采矿技术作为我国工业建设的重要内容,为保证井下采矿工作的顺利开展,提高采矿作业的安全性、稳定性与可靠性,本文从井下采矿技术入手,了解采矿工作在实际应用与发展中所存在的问题,通过分析问题产生原因,针对不同的技术问题制定出相应的解决策略,优化施工技术,提高施工人员的安全意识,从根本上降低安全隐患的发生率,为井下采矿工作提供良好的作业环境,注重施工技术的提高与施工策略的改善,有效推动采矿工作的发展。
参考文献:
[1]庞林.浅议井下采矿技术及井下采矿的发展趋势[J].山东工业技术,2016(01):51.
[2]杨木林.井下采矿技术及井下采矿的发展[J].内蒙古煤炭经济,2016(11):32+64.
[3]王刚.浅谈井下采矿技术及井下采矿的发展趋势[J].黑龙江科技信息,2016(21):88.
论文作者:高鹏
论文发表刊物:《基层建设》2018年第19期
论文发表时间:2018/8/8
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