关键词:井下采矿;技术;发展趋势
一、我国矿产资源发展现状
我国是一个矿产资源种类丰富,储量巨大的国家,同时也是资源消耗大国,这就导致对矿产资源的需求量在不断加大,同时也促使我国的矿产资源开采技术得到快速的发展。矿产资源的需求量在不断加大,难免就会出现过分开采的情况,从而造成资源短缺,且在开采过程中也不可避免的会对周边生态环境造成破坏,这对于人类社会的生存和发展带来了极为不利的影响。随着环保、节能理念的提倡,矿物开采事业中也融入了这一理念,国家为了保护矿产资源,实现合理开发利用,尽量避免对生态环境造成破坏,也出台了相应的矿产资源开发政策,以便为矿物开采事业实现环保、节能奠定坚实的基础。
二、井下采矿技术的特征
现阶段,我国井下采矿技术主要具有以下几个特征:其一、井下采矿技术复杂、难度系数高。相比露天采矿而言,井下采矿面临的作业环境要更复杂、更特殊,因而其比露天采矿技术也更复杂、难度系数更大。当然,井下采矿技术的工作效率也没有露天采矿技术的工作效率高,而且井下采矿技术的安全性也比露天采矿技术的安全性要低。因此,为保证其安全性,提升其技术水平,就必须增加许多人力、物力上的投入,还需要投入资金提高技术保障,以进一步提升以及完善相关技术,提高井下采矿的工作效率。其二,井下采矿技术更新速度较快。市场经济的不断发展,让市场竞争也变得越来越激烈。为了在越来越激烈的市场竞争中更好地生存与发展,采矿企业需要不断地投入大量的资金,与此同时,还需要不断引进现代化的采矿机器设备及高端人才。此外,还要将先进的科学信息技术应用于井下采矿技术的研究与开发当中,以促使其得到不断的更新与不断的发展,继而进一步提升井下采矿的工作效率,提升采矿企业的市场竞争力。其三,井下采矿技术百花齐放、百家争鸣,种类丰富多样。现阶段,应用于采矿行业的井下采矿技术种类比较丰富多样。举例来说,有放顶煤技术、倾斜分层采煤技术、炮采技术、普采技术以及综合采技术等。不同的井下采矿技术具有不同的特点,在实际井下采矿作业过程中,要根据各种技术所具有的优劣势选择合适的井下采矿技术,此外,还要根据矿产种类和数量以及周围的环境等进行综合考虑,选择最合适的井下采矿技术。
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三、井下采矿技术分析
3.1井下深部开采技术
在矿井开发过程当中,井下部分的矿产资源被大量的开发,这部分的煤矿资源开采量对于社会经济的发展来讲供需量还远远不足,所以说为了实现为社会经济发展提供充足的煤矿资源,需要煤矿开采单位,需要通过先进的煤矿开采技术,对深埋在地层更深处的煤矿资源进行开发。对于我国一些矿山深层开发工作的分析了解,从中可以了解到在岩石层的稳定性和安全性方面的问题比较严重,需要相关的煤矿开采工作人员在进行井下煤矿开采环节中,对地质条件和地下水的活动进行考察,并且对于周围岩石层的力学性质等进行准确的测量,得到准确的测量数据之后再制定出准确的煤矿开采方案。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在煤矿深层次开采流程当中,如果存在大面积的真空区域,需要对真空区域进行适当的加固和填补处理,然后再进行后续的开采操作,这样可以充分保证大面积的真空区域不会产生坍塌事故,并且在矿井地面上也不会出现比较严重的位移以及地基不均匀的沉降问题。
3.2充填采矿技术
根据各地的不同地形与储采的特征,为了保证矿产资源开采效率,需要采取不同的开采技术。充填采矿技术是井下采矿作业中较常使用的一种技术,而不同充填材料对充填采矿技术的影响不同。在充填采矿技术实施中,粗骨料是充填材料的主要成分,而在充填材料制成泥浆前,为了保证充填材料含水率能够满足充填采矿技术的应用要求,需要选用标准浓度的灌液,明确不同季节时充填材料的含水率,提升充填采矿技术水平,合理调整材料场及电铲吃料的深浅度,确保井下采矿作业效率。在充填材料含水率高于标准含水率的情况下,为了增强充填采矿技术的质量,应当用管路阀及时放出多余的水;采用注浆方式封闭或开凿环形管道排水,及时清除沙石井壁渗水,从而确保充填体质量能够达到预期效果。上向分层充填采矿法适用于开采矿石稳固与围岩中等稳固的各种厚度与形状的矿体。充填材料一般是源于地表堆积与冶炼厂的炉渣及掘进坑边的废石等,依据矿井工作的实際条件,利用风力与水力输送充填材料,或是利用矿车与其他运输工具运输充填材料,以满足充填采矿技术实施要求,提升井下采矿工作质量。
3.3井下支护技术
矿山井下作业的安全性较低,需要企业提前做好巷道的支护处理,以此来加固开采区域内的岩体,避免在掘进施工、矿产资源上下提拉、资源运输等一系列的工作中直接发生岩体松动后的石块跌落、岩体垮塌问题,以免井下作业人员的人身安全受到威胁,以此通过支护技术能够为矿山企业安全且高效率的开展资源开采工作打下坚实的基础。常用的井下支护技术主要有:锚杆支护、锚喷支护、砌渣支护等。
四、井下采矿的发展趋势
4.1向着大型化革新
以采矿设备为例,矿产企业要着重革新采矿设备,促使其向着大型化的发展革新,因为只有这样才能符合现实工作需求,促使井下地面资源开采的规模化发展更为标准和完善,所以在新时代发展背景下,钻井机械设施要满足规模化要求,而凿岩机更要从液压等方面入手进行革新。了解当前井下采矿工作情况可知,设备的工作效率和运行速度直接影响着整体开采工作,因此工作人员可以在施工中应用现代化计算机技术。
4.2智能化、绿色化
在采矿技术方面,需要具备智能化、绿色化特点,即就是开展井下开采工作时,使用的相关技术需要朝着智能化、数字化的方向提升,特别是要利用全球卫星定位技术、通讯技术等现代化技术进行开采工作,以便依托高精尖技术来对开采工作进行现代化的精细化管理,以此能够将开采期间出现的种种问题进行及时发现与快速处理,有效提升井下开采工作的安全性、质量。绿色化则要求未来的井下开采技术需要不断提升应用的高效性与环保性,不能以牺牲环境的代价换取资源的大量采集,避免浪费问题的出现,期望未来在井下开采作业时可以保证工作人员工作环境安全、不会对矿山周边的生态环境造成巨大破坏,最终确保矿山资源可以实现绿色无污染、高效的开采。
结语:矿产资源在社会发展的许多方面都发挥着重要的作用,是我国国民经济建设中重要的物质基础,随着矿产资源需求量的不断加大,井下采矿行业得到了广泛的发展,本文从我国矿产资源发展现状以及井下采矿技术的发展趋势方面进行了分析与探讨,期望井下采矿行业能够不断提升自身的市场竞争力,促进经济效益的不断提升。
参考文献
[1]赵廷龙.井下采矿技术及井下采矿的发展趋势探究[J].科技展望.2017(24).
[2]郑锋玉.井下采矿技术和井下采矿的发展趋势[J].科学技术创新.2017(24).
论文作者:杨杰
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年2月第5期
论文发表时间:2020/5/9