云南锡业集团有限公司老厂分公司塘子凹坑二工区 云南 个旧 661000
摘要:与其他发达国家相比,我国目前的金属矿业仍然存在设备落后,采矿率低,矿产资源无法得到有效开发等问题,已经成为矿业企业面临的巨大困难。为提高金属矿山开发率、改善矿山环境以及促进金属矿山工程现代化开发,应用现代采矿技术在提高金属采矿工程采矿效率的同时,能降低采矿工作难度。
关键词:金属矿山开采;现代化采矿工艺;应用
前言
现代化采矿工艺技术通过改良传统工艺技术来提高矿产资源的利用率、矿产资源的开采率,符合当今低碳环保、生态绿色理念,矿山开采不再像过去只追求产量而忽视环境保护,应用现代化的采矿工艺设备促进采矿业可以更好的发展。现代化采矿工艺技术要根据不同开采条件不断完善采矿工艺,在保护环境的同时,根据开采资源的不同合理选择采矿工艺,避免对自然环境造成破坏,另外还要结合矿产分布和地域的不同合理选择工艺,不同地区和不同地表要结合实际情况选择合理采矿工艺,现代化采矿工艺技术需要工作人员具备良好的素质,随着开采技术和设备仪器的提高,工作人员需要进行技术培训才可以胜任采矿开采工作。
1 金属矿山开采中现代化采矿工艺分类
金属矿的开采会带来资源质量变差、资源枯竭、开采条件变恶劣等问题,金属矿资源的稀少使其价格随之上涨,开采成本也会提高。在采矿过程中,采矿人员需要根据采矿地点与进度的不同进行迁移。开采工作进行前首先进行挖掘路线的确定,做好准备工作,才能确保金属矿开采工作的顺利进行。
1.1 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。
1.2 充填采矿工艺技术
金属矿山开采过程中在回采工作进行时,需要借助填充材料对采空区进行填补,充填采矿技术保障了金属矿区采空区支撑强度可以满足安全生产要求。在特定情况下,为保证采空区围岩支撑强度,可以采取支架与填充材料相结合的方式,最常用的方法为向下分层填充法。充填采矿在帮助金属矿山开采有效提升回采有效性的同时,降低安全事故出现几率,有效提升企业经济效益。
1.3 岩体加固工艺技术
在金属矿山开采中会受到地质情况、气候、机械设备等一系列因素的制约,矿区岩体经常会出现不稳定的情况。想要正常进行金属矿开采,需要对采矿区的顶板、围岩、溜井等进行加固,一般主要利用锚索等工具,即岩体加固技术。在开采中,为确保采矿安全性,岩体加固技术一般与空场采矿技术、充填采矿技术等相结合。
1.4 崩落采矿工艺技术
崩落采矿技术主要分为无底柱分段崩落法与有底柱分段崩落法两种。有底柱分段崩落法在应用过程中,需要根据实际地质情况对分段水平断面尺寸、漏斗间距、分段高度、阶段高度以及底柱高德等进行设计。无底柱分段崩落采矿技术相较于有底柱分段崩落采矿技术具有较高的机械化水平,不仅节省了人力资源,更能实现回采巷道上面分段临时底柱的取消,因此得到广泛应用。
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1.5 溶浸采矿工艺技术
金属矿山开采中现代化开采工艺与技术的应用中,溶浸采矿技术主要结合地质勘查结果从而进一步对开采矿床的化学性质与物理特性进行探究。根据化学性质选用适宜的溶浸液,再向矿层中进行灌注。达到与目标产物形成化学反应,实现将需要开采的矿物从固体向液体形式的转化,帮助金属矿有效开发。
1.6 深矿井开采
金属矿深矿井开采需要解决的主要问题为冲击地压与地热危害,影响深矿井开采的主要因素有水、火、顶板、瓦斯等。深矿井开采技术主要应用于地热危害较大、岩石抗压力较低、冲击地压力较强的地段。
1.7 大采高综放技术
在金属矿山开采中,对于较厚岩层区域采取大采高综放技术对岩层进行分层开采。分层采矿技术在传统采矿活动中能够有效扩展开采区域,但这种技术在开采中由于经常进行工作面位移,导致开采资源有限,同时增加巷道维护难度。
1.8 开采缓倾斜矿层
缓倾斜矿层在开采过程中对之家结构强度有着十分严格的要求。在对厚矿层进行开采时,通常采用一次性的开采方式对缓倾斜厚矿层进行开采,这种开采技术不仅能够防止四连杆的变形与滑到,更能避免顶梁焊接缝的开裂。在对薄矿层进行开采时,主要选用体积小、功率大的机械设备进行施工,保障施工过程中的安全。
2 现代采矿工艺未来的发展趋势
2.1 地下矿山采场稳定性技术
在地下采矿作业的过程中,如果人们对矿场的实际情况不了解,很容易出现事故.所以研究人员需要深入研究如何加强地下矿场的稳定性的技术,如在采空区使用尾矿和废石进行填充,使用锚索、锚杆来加固岩体等,以此来提高矿产的开采率,并保证开采人员的生命安全。
2.2 使用绿色开采工艺
在采矿的过程中,很多情况都会采取爆破的方式来进行矿产开采,但是这样做会导致矿山中很多有用的资源没有被开采出来,浪费了很多资源,还造成了生态的破坏。因此,绿色开采工艺将成为未来的发展趋势,如前面所提到的溶浸采矿工艺就可视作绿色开采工艺,在未来的矿产资源开采中,我们要大力使用绿色开采工艺,减少环境破坏,增加经济效益。所以现在有关部门要加大对绿色开采工艺的研发,并加强这方面的人才培养。
2.3 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。
结束语
通过上述的分析我们了解了现代采矿技术中常见的四种工艺,在采矿过程中要注意的问题,以及采矿技术在未来的发展趋势。现代化的采矿工艺相比于传统的开采工艺具有很大的优势,从环保角度看,有利于保护生态环境;从安全角度看,有利于改善作业的安全性,保护采矿工人的生命安全;从经济效益的角度看,有利于提升资源开采率,提高经济效益。在未来的采矿行业中,要大力推进技术革新,发明更多先进的采矿工艺,这样才能提高经济效益和社会效益。
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论文作者:张映红
论文发表刊物:《防护工程》2018年第33期
论文发表时间:2019/2/22
标签:工艺论文; 技术论文; 金属论文; 矿山论文; 工艺技术论文; 崩落论文; 矿层论文; 《防护工程》2018年第33期论文;