摘要:我国占地面积非常广阔,资源种类和储存量也相对丰富。近些年来我国社会发展速度不断提升,对各类矿产的需求量也随之加大,一定程度上促进了矿产资源开采行业的发展。因井下采矿危险系数非常高,而且不安全因素也相对多样化,因此对于井下采矿技术的要求十分严格,直接影响采矿作业的安全和质量。本文基于现阶段我国井下采矿技术现状对井下采矿的发展趋势进行探究和展望,旨在推动我国采矿行业的健康持续发展,并推动我国国民经济的发展。
关键词:井下采矿 技术 发展趋势
一、井下采矿技术及方法分析
于井下采矿工程和露天采矿工程而言,其生产效益及安全性都存在较大差别,井下采矿工作不仅效率相对较低而且安全保障方面的投入也相对较大。因此,应在对工程安全进行保证的基础上,借助采矿技术的改善和创新以及科学管理方法的不断加强,最大限度提升井下采矿的效益。目前阶段我国采矿技术主要包含井下深部开采技术、井下充填采矿技术和井下支护技术,均存在些许缺陷,因此对其未来发展趋势进行分析以便进行合理的改进和优化。
1.井下充填采矿技术
充填采矿技术是当前阶段相对比较先进和应用最为广泛的井下采矿技术,1970年最早起源于英国的矿产工业并逐步在全球范围内进行推广。但是由于受到价格及材料方面的影响,发展前景并不是十分乐观。近些年来随着科学技术的不断发展,此种充填技术在全球范围内得到了有效改善和发展。传统充填技术不断向高尾砂及高浓度方向转变,胶结材料使用量得到有效降低。目前阶段胶结充填技术已经由传统分级尾砂转变为全尾砂或者高浓度的充填方式,不浓缩、不脱水的井下胶结充填开采技术形成。充填技术的优化对井下作业环境进行了大幅度改善,同时生产成本得以降低,此外生产对环境的污染和破坏也得到了有效控制。
目前阶段,我国井下采矿的充填技术越发先进,应用也越发广泛,比如膏体泵送充填技术、泵压输送的充填技术、粗粒级水砂充填技术和全尾砂高浓度自流输送技术等都在近些年逐步完善。简而言之,充填采矿技术是当前阶段最为常见的井下采矿技术,而且推动我国采矿事业向机械化和大型化方向发展。
2.井下深部开采技术
近些年来我国社会经济水平不断提升,社会整体对矿产资源的需求也随之增加,矿产储存量日益降低,因此,深部开采技术的优化是当前阶段生产量提升的关键手段。然而,深井采矿环境往往比较特殊,于采矿技术、设备以及操作流程方面的要求更为严格。目前我国深部开采技术的研究及应用方面仍然处于相对较差状态。深部开采过程中会面临矿层压力、冲击力的管控以及瓦斯等危险气体的管理等,都是十分常见且后果十分严重的问题。此外,需要监测井下地理及地址环境的特征及其变化,便于及时采取合理的应对措施。对于深部矿井开采技术的研究与应用来说我国矿产行业应当持续努力并不断加强,在对我国矿产行业的升级和转型过程中的难题进行解决。
3.井下支护技术及起爆系统分析
安全保证是井下采矿工程得以顺利进行的基本前提,井下支护技术是井下开采工作安全的基本保证,目前阶段我国井下支护技术已经发展的相对完善。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆锚杆衔架支护技术对新型构造工艺进行应用,经由高强度钢杆、涨壳式锚杆及拧紧配置制作而成,安全性得以提升。此种支护技术被广泛应用于井下底车场、采场以及硐室中,目前均已取得非常不错的效果。此外,全新起爆系统的采用,可对井下采矿安全事故进行有效避免,不仅可提升经济效益而且可提升社会效益。
二、井下采矿技术发展趋势探究
1.井下充填技术发展趋势分析
井下充填采矿技术十分多样化,包括尾砂胶结技术、干式天长技术、碎石水泥浆胶结技术等。随着近些年来我国矿产事业的高速发展,以上所述井下采矿技术无法满足具体生产需求,因此,更为先进的采矿技术得以研发并被广泛应用。随着井下采矿技术的不断优化和完善,传统井下充填技术也向高尾砂及高浓度的趋势迈进,不仅胶结料使用量得以降低,而且生产成本大幅度下降。此外井下采矿环境被有效改善,对于我国采矿行业大型化及机械化的改革起到推进作用。
2.井下深部开采技术发展趋势分析
社会在发展,时代在进步,矿采资源需求量在提升,所以矿产资源储存量高速下降,于井下开采技术提出了更高的要求。应用井下深部开采技术,不仅可对上述情况进行有效应对,而且可对采矿企业的经济效益大幅度提升,同时可推动我国井下采矿事业的转型及升级。深部开采技术在我国起步相对较晚,当前阶段仍然处于应用和研究的初级阶段,再加上井下深部开采技术自身的根本特征,因此实际应用中不可避免的发生一些问题,比如矿震灾害、爆破事故等。因此,处于新形势下的采矿企业需对深部开采技术的应用及研究提高重视,旨在企业经济效益提升的同时推动企业的可持续发展。
3.井下支护结束发展趋势分析
井下采矿作业危险系数非常高,因此井下支护结束于整个采矿工作而言具有无可替代的地位。于井下采矿工作而言,应遵循一定的技术和顺序,将采矿安全保证作为基本原则。随着井下采矿技术的不断改进,井下支护技术也随之优化,当前阶段井下支护技术为锚杆衔架。锚杆衔架衔架的主要构造是涨壳式锚杆和高强度钢杆,目前在井下采矿作业中被广泛应用,且具有非常不错的效果。新型的井下支护技术不仅可对井下采矿作业安全事故的发生率进行降低,而且可以进一步对采矿企业的经济效益和社会效益进行提升。
三、井下采矿发展趋势探索
1.采矿设备大型化
结合当前阶段井下采矿设备进行分析,为了对矿井下工作面资源开采规划化的需求进行应对和满足,应当提升对采矿设备大型化发展的关注和重视。高效是当前阶段井下工作面所应用的穿孔爆破设备的发展趋势,规模化是钻进机械设备当前阶段的主要发展趋势,深孔是凿岩机今后的主要发展方向。为了对以上机械设备的综合应用进行保证,对井下工作面采矿高效化、无轨化及自动化方面的需求进行满足,可借助于在计算机自动化控制技术,将其引入激光预测工作之中,利用此种方式及时清除车厢内的粘结物,运输车辆的连续装载及自动化卸载目的达成,并对铲运机和危机控制技术的全面融合有积极的促进作用。
2.采矿工作面智能化
随着我国信息技术的高速发展,井下工作面也逐步向智能化趋势转变。井下工作面的井下定位技术、信息通讯技术、自动化技术等需要与智能化技术深入结合。采矿调度系统与工作面调度技术、数据通讯技术、卫星定位技术等还需要进一步的充分融合,从而整个井下采矿工作无人化转型目的得以实现。此外,可对西方国家的先进经验进行借鉴,借助于卫星导航技术、地下通讯技术以及实施处理监控技术对井下进行全面的干预,进而井下工作面机械设备无人驾驶及运行的目的达成。
结束语:
综合上述所言,我国采矿行业不断发展,井下采矿技术也被越发广泛的应用,近些年来科学技术的高速发展,推动了井下采矿技术的不断完善和优化,不仅对市场经济的发展需求进行满足,而且设备管理技术和材料应用技术也得到了相应的提升,对于矿产企业的发展有积极的推动作用,不仅经济效益得以提升,社会效益也逐步增加。
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论文作者:弓建伟
论文发表刊物:《防护工程》2018年第19期
论文发表时间:2018/10/26
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