现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用论文_梁志猛

现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用论文_梁志猛

河北省煤田地质局物测地质队 河北邢台 054000

摘要:当前经济水平正处在上升阶段,各种矿石提炼技术还不是很先进,那么对于矿物资源的浪费也就非常显著了,提高矿物资源提炼使用技术,是节能降耗、节约资源的重要途径。相比较于其他西方工业发达国家,我国的矿石开采及加工应用技术比较落后。因此,提高矿石开采及提炼技术在实际中的应用,已不再是一项技术得以使用的简单问题,而是提高矿石开采量,加深能源提炼,以保持矿石开采的可持续性,稳定经济发展的重要途径。

关键词:现代化;采矿工程;工艺技术;应用

1、采矿工艺技术的基本特性

1.1依据不同开采条件不断改进采矿工艺

经过数千年的沉淀及各种复杂的自然条件产生了现在的矿石资源,这些资源随着工业的发展,经济的不断提升,也在不断的减少。

经济发展需要可持续性,矿石开采有枯竭的时候,目前矿石开采的难度已经在逐渐的加大,增加使用新技术,是迫在眉睫的需要。不同的开采条件均不同程度的造成了矿石资源的浪费和对自然条件的破坏。

针对不同的开采条件要不断的改进采矿工艺,例如将原油、水、天然气分开采集技术,或采油填水技术,这即采集了原油资源又保护了地层结构不受影响,否则矿资源采集利用了,却造成地层的破坏,直接影响了地层的结构稳定性。

1.2依据矿产分布和开采地域采用合理的工艺技术

矿产资源在我国大致以煤、油、矿等形式出现,这些资源的不均匀分布造成了现在工业的不均匀分布。矿产资源在地下的隐蔽性较高,只能通过特殊的勘探技术将其查找出来。

西多东少的局面注定不能随着工业发达程度的格局而改变资源的分布,工业现状决定了需要采用不同的开采工艺去将矿产资源挖掘出来,因为如果采用相同的开采技术可能在东部就会对工业区造成破坏,在西部可能会对农田或牧场造成破坏,所以对于不同地区不同地表状况要采用不同的开采工艺。

1.3工作人员的素质同采矿工艺技术密切相关

采矿工作分布较广,且人员流动性较大,依据矿产的区域分布采用不同的设备进行开采。随着开采阶段及开采需要的变化,设备及人员都需要随时做着不同的调整,工人要对所使用的设备有所了解才能胜任开采工作,开采工人的综合素质是采矿业的一个重要关注点。随着开采技术的发展,设备变得越来越精密,工作人员就要做相应的技术培训,否则无法胜任相关的工作。

矿产资源开采的过程一般有挖取通道,采前设备安装,最后才是开采工作,这三个过程都需要有协调配合,要对整体的项目进展有一定的计划管控,设备的制造要在挖取通道结束时及时完成并开始安装调试,调试完成设备要能有培训好的专业人员进行开采施工。这只是需要综合人员的一个方面,所以说采矿工艺技术同工作人员的综合素质有着密切的关系。

2、现代采矿工艺技术的应用

2.1采矿工艺技术应用注意要素

安全是生产的第一要素,也是采矿工程顺利进行的基本保证。矿产开采企业无论采用哪种工艺技术,都应该将安全作为第一要素加以重视。企业要全面控制采矿作业的质量,对各项安全影响因素进行深入分析,管理好采矿作业的每个环节。企业在确保开采质量的前提下,可引进现代化采矿工艺,利用机械化设备进行生产,提高矿产开采率。

2.2现代采矿工艺在采矿工程中的应用

2.2.1空场采矿工艺技术的应用

空场采矿工艺技术是当前应用最为广泛的一种采矿技术,该工艺将矿区分为矿柱和矿房两部分,开采时先对矿房内的矿产资源进行开采,然后再开采矿柱内的矿产资源。在实际应用中,矿房回采主要以矿柱为支撑,采用敞空形式进行开采;开采矿柱时则借助工具支撑,确保矿房在整个开采过程中不会发生大幅度变形。整体而言,空场采矿工艺的开采率较高。

2.2.2充填采矿工艺技术的应用

充填采矿工艺技术是在回采工作面前进过程中,用填充材料对采空区进行逐一填补,确保采空区的支撑强度能满足安全生产的需求。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在特殊环境下,为了保障采空区围岩支撑强度,还可将支架与填充材料结合使用。应用较为广泛的充填采矿工艺有向下分层充填法。充填采矿工艺的应用可有效提高回采工作的有效性,减少矿产安全事故的发生率,有利于企业经济效益的提升。

2.2.3崩落采矿工艺技术的应用

崩落采矿工艺是对矿洞中的危险围岩进行崩落,从而达到降低顶层崩塌危险的目的,为矿产开采提供安全施工环境的一种采矿工艺。崩落采矿工艺技术分为两类,一类是有底柱分段崩落法,另一类是无底柱分段崩落法。使用有底柱分段崩落法时需要对阶段高度、分段高度、分段的水平断面尺寸、底柱高度、漏斗间距以及其他各项参数进行合理设定。以底柱高度为例,底柱高度主要由矿石稳定性和矿巷道形式决定,若采用漏斗底结构,则每个阶段上分段的底柱高度为5-7m,下分段底柱高度则设为11-13m,以消除耙矿和阶段运输之间牵制。无底柱分段崩落采矿法机械化程度高,可节省大量的人力,由于取消了回采巷道上部的分段临时底柱,因此被称为无底柱分段崩落法。该法机械化程度较高,应用范围相对广泛。

2.2.4岩体加固技术的应用

在采矿过程中,由于地质条件、机械设备、气候等多种因素共同作用,采矿区周围岩体可能会遇到不稳定的情况,若要保障开采工作的顺利开展,就需要利用锚索工具对采矿区的溜井、顶板及围岩等不稳定部位进行加固处理,该法即被称为岩体加固技术。在实际开采中,岩体加固技术通常与空场法、充填法等采矿工艺结合使用,保障采矿的安全。在对岩体进行加固时,支护法和注浆法应用较为普遍,该法可对矿场中的流砂和破碎岩体具有极佳的紧固效果。

2.2.5溶浸采矿工艺技术的应用

溶浸采矿工艺属于化学开采技术的一种,该法是根据地质勘探结果对开采矿产的化学性质和物理性质进行深入分析,针对其化学性质选择合适的溶浸液,然后将其灌注到矿层中与目标物进行化学反应,将所要开采矿物由固体形式转为液体形式,从而实现矿产资源的开发。溶浸采矿工艺安全系数大,开采率高,与现代节能环保的生产要求相一致,因此具有一定的发展前景。

3、现代化采矿工艺技术的发展前景

在未来,现代化采矿工艺技术将更加注重安全性与实际的开采率,重点对地下矿厂的废弃物及灾害情况进行探讨。结合我国的实际情况,未来采矿工艺技术将重点对开采方式、灾害控制技术进行开发。

3.1矿山采场的稳定性及围岩控制

将采空区使用废石及尾矿进行填充,不但能够控制生产过程中的安全因素,还有助于生产效率的提高。例如应用高科技检测技术对地理地质环境进行监测,分析实际地址中存在的不足,结合实验室技术对于顶板的破坏情况进行预测,从而提高进行加固,确保矿山的稳定性。

3.2地下矿山无废开采工艺技术

通常情况下,采矿过程中需要通过搬运或爆破方式进行处理,尽管能够获得一定的收益,但是需要投入较多的人力与资金,甚至影响到整体工作效率。对于废石的处理引发了广泛的关注,考虑到安全因素,地下矿山无废开采技术的重点在于优化采掘工程布置。合理对工艺流程进行设计,不要将全部的废墟弄出坑口,减少对环境的破坏。

3.3地下矿山地面沉降塌陷灾害预警

今后采矿技术工艺将越来越多的应用到现代化信息技术,例如现代地理位置信息技术。通过应用全球定位系统、地理信息系统以及遥感技术等,对矿区地表塌陷的情况进行分析,加强对地质环境的监测与记录,借助先进的分析系统对矿区安全生产环境进行评估,避免事故的发生。

4、结束语

总而言之,现代化采矿工艺技术在采矿工程中具有较大的应用优势,能够显著改善工作的安全性,提高开采效率和质量,推动矿业的稳定与持续化发展。在新的时代背景下,矿山采矿工作应当结合安全与环保理念,积极开发绿色开采技术,在提高矿产开采经济效益的同时,提高采矿带来的环境与社会效益。

参考文献:

[1]史贵栋.现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用[J].科技展望,2015(02):119-119.

[2]方红东.现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2015(18):6584-6585.

论文作者:梁志猛

论文发表刊物:《基层建设》2017年第31期

论文发表时间:2018/2/3

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