摘要:经济全球化的深化,各种能源、资源的消耗量也不断加大,为了满足各行业发展对于能源、资源的需求,就要着力解决能源、资源开发问题。金属矿地下开采规模的扩大,使得开采难度也逐渐加深,技术性难题也越来越多,为了确保金属矿地下开采的有效进行,需要技术人员展开技术攻关,进一步提升金属矿地下开采效率。
关键词:金属矿;地下连续开采;技术
随着社会的发展,我国的采矿技术也不断进步。其中金属矿地下连续开采的技术已经接近世界先进水平,基本实现了金属矿地下连续开采的连续化和机械化。如何使我国的金属矿地下连续开采技术取得更大的进步,研究出更先进的金属矿地下连续开采技术,仍是广大矿业技术人员今后的努力目标。
1金属矿地下连续开采的基本情况
采矿是通过矿堆的采准、切割和回采三个工艺流程将矿石从地下矿床开采出的过程。采矿方式分地上开采和地下开采两种。近年来,我国地下开采的金属矿山逐渐增多,地下开采的各个工序基本实现了由机械化操作取代手工作业,开采自动化程度明显提高。地下连续开采技术是我国目前地下采矿的先进技术。地下连续开采有两种主要方式,一是当矿体硬度较小时,开采时各个工序连续平行进行施工。二是当矿体硬度大时,开采时分成若干个施工段,不同施工段的各个工序连续平行进行施工,这需要在开采时做好各个工序间的协调工作。国外地下采矿装备系列齐全,配套完整,机械化程度也高,从凿岩、装药到转运,全部实现了机械化配套作业,各道工序无需手工体力操作,无繁重体力劳动,装备无轨化、液压化、自动化程度较高。地下无轨采矿工艺是目前国际先进采矿工艺技术的标志。国外目前先进的采矿装备已完全实现了无轨化、液压化。在自动化方面,已成功地应用了无人驾驶、机器人作业等新技术。
2金属矿地下开采对连续开采技术的应用
连续开采技术在地下金属矿的实际开采中,发挥主要作用,提高技术开采的水平,完善地下金属矿的实际开采。金属矿地下连续开采技术实现矿山开采的连续性,同时深入机械化的方式,很大程度上提高开采作业的效率,推进开采进步,促使连续开采技术符合地下金属矿的开采需要,为实际金属矿地下开采营造稳定的空间。
2.1深井连续采矿
深井是连续开采技术中的基本途径,一般应用于有开采难度的地下金属矿,为避免部分金属矿出现高损失的缺陷,利用深井作业,提高连续开采的效益。深井连续作业以金属矿的走向为基线,使用长壁式方式推进,实现一步回采。其在金属矿地下开采中的应用,利用水压作为支护,将帷幕作为充填途径,完成连续开采。深井连续作业实际过程中,在主要部分实现连续作业,极大程度的提高效率,构建主动型的连续采矿方式,例如:其在支护时,选用具有可压缩能力的支柱,为连续作业提供缓冲环境。
2.2分层连续采矿
连续开采技术以分层方式为途径,合理规划地下金属矿,分为若干层次后,整合成回采单元。分层作业时,需要规划金属矿参数,一般采场的宽度与矿块厚度相符,长度可以按照具体情况确定,每个采场之间呈连续状分布,各项工序按正常顺序进行,特别是三大工序,不能出现颠倒。针对相邻采场,进行分层处理,如:不同采场进行连续作业时,既不能在同一时刻进行作业,也不能作业时处于相同的层次,由此才可发挥分层连续采矿的优势,完善作业环境。
2.3振动连续采矿
金属矿地下连续开采时,一般按照“矿房→间柱”的方式,实际作业中,表现出制约性问题,如:回收效率达不到可观状态、作业流程不稳定,部分情况下呈现不规则进行等。采用振动连续采矿对其进行改进,避免作业缺陷。首先进行矿段划分,将其作为回采单元,以矿段中部为分割标准,实现平行方向的侧向推进;然后不留间柱,使用振动机干预矿体结构,成型后,输出矿石,完成连续状态的开采;最后实行充填。振动连续作业的应用,实质上解决地下金属矿的开采问题,降低开采作业难度,特别是连续振动推进的作业流程,更是体现集中作业的方式。
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2.4深孔连续采矿
分析金属矿的地下分布,大部分属于缓倾类,而且此类金属矿的组成较为复杂,需合理利用深孔连续作业的方式,才可发挥安全、效率的价值。例如:深孔连续作业的应用,将金属矿石输送到井口,实现连续作业高效性的开采,重点结合大直径的开采方式,集中分开矿井内的岩石,再利用严格的控制技术,最终实现金属矿地下连续开采,稳定开采环境。
3我国金属矿地下连续开采技术展望
3.1高效率采矿
目前,我国地下金属矿山的连续开采技术得到了较快地发展,尤其在采矿装备实现无轨化和液压化之后,其更向着大型化、智能化的方向不断发展,使得我国的采矿效率得到了较大地提升。但是为了进一步实现我国高效率的采矿工作,需要从采矿成本入手,也就是说我国地下金属采矿技术需要降低的采矿成本,以此来提高矿山的产量,并促使采矿安全环境与生产条件的改善,也要利用现代化的技术设备,实现矿山连续开采技术的机械化、自动化、智能化水平的提升。另外,相关的从业人员也在积极的学习先进的生产技术和生产经验,逐步的对地下金属矿山实行大规模的集中化生产,通过采取大规模的地下采矿方法,确保采矿工作的高灵敏度、高矿石回收率,让金属矿地下开采效率和开采质量得到了前所未有的提升。
3.2智能数字化矿山
针对地下金属矿山开采方面,在使用连续开采技术过程中,不但要引入先进的信息技术及网络技术,还要选用高效性及机械化的采矿设施,提升采矿的技术水平,进而建立一个智能化及数字化的矿山采矿体系。比如,传感器技术、通讯技术、具有坚固性及耐用性的电子设备、计算机软件技术以及定位技术等。这些技术不仅能推动地下金属矿山连续开采技术更迅速的发展,还可能有助于达到三维可视化的采矿环境目标,从而改善地下金属矿的采矿效果,进一步更好的保证井下作业的稳定安全性。在智能数字矿山建立的时候,主要就是在统一个时间坐标和空间下,对各种矿山信息和资源进行全面的和高效的数字管理整合。而且可以通过计算机网络技术对其进行有效的管理。而且在这样的模型建立中,还会考虑到生产、经营、资源和环境等多面的因素,从而优化采矿企业的产业结构,提升其竞争力。
4金属矿地下连续开采技术的效益分析
金属矿地下连续开采技术属于新型的技术类型,在实际应用中,直接关系到地下金属矿的效益和效率,为金属矿开采提供可靠的技术环境,由此可见:连续开采技术为金属矿提供诸多效益。第一,确保金属矿地下开采的连续性,避免流程中断,影响开采价值,一方面可以提升开采效率,发挥连续开采质量控制的能力,另一方面优化开采流程,提高开采安全度;第二,充分利用现代技术,发挥技术优势,结合各类开采技术,支持连续开采技术的运行,促使连续开采技术法实际应用中,发挥能效,营造稳定、安全的开采,确保矿山作用的价值,合理利用技术特性,完善开采发展;第三,稳定金属矿地下开采的社会地位,地下金属矿在社会上,具有一定的影响力,加强连续开采技术的构建和研究力度,保障金属矿发挥实际效益,推进社会经济的发展,同时为金属矿获利创造良好的条件,避免效益与开采出现发展矛盾,完善开采流程。
结论
矿产资源对于社会的发展起着重要的作用,我国金属矿地下连续开采技术水平已趋于世界先进水平,提升了金属矿开采的连续化和机械化。在今后的金属矿地下开采中,要更加注重高效率采矿、采矿的连续化与无废化、智能数字化矿山,进一步提升金属矿产开采效率,为社会的发展提供充足的金属矿产资源。
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作者简介:韩旭日(1990.08),性别:男,籍贯:山东莱州,学历:本科,职称:助理工程师,研究方向:矿山采矿。
论文作者:韩旭日
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/1
标签:金属论文; 地下论文; 作业论文; 技术论文; 矿山论文; 工序论文; 方式论文; 《基层建设》2019年第10期论文;