采矿工程中采矿方法的创新初探论文_张志磊

采矿工程中采矿方法的创新初探论文_张志磊

开滦集团东欢坨矿业分公司综一队 河北 唐山 063000

摘要:为了实现采矿工程的长期发展,提高采矿方法选择的科学性与采矿方法的创新性,需要相关工作人员不断加大研究力度,要根据矿区实际情况出发,在现有采矿方法的基础上进行创新,从而提高中国矿产资源的合理开发与利用。本文分析了采矿工程中采矿方法创新的措施。

关键词:矿产资源;采矿工程;改革创新

将现代化的采矿技术应用到采矿工程中,不仅可以大幅度提高采矿效率,还可以降低采矿工作的难度。我国有60%的民营企业和80%的国有煤矿企业为自动化开采。不断对工艺技术进行创新研究,才能使采矿技术在采矿工程中发挥更大的作用,促使我国采矿行业得到更好的发展。

1 采矿工程发展现状

我国是人口大国,幅员辽阔,有着丰富的资源储量。但是在人均占有量上却十分小,在一些矿产资源的开采过程中,就要充分注重开采方法的科学应用。在矿业的不断发展过程中,开采技术也有着很大程度的进步,技术的升级使矿产资源的开采效率有了很大程度的提高。但是在采矿过程中,一些人员由于没有注重规范应用技术,安全管理意识不强,这就比较容易在采矿工程中出现安全隐患。在没有科学地将技术利用于采矿的基础上,造成了矿产资源的大量浪费。从我国采矿工程发展总体情况来看,还有诸多层面需要进行改善。

2 采矿方法选择的影响因素

2.1地质因素

在矿产资源开采过程中,根据地质条件,合理选择采矿方法不但能够使矿产资源得到有效开发与应用,还能规避安全事故,从而提高企业的经济效益。地质因素是指被开采的矿床本身的条件,包括岩体的物理性质,这在一定程度上决定了矿产的可开采规模、赋存条件等。相关工作人员需要根据地质因素,确定开采的技术与流程,包括矿产资源开采现场的管理模式,从而保证开采工作的安全性。要求相关工作人员仔细勘察采场周围的地质特点,矿体厚度和形状、矿体在围岩中的分布情况都可能影响矿产资源开采的效率。并且矿石的品种与矿体结构在一定程度上反映了矿岩体的稳定性,了解采场的地质特点有助于更好地开采与利用矿产资源。

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2.2技术因素

技术因素主要是指施工单位的基础设施,包括装备水平、机械化程度与技术操作水平,技术因素决定了施工团队的作业条件,也在一定程度上限定了采矿方法的选择,因为装备的水平与机械化的程度将直接影响采矿方法的选择,因此根据施工单位的作业条件选择合适的采矿方法才能得到理想的作业效果。一些中小型的施工单位只能选择操作便捷、机械化程度较低的采矿方法,而一些采矿方法本身就限定了矿物生产的作业条件,因此要从实际出发、实事求是地制定采矿方案与计划,这是采矿工程的首要工作。

2.3制度因素

中国国土幅员广阔,南北之间存在着巨大的差异,采矿工程的政策南北之间就存在很大差距,此外,采场所在地的实际地质条件与技术因素间接影响了采矿方法的选择。有些采场由于距离居民区较近,因此禁止使用炸矿等方式进行开采,在一定程度上限定了采矿方法的选择,因此在选择采矿方法时,相关企业要根据剔除法,即剔除所有不具有采矿条件的采矿方式,这对施工单位前期的调研工作提出较高要求,要求施工单位在矿物开采工作之前,对采场的水文地质情况及施工单位本身的设备因素进行综合分析,在这个基础上,选择最有利的采矿方式,从而实现经济效益与社会效益的统一。

3 采矿方法的创新与实践

3.1应用空场采矿工艺技术

当今应用最为普遍的一种采矿技术是空场采矿技术,这种技术划分矿区为矿房和矿柱这两个部分,在开采的过程中,首先开采矿房当中的矿产资源,再对矿柱当中的矿产资源进行开采。在应用实践当中,矿房的回采支撑是矿柱,开采借助敞空的形式。矿柱的开采是通过工具的支撑,从而保障整个开采过程当中矿房不会出现比较大的改变。从整体上来讲,空场采矿技术能够实现较高的开采率。

3.2应用充填采矿工艺技术

充填采矿技术是在回采工作面前进的时候,借助填充材料一一地填补采空区,保障采空区的支撑强度可以满足安全生产的要求。在特殊的情况下,为了确保采空区围岩的支撑强度,还能够结合应用填充材料和支架,其中向下分层充填法是比较普遍的充填采矿技术。应用充填采矿技术能够使回采的有效性大大提升,使矿产安全事故的出现率降低,从而有助于提高企业的经济效益。

3.3应用岩体加固工艺技术

在采矿工程当中,因为气候、机械装置、地质状况等一系列要素的制约,采矿区附近的岩体会发生一些不稳定的现象,如果要确保正常地进行开采事项,那么就要求借助锚索工具加固处理采矿区不稳定的围岩、顶板、溜井等位置,这种技术被叫做岩体加固技术。在开采实践当中,一般会结合应用岩体加固技术跟充填采矿技术、空场采矿技术,进而确保采矿的安全性。在加固岩体的过程中,比较广泛地应用注浆法与支柱法,这种方法能够非常有效地加固矿场当中的破碎岩体和流砂。

3.4应用崩落采矿工艺技术

崩落采矿技术是崩落矿洞当中的危险岩,进而使顶层崩塌的危险性减小,为开采矿产创设安全的施工环境。崩落采矿技术有两种:一是无底柱分段崩落法;二是有底柱分段崩落法。有底柱分段崩落法的应用需要科学地设计漏斗间距、分段水平断面尺寸、阶段高度、底柱高度、分段高度等一系列的参数。例如底柱高度主要是受到矿巷道的形式和矿石的稳定性的影响,如果借助漏斗底的构造,那么每个阶段下分段底柱高度是11~13m,而上分段底柱高度是5~7m,进而使阶段输送和耙矿间的互相影响消除。无底柱分段崩落采矿技术具备较高的机械化水平,能够节省大量的人力,并且回采巷道上面分段临时底柱取消,这种技术具备非常普遍的应用范围。

3.5应用溶浸采矿工艺技术

在化学开采技术当中,溶浸采矿技术是其中的一种,这种技术是结合勘探地质的结果进一步地探究开采矿产的物理特性和化学特性,根据化学特性选用适宜的溶浸液,再向矿层当中进行灌注,从而跟目标物产生化学反应,以使需要开采的矿物从固体形式向液体形式转化,进而有效地开发矿产资源。溶浸采矿技术有着较高的开采率和安全性,跟当前环保节能的生产需要相符合,为此有着理想的发展前景。

3.6大采高综放技术

大采高综放技术是专门针对较厚岩层区域分层次进行开采的一种技术。分层采矿技术在传统采矿活动中能够有效地扩展开采区域,但该技术在煤矿下层开采时能够开采的资源有限,且由于工作面经常移位,使巷道维护难度增加。

3.7开采缓倾斜煤层

开采缓倾斜煤层对于支架结构的强度有较为严格的要求,在对厚煤层进行开采时,通常选用一次性开采方式来进行缓倾斜厚煤层的开采,此技术在开采时既要防止四连杆的滑倒或变形生,还要避免顶梁焊接缝开裂。在对薄煤层进行开采时,通常选用刨煤机施工,刨煤机具有功率大、体积小等优势,能够更好地保障施工过程的安全。

4 结语

综上所述,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,大力应用现代化采矿工艺技术,提升采矿效率。

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.

[2]翟戈,钟磊磊.对采矿作业中采矿工艺技术应用的问题分析[J].煤矿现代化,2015.

论文作者:张志磊

论文发表刊物:《防护工程》2017年第14期

论文发表时间:2017/11/6

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