现代化采矿技术在采矿工程中的应用研究论文_王琨1?陈文军2?王斐3

现代化采矿技术在采矿工程中的应用研究论文_王琨1?陈文军2?王斐3

1.华亭煤业集团有限责任公司赤城煤矿 甘肃省平凉市 744200

2.华亭煤业集团有限责任公司赤城煤矿 甘肃省平凉市 744200

3.华亭煤业集团有限责任公司赤城煤矿 甘肃省平凉市 744200

摘要:文章在对采矿工艺技术的特点进行总结之后,重点研究在目前的采矿工程中比较常用的几种现代化采矿技术,并且对未来采矿技术的发展趋势进行了展望,以供参考。

关键词:现代化采矿技术;采矿工程;应用

1引言

在目前我国经济快速发展的同时,我国社会对各种能源的需求量在与日俱增,表现出对传统的煤炭资源的需求量在持续增长,并且给煤矿企业带来较大的生产压力。与此同时,在全球资源紧缺和环境恶化的新形势下,在煤矿企业的采矿工程中也需要对绿色环保的理念进行贯彻执行,具体地说就是在采矿工程中采用现代化的采矿技术,在满足人们日益增长的煤炭资源开采量的同时,提高采矿生产效率、降低采矿生产成本、保证采矿工程的安全和绿色环保。也就是在采矿工程中对现代化的采矿技术和设备进行应用的同时,不仅可以实现煤炭开采效率和开采量的提升,而且还可以在确保生产安全的同时,减少或者避免出现资源浪费问题,实现对环境的保护,促进采矿工程的稳定和健康可持续发展。

2采矿工艺技术的特点

在目前我国经济高速发展以及对煤炭资源的需求量在不断增加的形势下,煤矿开采深度和难度也在随之增加,而且由于在煤矿开采生产中会不可避免对自然环境造成破坏以及对煤矿资源造成浪费,这就不仅需要针对此种不可再生资源来采用新技术促进经济的可持续发展,而且需要在不同的开采条件下对采矿工艺技术进行持续优化,在实现对煤矿资源进行有效开采的同时,还减少或者是避免对地层构造等环境的破坏。此外,在我国辽阔的地域中煤炭资源的分布表现出不均衡的特点,这也使得相应的工业分布也表现出不均匀的现象。而由于矿产资源多埋藏与地下较深的位置,需要通过相应的勘探技术来对煤炭资源进行勘察。而且在不同的工业发展中也需要对不同的采矿工艺技术进行应用,满足不同地区进行煤炭资源开采的要求,避免对当地的工业区或农田造成破坏。

3现代化采矿技术在采矿工程中的应用

3.1崩落采矿工艺技术的应用

此种现代化采矿技术在采矿工程中应用时,主要是采用对矿洞围岩进行崩落的方式来对地压进行管理,其具有较为广泛的应用范围,比较适合在地表不禁止崩塌的矿区区域或者是崩落围岩的范围内应用。此技术在应用中主要有分层崩落、分段崩落、阶段崩落以及自然崩落等多种不同形式的采矿技术。在实际的应用中,此技术表现出具有较高的采矿作业效率和较高的安全性的特点,通过对大参数和全面的技术策略进行应用来实现采矿强度和生产效率的提升,并且会实现采矿生产工作量以及生产成本的降低。

3.2填充采矿工艺技术的应用

此种现代化采矿技术在采矿工程中的应用中,主要是在采空区通过相应材料进行填充来对地压进行管理,通过此种技术可以避免出现由崩落围岩或下沉地表而引发的安全隐患问题。但是在此技术的应用中会造成作业面承受压力的增加,因此需要使用支架来缓解上述压力。而且还要配合填充物来控制崩落围岩和下沉地表情况,实现对地压问题的处理。通过此种填充技术可以确保采矿作业环境的安全。

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3.3岩体加固开采工艺技术的应用

此技术主要是通过合适的加固处理手段的应用来加固内部构造和地表,主要采用的方式有锚杆以及锚索等方式。其主要的目的就是提升岩层的可靠性,避免在开采作业中出现岩层的坍塌以及位移等问题,确保采矿工程的安全和顺利开展。针对其中的锚杆加固形式,比较适合在表层岩层中应用,而锚索形式则比较适合在大范围岩体或者是较深的岩层中应用。

3.4溶浸采矿工艺技术

此种技术就是在对采空区进行处理时对化学溶剂进行应用来开展溶浸处理,以此来实现采矿生产目标。在对此技术进行应用之前,需要相应的技术人员对矿产资源的物理与化学性质进行深入探究,在此基础上配置或选择相应的试剂。将此试剂导入工作层中通过试剂的化学反应来实现对矿产资源的处理和回收。

3.5大采高综放开采工艺技术的应用

此技术比较适合在采用分层次开采的岩层中,而且岩层的厚度通常较厚。通过此技术在采矿工程中的应用可以实现开采范围的扩大。但是此种技术由于需要频繁进行工作面的移位而导致巷道维护难度的增加,因此也不太适合在煤矿下层开采中应用。

3.6深矿井开采工艺技术的应用

在对深井进行采矿作业的过程中,其比较重要的内容就是容易出现冲击地压以及地热危害的问题,而且在深井开采中还会由于顶板、火、瓦斯、水、煤尘等原因而对其造成不利影响。此技术比较适合在强冲击地压、大地热危害以及低岩石抗压力的区域中应用。

3.7缓倾斜煤层开采工艺技术的应用

此技术通常在厚煤层的开采中应用,而且针对缓倾斜厚煤层的开采,通常要对一次性开采技术方式进行应用,且需要支护构造强度满足较为严格的要求。而且在此技术的应用中需要放置出现四连杆的变形或滑倒的现象,以及避免出现顶梁焊接缝裂开的问题。尤其是在对薄煤层进行开采作业中,通常需要对刨煤机进行应用,发挥其具有较小体积和功率的优势来确保煤矿开采作业安全。

4采矿工程中现代化采矿技术的发展趋势

在目前的采矿工程中随着现代化采矿技术的应用和发展,未来应该更加重视对地下矿产灾害控制技术和无废技术的分析和应用,而且针对此技术以及目前我国采矿工程现状来进行配套技术的全面开发,并将此技术向非煤矿领域中积极推广应用来实现国内开采技术的提高。

4.1地下矿山岩层控制和采矿稳定性技术

目前针对采矿工程中的采空区通常是采用尾矿以及低废石来进行填充,在此过程中需要通过高科技检测技术的应用来确保作业安全。比如可以对地理物力进行检测来实现对一系列矿产的检测以及对有关的地理状况、面临缺陷的采矿区域进行探究。此外,为了对有关的顶板破坏方式进行预测,还可以对专家系统以及实验室方法进行有效应用,结合实际情况进行顶板加固,对废石充填受到充填体的制约作用进行分析。

4.2地下矿山的无废开采工艺技术

爆破活动和搬运活动是采矿工程中的常见活动,这些活动不仅不会直接产生效益,而且还消耗较多的人力、物力和财力,表现出对资源造成浪费以及降低工作效率等问题。针对此问题,为了确保采矿工程安全,就需要重视废石问题,通过对采切工程布置的优化以及对采矿工程布置方式的分析来实现有关的工作目标。也就是在全面考虑影响因素的同时对合理的开采工艺技术进行应用来实现对废石的利用,不应将其弄出坑口,实现对矿石的回采、输送和填充,以及确保开采、输送、搬运和填充系统的科学性。

4.3填充地下矿山混合填充料技术

在上述无废开采工艺技术的应用基础上,也就是在保证废石不出坑的基础上,需要通过多次试验来对充填体中的废石比重进行确定来实现充填体强度的提升。并且通过充填料水的渗透实验来对填充脱水构造进行设计和布置。上述试验的目的就是对填充脱水的时间进行减少,在对混合料的充填系统进行科学分析的同时,保证充填的尾矿和废石满足实际要求并且保证废石排放路径的合理性。

5结语

在目前我国社会对煤炭资源的需求量在逐年递增的发展趋势下,为了实现采矿工程难度和危害风险的降低以及采矿效率和开采量的提升,需要对现代化的采矿工艺技术进行应用。虽然目前的采矿工程中已经对现代化的采矿技术进行普遍应用,但是未来仍然需要加强对采矿技术的研究和创新,推动采矿工艺技术的精准化和发挥更高的价值,同时也推动我国采矿事业的可持续发展。

参考文献:

[1] 程召利. 现代化工艺技术在采矿工程中的应用分析[J]. 中国高新技术企业, 2017(4):156-157.

[2] 夏楠. 现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用[J]. 山西能源学院学报, 2017(1):10-11.

[3] 冯松, 周权. 采矿工程中现代化工艺技术的应用研究[J]. 世界有色金属, 2018(9):70-70.

论文作者:王琨1?陈文军2?王斐3

论文发表刊物:《科技新时代》2019年6期

论文发表时间:2019/8/14

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