当代采矿技术发展趋势及采矿技术研究论文_白斌

当代采矿技术发展趋势及采矿技术研究论文_白斌

内蒙古科技大学 内蒙古自治区包头市 014010

摘要:采矿技术对我国矿产资源的高效开发与现代工业的可持续发展来说都有着十分重要的意义。当前我国比较常用的采矿设备主要包括地下采矿设备和露天采矿设备,应用比较广泛的采矿技术则主要涉及到溶浸采矿技术、充填采矿技术、崩落采矿技术等。从发展趋势上来看,我国采矿技术正逐渐朝着全面化、生态化、智能化的方向发展,这不仅能促进我国采矿技术应用效果的提升,同时还能推动我国采矿工业逐渐步入世界先进行列。

关键词:采矿技术;发展趋势;采矿设备

引言

我国是一个矿产资源相对比较丰富的国家,在资源储备量和消耗量上,都属于一个大国,随着经济和社会的高速发展,对其需要量也不断增加。尤其是受到多种以因素的限制,在实际采矿过程中,经常对周边环境造成非常不良影响,需要在采矿的过程中,需要做好对资源的合理开发和利用,防止对生态环境造成严重的破坏,保证矿业的质量和水平。

1国内矿产资源发展现状

自古以来,我国就具有地大物博、地广人稀的特点,相比于其他国家而言具有丰富的资源,矿产能源更不在话下,也正是因为我国人口众多,对资源的消耗量非常大,直接导致矿产资源处于日趋下降的情势,甚至出现了供不应求的局面。即使国内科学技术水平日新月异,在国际上都取得了较大的成就,但是目前的技术开采模式已不能满足需求,形成了资源短缺的局面,给经济发展带来了极大的消极作用。更加重要的是,前期大力开发矿产破坏了周边环境,不仅造成非常大的环境污染,还影响着人类发展甚至生存。这些问题引起了国家上层领导的重视并提出了保护环境的理念,提倡全面节约资源,提倡安全采矿,希望通过制定合理的国家政策和科学的技术规范来解决环境问题,为矿产行业的未来打下坚实的基础。总而言之,目前国内矿产资源开采状况不够完善,甚至存在供不应求的局面,不能完全达到规范化和合理化的局面,但是国家针对这种情况作出相应调整。

2采矿工程中的主要采矿技术

2.1填充开采技术

填充开采技术,是比较常见的采矿技术之一,在实际应用该技术的时候,往往需要用到膏体、石块等材料,施工人员应将这些材料均匀填充到采空区,进而有效缓解施工段的压力,避免因开采施工而导致地面出现变形或者下沉,同时还能防止围岩发生塌落等现象。这一开采技术对应力相对集中的矿山区域比较适用。我国的地形地质条件本身比较复杂,矿山的结构形式也十分多样化,这就对填充开采技术的应用提出了更高的要求。从当前的情况来看,填充开采技术在不同矿山区域与采矿工程中的应用水平参差不齐,还需在今后的工程实践中加强对该技术应用的进一步改进和完善。

2.2地下采矿技术

对于一些金属矿山的开采来说,地下采矿技术相对比较适用,其主要涉及到填充开采和深层开采两个环节。总的来说,地下采矿施工面临的风险较高,施工人员一旦在操作上出现失误,就很可能造成坍塌等严重的安全事故。

2.3缓倾斜层的开采技术

在遇到缓倾斜层开采区域的时候,根据所需开采的矿层厚度,可将其划分为厚层与薄层2类。对于厚层的开采来说,最好采用一次性开采技术,以免在顶层梁柱接缝部位产生开裂现象,与此同时,还应当确保开采支架构造具有一定的强度;对于薄层的开采来说,应利用刨矿机进行开采,因为,与其他采矿设备相比,刨矿机不但功率大、体积小,而且整个开采过程的工作效率与安全性都比较高。

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2.4露天开采技术

露天开采技术的应用可实现对开采矿体的有效分离,在实际开采的过程中,一般应按照自上往下的顺序进行。由于露天开采技术对施工机械设备的要求较高,在采矿施工过程中往往需要用到挖掘机、升降机等大型机械设备。该技术应用的主要优势是,能提高矿产的有效开采率,同时还能加快开采进度。例如,在铁矿资源储备量较高,但矿山规模有限的区域,通常不适合采用地下开采技术,而应采用露天开采技术,这样不但能显著减少铁矿资源的损失,同时还能提高采矿施工的安全性。

2.5硬顶板开采技术

硬顶板开采技术属于一项控制性技术,其主要立足于埋深和低压原理,通过引入水力压裂技术,使倾斜的顶板得到有效处理,从而为开采顶板与上层在开采施工中的稳固性提供保障,并降低褶皱、崩塌等现象的发生几率。

3采矿设备

3.1地下采矿设备

当前,我国的地下采矿设备正表现出自动化、液压化、大型化等发展特征。最大的电动铲运机装载量已经达到了25吨,且井下载重汽车的最大承重量已达80吨。在设备自动化方面,遥控铲运机逐渐被应用于采矿生产过程中,为了实现对一些高风险部位和小空间区域矿产资源的有效开采,相关专家已经研发出最小斗容仅为0.38m3的微型铲运机。通过自动化远程遥控设备,不但能显著提升凿岩工作的综合效率,同时也能在很大程度上改善爆破破碎质量,并为整个凿岩施工过程的安全性提供保障。在配套作业方面,地下采矿设备已经基本实现了全程化、机械化配套作业,且各种类型的遥控铲运机、液压凿岩机等都逐渐在采矿行业得到越来越广泛的应用。

3.2露天采矿设备

露天采矿设备正表现出大型化的发展特征,这对矿产资源的集中化开采来说有着十分重要的意义,同时也是控制开采成本、提升经济效益的有效渠道。

4当代采矿技术的发展趋势分析

4.1全面化发展趋势

我国当代采矿技术的一大明显发展趋势就是全面化,伴随深部矿产资源的进一步开采,未来的采矿技术不仅要适应深部矿产资源开发的基本要求,同时还必须兼具地温监控、岩爆监控等多方面的功能。在全球环境污染越发严重的时代背景下,未来的采矿技术必须实现矿产资源的高效开采与生态环境可持续发展的目标。此外,微型铲运机设备将会朝着越发精密化、微型化的方向发展,而且还会在地下矿产资源的开采中得到大面积推广和应用。

4.2生态化发展趋势

当今时代,我国的战略发展目标是实现环境友好型与资源节约型社会的建设,这同时也是我国未来一段时间经济发展的基本要求。站在发展战略目标的角度来看,煤矿及其他矿产资源的采矿技术工艺不仅要在自动化、智能化发展方向上不断前进,同时也要实现生态化发展的基本目标,最大限度降低对周边生态环境造成的污染,使人们拥有一个良好的生存环境,这也是当前我国采矿技术工业发展研究需要着力解决的问题之一。

4.3智能化发展趋势

当今社会正处于知识经济的时代,随着各种新技术的推广和应用,遥控技术、自动化技术、网络通信技术等现代化先进技术也逐渐被广泛应用于采矿行业,这就在很大程度上促进了我国矿业开采技术的智能化发展进程,我国在采矿技术智能化发展中将着力解决矿区无人化开采模式构建中面临的难题,与传统矿区开采模式相比,无人化开采模式不但能显著降低人工作业成本,同时还能大幅提升采矿工作效率,并降低整个采矿工作过程中面临的各种安全风险,使采矿企业的社会效益与经济效益得到有效提升。

结束语

当今社会90%以上的能源都来自于矿产资源,经济发展速度的加快使得矿产资源的需求量也显著上升,许多矿产开采企业为了满足不断增长的市场需求,开始逐渐扩大采矿规模,并对采矿技术加以改进和优化,从而实现矿产资源的高效化、高质量开采。从目前的现状来看,尽管我国的采矿技术水平已经取得了非常大的改进和提升,但与国外采矿业发达的国家相比还存在一定差距,因此,有必要在今后的工作中进一步加强对采矿技术工艺的研究。

参考文献:

[1]何勇.谈井下采矿技术及井下采矿的发展趋势[J].黑龙江科技信息,2013,27:141.

[2]刘建国.试论井下采矿技术及井下采矿的发展趋势[J].中国高新技术企业,2015,11:158~159.

[3]王军.井下采矿技术和井下采矿的发展趋势分析[J].科技创新与应用,2015,28:123.

论文作者:白斌

论文发表刊物:《防护工程》2019年15期

论文发表时间:2019/11/29

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