固体矿产资源智能采矿关键技术研究论文_王冲

固体矿产资源智能采矿关键技术研究论文_王冲

黑龙江省龙煤鸡西矿业有限责任公司杏花煤矿西掘区 黑龙江 158173

摘要:随着我国社会经济不断的发展,固体矿产资源的供需矛盾也是日益的突出,资源的短缺问题变得更加的严重。固体矿产资源开发利用中还普遍存在着资源的利用效率不高,资源的浪费和环境污染的严重,二次资源的回收利用程度较低等等,使得经济社会发展和资源的紧缺问题更加的突出,严重的影响我国国民经济稳定发展。下面就对固体矿产资源的智能采矿技术进行分析,以供借鉴。

关键词:固体矿产;智能采矿;技术

1 开展战略性矿产资源勘查评价

1.1 发展地球深部的探测技术

重点发展深部地震的反射和折射的技术、万道网络遥测地震仪、流动地震台网技术、高精度的静校、层析成像、复杂的地形叠前偏移的技术等等。

1.2 完善航空勘查技术

对于重点发展中、高山区的航磁梯度测量系统、数据反演技术、频率域航空电磁法系统、相关2D/3D的反演理论技术、航空重力测量技术、航空伽码能谱勘查系统、航空、卫星高光谱遥感技术及数据处理、解释技术、不同类型、不同分辨率、不同时相的图像数据融合和信息提取技术。

1.3 发展高精度、大深度勘探技术

重点发展大深度、高分辨率电磁法测量技术和反演理论方法、重力、磁力三维交互反演技术、金属矿地震探测技术、井中地球物理测量方法技术、井中电磁波、弹性波层析成像技术。开展我国重点矿集区浅表2公里地壳结构及成矿过程的“透明”探测工程,增强发现深部矿床的能力。

1.4 发展勘查地球化学方法技术

重点发展深穿透地球化学、覆盖区多目标地球化学填图技术、特殊景观区中大比例尺化探方法技术、野外快速取样及分析技术、铂钯等难识别矿种化探方法技术和海洋化探技术。

1.5 发展地质钻探新技术

重点发展3000米以内新一代地质岩芯钻机系列和配套设备器具、难进入地区矿产勘查轻便钻探设备和机具、高精度定向钻进和自动化定向钻进技术、天然气水合物取芯钻探技术和深海钻探技术。

1.6 完善资源信息处理及战略决策服务系统

重点发展基于GIS的综合成矿、找矿信息识别、提取、增强、集成和三维可视化解释技术、矿产资源定性、定量预测评价方法和计算机系统、地质体三维可视化和虚拟现实技术、地质成矿过程动力学模拟技术、不同类型矿床的成矿模型和综合信息找矿模型、完善国内外矿产资源基础数据库和数据共享网络平台,建立矿产资源战略决策支持服务系统。

1.7 发展煤炭资源高精度勘探技术

重点发展高分辨率、三维三分量地震勘探技术、三维多测站建场法瞬变电磁勘探技术、地质信息资料高精度处理和解释技术、快速高效钻探和多参数高分辨测井技术,提高勘探精度,控制小构造,建立勘探区精细地层格架和构造格架,满足综合机械生产的大型矿井建设的需求。

2 固体矿产资源的智能采矿技术

2.1 发展大面积的开采条件下,应力转移和合理的回采技术

重点发展了高应力的坚硬矿床诱导的碎裂连续采矿的技术、大规模的高效安全爆破的技术、井下热环境的控制技术、大区域的岩层稳定实时动态化的监测预警技术和地下残矿的安全回收技术。

2.2 发展深部矿的开采技术

重点发展了深井钻凿的技术、深井岩爆的巷道支护的技术、深井灾害的防治技术、深井的高温环境控制技术、大水煤矿地下水的防治和带压的采矿技术,建立了深部矿体的安全和高效的采矿技术。

2.3 发展特厚煤层安全高效综采技术

重点发展特厚煤层大采高综放开采技术、综采与综放联合开采技术、特厚煤层多分层开采技术及安全保障技术,实现特厚煤层高效高回收率综合机械化安全开采。

2.4 完善地下矿山高效、低成本充填技术

重点发展立式砂仓尾砂压气活化造浆技术、全尾砂活化搅拌连续充填技术、低成本膏体自流充填工艺与自动控制技术、全尾砂高浓度料浆快速输送充填技术,开发高性能低成本矿山胶结充填材料。

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2.5 发展提高煤炭资源综合回收率技术

重点发展适应复杂地质条件、矿井边角与非规则块段煤的短壁机械化开采技术、煤矸石、粉煤灰充填开采技术、留设煤柱的安全回收技术、极薄煤层综合机械化自动化开采技术与装备。

2.6 发展煤层气(煤矿瓦斯)与煤层统一规划协调开采技术

重点发展矿井煤炭开采与煤层气(煤矿瓦斯)协调开发技术、低煤级煤的煤层气资源评价与经济开发技术、低透气性煤层气抽采技术、废弃矿井瓦斯抽采技术、低浓度瓦斯安全输送、高效发电及民用技术、矿井风排瓦斯(乏风)利用技术。

2.7 开发复杂难处理矿高效选别新技术

重点发展矿石物质组成和结构构造测试技术、多金属硫化—氧化混合矿选别技术、中低品位矿、表外矿及复杂共伴生矿综合提取利用技术、矿石氧化程度自动识别技术、矿物可浮性差异及流程结构设计技术。

3 加强煤矿瓦斯的治理措施

3.1 提高装备水平

第一,煤矿企业在生产时,尽量避免煤矿瓦斯事故的发生,在完善科技水平、加速技术创新、强制消除存在有安全隐患的装备和工艺以及解决过去欠账问题的同时,提高煤矿装备现代化水平,即而不断提高煤矿企业的安全技术水平和降低瓦斯事故发生的频率。第二,煤矿生产企业要提高与相关科研院校的合作水平,把重心放在煤矿瓦斯区域和瓦斯涌出量的预测、瓦斯爆炸预警信号,以及煤矿粉尘、火灾等主要灾害防治与重特大事故抢险救援的必要技术上,用新的技术实现计算机虚拟现实,从而加快推广与转化由煤矿安全科技所带来的成果。

在投入瓦斯装备使用时,首先做到系统可靠性、装备起源化、风流稳定性和风量充足等优化矿井通风系统。要优先选择高负压大流量水环式真空泵并配备各类超长抽采钻机和必要的移动抽采泵来完善瓦斯抽采系统,做到多措并举、应抽尽抽、先抽后采、抽采平衡构建立体化的瓦斯抽采系统。

3.2 建立完善的通风系统

通风系统即煤矿瓦斯治理的基础,更是矿井在安全生产中的重要组成部分,为此实现矿井高产优质高效的先决条件是合理的通风系统。独立、稳定、可靠矿井通风系统的重要性,在生产工作时要保证有足够的新鲜空气流动,才不会使瓦斯积聚、超限,从而大大减少瓦斯事故的发生。合理的系统管理、完善的设施装备、充足的新鲜空气、稳定的风向流动,才能从本质上达到安全生产的要求。在实际操作时,要以优化通风系统为基础,适当降低通风阻力提高通风能力等,完成系统可靠性的最终目的。

3.3 完善矿井瓦斯抽采技术

我国的地质情况较为复杂,其煤层的深埋度大多较深,大约一半以上的煤田不适宜地面大范围开采,因而在使用抽采的方法时,要根据每个煤矿的地质情况进行,充分以井下抽放与地面抽放立体化、多元化相结合的模式,最大限度地提高瓦斯抽放率和瓦斯抽放量。

3.4 建立完善的监控系统

运用先进技术,建立视频、语音、数据为一体的综合化信息网络基础,并加强监督检查力度,完善安全生责任制,使用规范化管理,采用分级管理、分级响应的方法,实行全局联网并派专业技术人员进行不间断全程监控,当情况发生异常时,以齐全的装备、准确的数据、可靠的断电和迅速处置的方法迅速排查和去除瓦斯危险源头,从根本意义上消灭事故的发生。

结束语

总之,固体矿产资源的智能采矿技术的应用,能够有效的提升矿产资源管理的水平,促进我国矿业的可持续化发展。但因目前在开采回采率方面还是存在一些问题,所以,对我国固体非能源矿产地下开采仍需根据不同时期不同条件变化而展开进一步研究。

参考文献

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论文作者:王冲

论文发表刊物:《基层建设》2018年第17期

论文发表时间:2018/8/13

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