现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用

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李小安

香花岭锡业有限责任公司 湖南郴州 423000

摘要

在我国矿山事业发展日益蓬勃的背景下,采矿工程规模也随之扩大,而在这一过程中采矿技术也得以不断创新,以提升工作质量与行业的竞争力。因此,从井下开采角度出发,阐述井下开采中现代化采矿工艺技术的应用价值,分析现阶段井下开采作业常用现代化采矿工艺技术的应用情况,从多个角度提出提高现代化采矿工艺技术应用质量的有效措施,以供参考借鉴。


关键词

现代化;采矿工艺;技术应用

正文


引言

在社会经济快速发展背景下,市场加强了对矿产资源的需求。在矿山开采过程中,采矿技术与施工管理措施直接影响着采矿量,选择适宜的采矿技术与管理措施,能够极大提升作业效率,增加采矿数量。为有效满足矿产资源需求,提升矿产资源的开采作业效率与矿产资源的开采量,矿场企业需要结合工程特点,选择适宜的采矿技术,加强对现场施工的安全管理工作,最大限度减少安全事故的发生,在保证采矿安全进行基础上,切实提升采矿工程效率,为社会发展提供更多的资源支持。

1优势

采矿工艺技术在实际应用过程中从岩石中分离出有价值的矿石,在传统生产中普遍依赖人工完成,消耗大量资源、资金,工作效率低,同时存在严重的资源浪费现象。因此,采用现代化采矿工艺技术有效解决采矿工程中遇到问题,可以优化开采生产工作流程,全面提高开采质效,减少人工劳动强度。采矿工程的整个开采流程和系统中应用现代化采矿工艺技术,可有效降低人员在实际操作中的危险性,进一步保证人们生命财产安全;同时能够保证对岩层结构不产生影响的基础上,提高开采效果,避免出现巷道施工坍塌等现象,节省施工成本;另外,该技术的应用能够解放更多劳动力,避免由于人工操作失误产生的不良影响,保证施工人员结合预先设定的开采进度,采用机械化操作就能高效完成开采工作,具有较强的安全稳定性。

2现代化采矿工艺技术应用

2.1充填开采技术

充填开采技术主要是在采矿的过程中利用矸石、碎石等材料充填采空区,从而控制岩层移动与地表沉陷,有利于增强采矿安全性。根据充填量可以将充填开采技术分为全部充填与部分充填等类型;根据充填物质可以将其分为水砂充填、矸石充填、膏体充填以及高水充填等类型;根据充填动力可以将其分为风力充填、机械充填、水力充填等类型。在应用充填开采技术时,应根据煤矿工程的开采条件选择合适的充填方式,从而降低出现地表沉陷与岩石崩落等问题的概率。例如,某矿业集团的煤矿生产能力为110万t/a,但某区段上覆基层厚度较薄,留设防水煤岩柱无法实现安全开采,所以该企业决定应用膏体充填开采技术。该企业在应用膏体充填开采技术时,先在地面建设了充填站,将砂、粉煤灰、胶结料以及水配制成膏体充填浆料,之后通过充填泵将充填浆料输送至采煤工作面中,从而充填采空区。

2.2溶浸采矿

该技术具有自身独特的特点,主要基于矿产资源物理、化学特点的前提下,选择相适应的化学溶剂作用于采矿层,实现其转换成液态、气态资源形式,提高开采效率,发挥资源最大应用效率。该工艺技术具有低成本、现代化水平高、环保效果好等优势,值得人们被推广和应用。该工艺在采矿工程中的应用流程如下:第一,划分井场、明确井型、井距,合理开展钻孔和安装施工。第二,向钻孔内注入配置好的溶浸液,经过一定时间之后全部提取浸出液,同时做好吸附和清洗工作。第三,保持混合溶液经过相应时间的沉淀,采用相关工具进行过滤,同时实行干燥处理,获得浓缩物产品,合理开展废水排放,保证其处理符合各项标准规定。

2.3绿色生态采矿技术

结合当前我国煤矿开采情况,最为严重的问题就是环境污染。实际开采工作中,会破坏当地土地资源等生态环境。以深层井下采矿作业来说,若是开采方式缺乏科学性,往往会导致地表出现沉降和地下水质污染等现象。煤矿开采期间,还会释放出一些有毒气体和粉尘,对空气会造成严重污染。面对此种生态环境污染问题,煤矿行业及相关部门就要树立绿色发展理念,将科学技术进行有效利用,实现绿色生态采矿技术的高效应用。使用绿色生态采矿技术时,需要对煤矿生产实际进程进行合理规划,还要改革巷道掘进方式,从而降低巷道掘进量。实施采矿工作之前,还要对矿井内部自然区域进行合理划分,分配适合人员至相应采矿区域,为矸石填充等各项工作。之后,结合实际环境条件,选择科学的采矿方式。煤矿处理时,需要坚持分类排放工作原则,利用先进生产工艺,来降低作业中的污水排放量。这时候,可以选择闭路循环式这种水流模式,从而把污水排出。对于生产中出现的粉尘与毒气,则需利用相应的机械设备降低粉尘量和抽取瓦斯等气体,降低空气中煤尘和有毒气体带来的污染,进而提升煤矿开采的安全性。

2.4崩落采矿法

崩落采矿法是指在开采期间采用崩落围岩的方式填充采空区,并通过优化围岩结构提升井下开采作业安全性的技术。在井下开采作业期间,若发现矿井顶层围岩存在崩落等安全隐患,则可借助崩落采矿法予以处理,从而降低岩体松动程度,优化矿井围岩整体结构,为井下开采作业提供安全可靠的条件。崩落采矿法多应用于井下开采作业前期,借助该技术可去除井下危险结构及杂质结构,大幅提升井下开采作业的稳定性及安全性,以免因保护不当或操作不当而造成安全事故。崩落采矿法主要包括无底柱分段崩落、底柱分段崩落两种形式。其中,在底柱分段崩落采矿法应用期间,需注意结合实际情况科学规划设计各类参数,如底柱高度、横断面尺寸等,并保障底柱结构科学性及高度合理性,从而使井下开采作业面始终维持在稳定安全状态。在底柱分段应用崩落采矿法时,若将底柱结构设计为漏斗状,则底柱高度应为5-7m,分段高度应为11-13m。在无底柱分段应用崩落采矿法时,通常需辅以高机械化的设备,用于控制人为操作工作量。

2.5深层井采矿技术

采矿工程复杂,大多会遇到采矿区周围存在大量岩石的情况,给具体作业带来较大难度,针对这一情况,工程人员可采用深层井采矿技术进行作业。针对资源较为丰富的采矿区域,发现周围出现岩石影响作业情况时,工作人员需合理应用深层井技术,减少岩石问题对工程作业的影响,提升工程实践效率。在作业过程中遇到地热资源时,需合理处理,减少工程消极影响因素,为具体开采作业创建完善条件,以此提升工程效率。以中深孔凿岩为例,在作业区域接入水电,清理作业现场的杂物,处理巷道帮壁与顶板浮石,按照标记好的炮孔排面放置好作业设备,随后按照预定位置进行作业,按照设计的角度与深度进行凿岩作业。在此过程中,作业人员需要严格观察冲洗水返回颜色与水流大小,结合具体情况及时调整相关参数。完成后需对作业情况进行检验,不达标情况需重新布孔凿眼。

结语

部分采矿工程施工作业过程中存在效率低、资源浪费、技术落后等问题,需要有关人员不断创新和优化采矿工艺技术。采矿工程建设中,合理选择和应用各项工艺技术,能够有效提高开采作业水平和生产质效,提高矿产资源开发利用率。

参考文献

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