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摘要:针对地下矿山绿色开采技术应用现状,进行科学化分析,并简要介绍了地下矿山绿色开采技术的特点,提出地下矿山绿色开采技术应用要点,能够减少地下矿山资源的损耗,提高地下矿产资源的开采效率,希望可以给相关工作人员提供一定的帮助与参考。
关键词:地下矿山;绿色开采技术;发展趋势
1.地下矿山开采概述
地面开采以及地下开采是地下矿山开采系统的主要组成部分。在地面开采系统中,又由不同的系统组成。其中开矿设备以及矿山地面的建筑物,地上的相关情况如相关机器的维修、运输工具、为地下进行供电的地面设备、对地下进行填充的材料等,另外还包括相关物品的存放的仓库,工作人员办公以及生活的场所等。矿块是地下开采系统的中心,其中主要包括保持内外平衡的压力系统,如填充、供水、通风、排水、提升等,同时包括地下的炸药库、储藏室、破碎室等。地下矿田是作为开采地下矿山的主要场所,在进行开采过程中,相关的工作人员结合相应的生产需求和实际,对矿田划分成“井”字状,进行相应的开矿挖掘。同时,在进行矿山开掘时,需要进行较多的井口设置,对地下矿产安全进行相应的保证,同时也能够在一定程度上提升地下往地面运输的效率。此外,受到不同的矿山开采深度的影响,需要工作人员应用不同的技术,由于矿山开采的数量不断增加,在一定程度上也增加了矿山开采的难度。在进行相关的矿山开采过程中,主要的地下采矿设备包括凿岩设备、运输设备以及矿山挖掘设备。对于凿岩设备,现阶段我国的矿山企业在进行相关的开采过程中,主要应用的矿山设备是气动凿岩机,在外国主要应用的凿岩设备是高效液压凿岩机,本国应用较少。现阶段,国内虽然已经对液压凿岩设备进行相关的自主研究,但在实际的矿山开采生产中,推广和应用仍然相对较少。小部分的矿山企业在进行开采工作过程中,会使用凿岩钻车、台车,但在一定程度上较高的使用成本成为了首要制约因素,对于国内的运输设备,大部分的矿山开采企业主要应用的设备是电耙、扒渣机等。仅少量矿山开采企业用到电动铲运机以及柴油铲运机,在传统的矿山生产中应用的电动铲斗装岩机以及风动铲斗装岩机,还存在生产效率低、经济效益差等问题。在矿石运送过程中,一部分的矿山生产企业会对立爪式装岩机、铲插机进行相应的应用,并结合梭式运输设备进行矿石运输工作。在进行矿山生产的过程中,利用钻机进行采掘作业,开展钻进工作,这种办法应用广泛。现阶段国内进行相关的矿山开采过程中,国产机型是应用最为广泛的凿岩机,因此在进行未来发展的过程中,相关的研究人员需要注意对国产设备的研发以及推广。
2.我国矿山地下开采现状
矿产资源是推进经济发展的一大动力,正为了提高和保持我国经济快速平稳发展,因此,近年来,对其需求持续上升。而随着对矿产资源的需求量的加大,金属矿山的发展也越平稳快速。如由于铁矿石的产量从2005年到2011年由4.2亿t增加到13.27亿t,给金属矿山在规模化等方面的发展水平也带来了大幅提升。但对于矿山资源的开采也是付出了沉重的代价,如付出了资源、能源与环境等破坏生态文明的代价,同时也使得关于经济发展与能源、资源和环境这两方面的矛盾变得更加尖锐。因此,从事金属矿山的节能减排方面的工作,既是一个挑战又是一个机遇。其中钢铁行业的能耗占全国总能耗的9% ~ 10%,是我国的资源和能源的消耗大户。我国金属矿山资源的开采主要存在两方面的问题,一是节能技术落后,二是利用率低。而因为节能技术很落后,所以导致我国当前的金属矿山仍处于能耗量大的状态。节能技术方面可以从主体工序流程能量的分配、矿山节能工艺和设备等来进行考虑。同时,我国废弃物的排放量与以前相比增加了很多,与其他国家相比也是更多的。
3.地下矿山绿色开采技术应用要点研究
矿山地质探矿工作对于开采具有重要作用,不但可以提高开采的安全性,且还对地震勘测精准性方面有重要作用,对矿勘工作后续也具有一定作用。如在建矿之处,往往对于矿山地质情况的勘探不够重视,而更多的则是以开采作为管理重点,以此造成生产过程中矿石产量与预期不符等情况,造成矿量开采不能满足实际要求。同时,在开采过程中随意开采,未能根据相应勘探情况进行开采,都会造成矿山的开采无法正常进行,且会造成开采地区成为矿山采空区,都会对开采人员生命与财产安全造成威胁。而在勘探过程中,工作人员都是根据两孔见矿以及层位相同的矿体纳为相同矿体进行勘探,但是其参考的内容相对较少,只是根据两孔则难以判断整体矿体情况,也无法对矿体真实情况有所全面了解,这无法作为矿山地质考量进行参考。因此,在开始生产探矿时,则可以采取两个钻孔去设计坑道,进而能更加清楚的了解到矿体是否连续,以此再去判断是否要进行生产工作,降低生产的盲从性。比如,某矿床为大型沉积变质的矿床,且发现主矿的走向接近 2000 m,且纵向深度也有1400 m,可以判断矿体的规模相对较大。对该矿山进行勘测时发现其矿体为层状,厚度复杂程度为中等,矿体在产状上也较为稳定。但是,仍有一些岩脉对矿体中穿插,这对矿体稳定性方面也有一定影响。矿石类型以富含阳起石(部分为镁铁闪石,透闪石)的磁铁石英岩为主,氧化矿石仅地表有少量,且多已采出。铁矿组分简单,TFe 变化系数均 < 7 %,矿石质量稳定,分布均匀。与此同时,矿山矿产资源在开采之前要对其进行取样,以此了解其质量情况,这与矿山生产质量以及产量是否满足开采要求有很大关系。而对于地质技术人员来说,则要对矿山数据予以全面提供,进而才能对矿体之间的界限有更为清楚了解。而只有料及到矿体实际情况才能进一步确定矿体的边界线,才能确保贫化率准确性,以此能在开采中做好降低贫化率损失的前期准备工作。
4.地下矿山绿色矿山开采技术发展趋势
第一,地下矿山绿色开采技术将会朝着法制化方向发展。地下矿山绿色开采技术的有效运用,需要良好的社会系统来支撑。目前,我国地下矿山绿色开采技术相关法律法规存在较多缺陷,各项经济政策不完善,在一定程度上影响矿山绿色开采技术的应用效果。为了保证地下矿山绿色开采技术得到良好运用,国家相关部门要对既有的法律法规进行全面完善,从而保证地下矿产资源得到高效开采。第二,地下矿山绿色开采技术将会朝着国际化方向发展。绿色开采技术的有效运用,具有全球化特征。现阶段,全球资源短缺问题越来越严重,主要是由于矿山资源过度开采引起的,通过妥善运用绿色开采技术,能够减少污染物的排放量,更好的保护外界生态环境。在地下矿山开采过程当中,肯定会产生废石与废水,通过妥善利用这些资源,能够更好的减少废料排放量,对外界生态环境起到良好的保护作用。第三,地下矿山绿色开采技术将会朝着和谐化方向发展。安全的矿山开采技术,在地下矿山开采中发挥重要的作用。
结束语
综上所述,需求的增加,使得人们对地下矿山生产的需求也越来越大。因此在进行具体的矿山生产过程中相关的研究人员以及工作人员需要结合具体的情况,对相应的矿产资源进行充分的回收利用,对相应的技术进行有效的推广和应用,对环境进行良好的治理,促进矿产行业的发展。
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