谈井下采矿技术及井下采矿的发展趋势 顾成修

发表时间:2020/8/11   来源:《基层建设》2020年第9期   作者:顾成修
[导读] 摘要:矿山生产是我国各行业获取材料资源的重要工作,矿山井下生产的采矿方法较为多样,实际生产中要根据矿山具体情况选择科学的井下采矿方法,同时还要根据采矿技术方案进行安全风险预估,制定全面的安全管控制度,提升矿山生产的安全性。
        贵州盘江精煤股份有限公司土城矿  贵州盘州  553536
        摘要:矿山生产是我国各行业获取材料资源的重要工作,矿山井下生产的采矿方法较为多样,实际生产中要根据矿山具体情况选择科学的井下采矿方法,同时还要根据采矿技术方案进行安全风险预估,制定全面的安全管控制度,提升矿山生产的安全性。文章首先分析了矿山井下开采生产的现状,进而探讨了井下采矿的主要方法,并就其安全管控措施进行了研究。
        关键词:矿山;井下开采;采矿方法;安全管控
        1矿山当前井下开采工作的现状
        在我国采矿业迅猛发展的今天,矿山生产中选择科学的采矿技术方法,并对井下操作进行严格的安全管控是确保矿山生产安全的重要措施。我国当前矿山开采生产的主要形式有两种,一种是露天开采,另一种是地下开采。露天开采就是在暴露环境下开展矿井开采工作,而地下开采则主要是进行井下开采作业。井下开采的主要步骤:矿床开拓及矿块开采、切割,最后是矿块回采作业。近年来我国在矿山勘探、开采等方面进行了技术优化,采用了先进的机械化技术来提升矿山井下生产的效果,并积极开发了具有高效性的自动化系统,保证了矿山自动化井下开采工作的推行。
        2我国矿山生产的主要井下开采方法
        2.1充填采矿技术
        矿山开采生产的过程中,部分之前挖空的矿山区域会发生围岩崩落情况。为了解决该问题就要求采矿生产过程中利用充填采矿技术,通过向采空区填充物料的方式来对采空区进行支撑,以防崩落事故的发生。这是一种常见的采矿保障技术,在进行稀缺矿体开采生产的过程中为了保证围岩稳定,可以选用填充采矿技术。在矿山开采条件相对复杂的生产区域,例如容易发生火情、水文变化以及交通等问题的生产区域,也可以优先选用这种开采技术。采用填充开采方法可以有效提升矿山井下生产作业的可靠性。通过对填充采矿中填充物料种类及输送方式的分析与区分,可以将现有的充填采矿技术分为如下几类:
        (1)干式充填采矿技术。其主要操作方式就是利用风力或者输送带的运送方式将砂石等干性填充料运送到矿区。这种采矿方式由于相对落后,并且效率较低,已经不适应当前的矿山生产技术发展,因此应用得较少。
        (2)水利填充技术。这是一种通过水分与固体填充料搅拌形成的砂浆泵泵送填充到采矿区域的加固生产技术,由于填充砂浆会在采空区发生硬化及反应而固结,形成采空区坚固的支撑结构,以保证采空区结构的稳定。这一技术在实际应用中具有较强的填充加固效果。
        (3)胶结填充技术。这一技术就是通过水泥、砂石等材料的混合与输送来对采空区进行填充,而后使这些胶黏物填充黏结到采空区域,保证矿山开采工作的安全性。
        2.2空场采矿技术
        空场采矿方式最大的特点便是回采矿房所留下的空场并不及时处理,而是利用这一空场进行出矿、回采作业。在结束矿房开采后,根据矿房的开采顺序,在空场进行矿柱的回采作业。空场的矿柱形式以及是否留下矿柱要根据矿岩特性以及采矿方式决定。一般来说,这种采矿方案仅能够作用于围岩以及矿石相对稳定的条件,允许采矿区于特定时间内大范围暴露。需注意的是,因为这种采矿方式有一定危险性,因此需要高度注意安全处理措施。
        (1)做好顶板管理工作。测定与观察采矿中形成的顶板、围岩、空间,了解上述内容的位移、变形的规律以及变化情况,以便在出现冒落前就制定出有效的应对防范方法,保障作业人员与作业设备安全。
        (2)根据监测数据、岩石力学、矿山地质决定爆破方式、回采顺序降低冒落危害。此外,还要根据矿石品位高低、破碎带位置、地质构造、采场面积与结构选择合理相撞的岩柱与矿柱控制地压和保护顶板。
        (3)回采矿房时,绝对不能够破坏顶板。

在使用深孔爆破时必须做好炮孔深度、方位的有效控制,决不允许穿透暂不回采的矿柱。事实上,我国在多年的发展中早已能够熟练运用这种技术,该技术在我国有着较为广泛的应用范围。
        2.3崩落采矿技术
        采矿生产中为了有力控制地压通常会采取崩落采矿技术。该技术就是通过各种技术方式采用围岩崩落的方式对采空区进行填充,这是一种较适用于围岩体结构不稳定,并且地表状态复杂环境的采矿技术形式。崩落采矿技术在运用前要做好科学勘查及崩落施工计划,必须保证崩落技术操作完全依照设计规划推进,否则很容易发生安全事故,崩落操作后要对矿石进行及时处理、送走,而后采用废石进行采矿区的固化填充,围岩支护过程中必须做好全面的勘察及计划,以保证支撑作业的具体效果,这样才能够为矿山采矿技术推进提供全面保障。
        2.4井下深部开采技术
        为了开采到更多的矿产资源,就需要在井下采矿作业的过程中大力应用井下深部开采技术。通过应用井下深部开采技术,可以满足现阶段我国矿产资源开采行业的需求,推动井下采矿作业的高效率、高质量开展,促进我国矿产资源开采行业的转型发展。和西方发达国家相比,我国的井下深部开采技术起步较晚,在研究、应用等方面仍然处于比较浅显的层次,并且井下深部开采技术对工作人员的操作和各种设备有着极高的要求,在实际应用的过程中面临着许多的困难。一旦应用不当,很容易引发矿井的爆炸或矿震事故。未来矿产资源开采企业需要加大对井下深部开采技术研发的资金投入,对井下深部开采技术进行深入研究,不断提高对井下深部开采技术的应用水平,最终推动企业经济效益的提高,推动我国矿产资源开采行业的发展。
        2.5井下支护技术
        井下采矿作业的危险性极高,在采矿过程中经常存在着各种安全隐患,容易出现各种安全问题。为了确保井下采矿作业能够顺利、安全开展,必须大力应用井下支护技术,在开采过程中及时通过井下支护技术为矿井设置足够稳定的支护。我国矿产资源开采行业十分重视井下采矿作业的安全性,这极大推动了井下支护技术的发展。近年来锚杆桁架支护技术得到了广泛的应用,锚杆桁架是由钢杆、锚杆所构成的,有着极高的稳定性,在井下采矿作业的过程中应用锚杆桁架支护技术,可以有效提高矿井的稳定性,避免在井下采矿作业时出现各种安全事故。
        3对于井下采矿的发展展望
        随着我国经济、社会的不断发展以及科学技术水平的不断提高,未来将有更多先进的井下采矿技术、井下采矿设备应用到井下采矿作业中,极大推动井下采矿效率、质量的提高。井下采矿设备将变得越来越智能化、自动化,在安全性、运行效率等方面将会得到极大提升,最终可以极大推动井下采矿作业效率的提高,促使井下采矿作业高效、安全的开展。井下采矿技术也能够变得更加具有针对性,不同情况的矿井都有着适用的井下采矿技术,井下采矿作业将变得更加规范化,各种危险因素能够得到有效处理,最终推动我国矿产资源开采行业的平稳、可持续发展。
        4总结
        通过进行井下采矿作业,可以为我国各行业发展和人民生活提供足够数量的矿产资源,为我国经济、社会的发展提供有力保障。由于井下采矿作业的危险性极高,因此矿产资源开采企业必须对井下采矿技术进行不断完善,不断提高对各种井下采矿技术的应用水平,确保井下采矿作业能够安全、高效开展。矿产资源开采企业需要加大对井下深部开采技术、井下充填技术、井下支护技术等的研究力度,不断提高对这些技术的应用水平,确保井下采矿作业的高效率、高质量完成,最终推动企业发展,推动我国社会、经济发展。
        参考文献
        [1]赵兵.井下采矿技术及井下采矿发展趋势的思考[J].化工管理,2019(32):119-120.
        [2]梁力.井下采矿技术与井下采矿的发展趋势研究[J].中国石油和化工标准与质量,2019,39(17):217-218.
        [3]张永政.井下采矿技术和井下采矿的发展形势[J].世界有色金属,2019(08):65+67.
 
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