采矿工程中采矿方法的创新探讨

发表时间:2021/4/15   来源:《科学与技术》2021年第2期   作者:徐林勇 徐建金 朱峰波
[导读] 对于我国工业发展而言,矿产资源的供给起到了非常重要的作用
        徐林勇  徐建金  朱峰波
        毕节市地方煤矿勘测设计有限责任公司551700

        摘要:对于我国工业发展而言,矿产资源的供给起到了非常重要的作用,矿产资源的充足能够满足国家的建设基础,为保证我国经济能够不断高速发展,对于采矿工程的要求就变得越来越高。但目前,我国的采矿方法还是较传统的,这些方法虽然有丰富经验的支撑,但也存在采矿效率低下和对矿产资源浪费的情况。因此,对于采矿方法的创新是迫切需要解决的问题。本文通过实际经验,分析了目前我国采矿方法的现状和问题,并讨论了解决办法,以此确保我国的采矿质量和产量能够得到快速提高。
        关键字:采矿工程;采矿方法;技术创新
        前言:随着我国经济的高速发展,特别是工业水平的不断进步,对于矿产资源的需求越来越大,但在这大量的市场需求下,我国的矿产资源在大幅减少,由于国内的矿产资源供给无法满足工业和市场需求,我国已经成为对进口矿产高度依赖的国家。随着近年来国际矿石价格的不断提升,以及国际政治经济的不稳定性,我国要加大本国矿产的开采力度,以减少对于进口矿产的依赖。由于矿产资源具有不可再生的问题,这就需要格外的注重开采的科学性,在开采的过程中,也要不断的确保环境不受破坏。而且,不同的矿山有不同的特点,这就需要根据实际的情况,科学的选择采矿方法,以确保采矿的安全性、高效性和环保性。
1 目前的采矿方法和存在的问题
        采矿方法就是通过各种技术和手段来获得矿产资源的方法。为了获取矿产资源,全世界都采用了各种科学有效的方法,但无论采用哪种方法,最终都要确保采矿的安全性,并不断的提高利润率,这样的采矿方法才会被重视,并加以运用。我国是一个矿产资源丰富的国家,而且有很多类型的矿山,如何能够对这些矿产进行有效的开采,在确保安全的同时又能够提高开采效率,是非常值得讨论的问题。由于采矿行业是一个比较危险的工作,所以对于采矿方法的使用是要非常谨慎的,这就需要勘查人员在现场进行勘查,并通过精确的计算,以最终确定采矿的方法。
1.1 空场采矿法
        通过利用矿产的自然条件,用矿岩的结构本身作为支撑,采矿工人能够直接进入到矿山内部进行采矿工作,这种方法就是空场采矿法,由于是山体是通过自然支撑的,所以无需花费成本进行人工支撑,是过去传统采矿最主要的方式,它具有其他采矿方法所不具备的效率优势和成本优势。但是采用这种方式前,必须要考虑很多的因素,比如在开采过程中,一定要选择先后开采顺序,并且在能够确保岩石结构非常稳固才可以开展采矿工作,否则随着采矿进程的深入,造成岩体塌方事故。空场采矿法的主要问题是需要保留非常多的永久矿柱,以保证岩体稳固,这就使得矿产资源的大量浪费。
1.2 充填采矿法
充填采矿法的理念是在开展采矿的工作时,还要将地面预留的废料进行回填,这样就能够对采空区的岩石进行支撑,以保证岩体结构的稳定,不会造成塌方。这种采矿的方法不仅历史悠久,目前也仍然是使用频率最高的采矿法之一。这种方法的最大优势在于适用性强,即使在矿体形状复杂、围岩不稳固的情况下也可以使用。根据不同的矿体情况,充填采矿法也有很多不同的类型,根据不同的类型,能够发挥不同的特点。充填采矿法之所以能够被广泛应用,是因为这种方法具备很多独特的优势,比如工程量比较小,方式更加灵活。而且开采过程中不需要进行很多的采、切的环节,能够节省时间成本。另外不会造成矿石的损失,最大可能的提高开采效率,所以这种方法也是比较环保的方法。

当然,这种方法也有一些缺点,比如它的工艺要求很高,同时需要工人有很大的劳动强度,此外由于工艺要求的问题,会导致生产的效率变低,并且增加了相应的流程和材料,导致成本提高。                                
1.3 崩落采矿法
        这种方法需要一定的客观因素满足的情况下才可以使用,它是在矿石采出后,用各种方式将周围岩石崩塌,以充填挖掘矿石后产生的空区。崩塌的方式包括人工崩塌或者自然支撑结构破坏导致的崩塌,这种采矿法,需要地表允许被崩塌,矿石价值不高的因素都满足的情况下使用。这种方法比较适用于采集矿石价值不高的山体,效率比较高,成本较低。但主要的问题在于会带来地表塌陷,以及破坏环境等,因此使用这种办法之前要严肃审批。
2 采矿方法的创新探讨
2.1 采矿工艺的创新
        过去传统的采矿技术和工艺,无论是操作难度还是技术问题都是比较复杂的,而且对人工的工作强度有很高的要求,比如充填采矿法,无论是工艺难度还是人工强度都是要求非常高的。所以对于采矿的工艺和流程都要得到创新,才能够适应新形势下的采矿需求。如今随着科学技术的不断提高,各种适合的机械设备也加入到采矿工作中来,这就能够极大程度的代替人工采矿,因此通过熟练的机械化操作,并结合机械连续切割、多种工艺平行的操作手法,以此大幅提高采矿的效率。
2.2 支护工艺创新
        支护工艺对于采矿作业起到了非常重要的作用,它的有效性将直接保证采矿工人的人身安全,在传统的支护工艺下,如果使用不当,会经常导致矿体发生坍塌事故,这就会严重损害矿工的安全并波及采矿企业的经济利益。随着现代科学技术的提高,通过建造人工支柱,能够大幅加强支护的强度,而且,如果技术达到标准的情况下,可以通过搭建人工支柱,从更深的位置进行开采工作,从而大幅提高矿工的安全和采矿效率。另外,由于填充材料价格很高,导致过去的充填采矿法的成本很高,随着技术的进步,充填物可以从传统的沙石、废石等混合水,变成全尾砂膏体,这样不仅可以明显降低充填采矿法的成本,对于支护效果也能起到优秀的作用。
2.3 开采技术创新
        随着如今科学技术的不断发展,对于开采企业而言,要不断的随着科学技术的进步,创新开采技术,通过与传统的采矿技术的有机结合,通过现代技术的有效运用,这样就能够大幅提高采矿效率和质量,也能够有效保证采矿的安全,以及能够减少对自然环境的破坏。如今采用井下预选和抛尾技术,能够在矿石在运输到地面之前,就对矿石进行预先的处理工作,这样就可以将大量的废石和尾矿留在井下,能够大幅节约运输成本,提高开采效率。另外,如果采用充填采矿法,在实际操作中可以将废石和尾矿充分利用,将其作为充填材料,这样就能有效的降低采矿成本。
3 结语
        我国经济的快速发展,对于矿产资源的消耗也是极为巨大的,随着近年来对于矿产资源的不断开采,也导致了矿产资源在大幅减少,特别是优质矿产的枯竭,导致采矿的工作环境越来越艰辛,采矿的难度越来越高。因此,为了改善这些情况,就需要采矿企业能够在工作过程中不断的提高采矿的技术,创新采矿的办法,通过与传统采矿法的有机结合,以适应不断提高的采矿要求和采矿质量。
参考文献:
1. 韩峰江. 浅析采矿工程中采矿方法的创新与实践[J]. 能源与节能, 2014, 000(008):16-17,26.
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