采矿技术在采矿中的特点及应用研究

发表时间:2021/4/22   来源:《工程管理前沿》2020年第36期   作者:王广东
[导读] 随着我国经济建设的快速发展,我国对于能源的需求与日俱增,
        王广东
        陕西有色榆林煤业有限公司      邮编:719009   身份证号:61270119880111****
        
        摘要:随着我国经济建设的快速发展,我国对于能源的需求与日俱增,尤其是不可再生资源的使用和开发。我国矿产资源较为丰富,对其进行合理合法的开采有助于促进国家发展,但是自然资源毕竟有限,开采过程也具有一定的难度和危险性,为了保证国家对资源的需求,采矿企业必须不断提升开采技术,采矿条件的基础上选择合适的开采设备和技术深入开发矿产资源,从根本上提高资源的开采率。
        关键词:采矿技术;采矿中的特点及应用
        引言
        高科技技术的快速发展和运用使得我国各行业发展迅速,为我国整体经济建设的快速发展奠定基础。矿产资源的开采受空间限制因素较多,因此必须采用一定的采矿工艺和技术才能实现科学合理的开采。而矿产资源赋存环境的多变性,决定了采矿工艺与技术的多样性,在实际开采中应因地制宜选择最优的采矿工艺与技术实现经济、高效、安全开采。
        1现代化采矿工艺技术
        在采矿中,对传统技术进行改进是实现现代化采矿工艺技术的一项基本要求,对提高矿产资源利用率和开采率有明显的作用,更佳符合当前的绿色环境理念。国家对于采矿业的要求,不再像过去一样只是追求产量,而忽略了生态保护,应用现代化技术可以很好地改善当前采矿业的问题。当前,现代化工艺技术需要根据不同的开采条件进行改进,以避免破坏自然环境,此外,应根据每个矿区条件,进行科学地选择工艺技术,换句话说,就是结合实际情况来选择合适的工艺技术。现代化工艺技术的工作人员应提高整体的专业素质水平,企业需要在上岗前进行工艺技术的培训,只有这样,他们才能更好地胜任采矿的工作。
        2采矿技术应用
        2.1智能开采技术
        在矿产行业快速发展的背景下,对采矿技术水平要求也在不断提升,现阶段最先进科学的采矿技术是智能开采技术,该技术是现代信息化、智能化时代的优良产物之一。虽然我国目前所应用的智能开采技术水平还远远不能与发达国家持平,然而其自动化技术、信息技术、远程控制技术在煤矿企业生产环节的应用产生的效果极佳,这也充分说明了智能化开采技术在未来有很大的发展空间。
        2.2尾矿回采工艺方法
        在尾矿库尾矿的回采工艺中经常使用的三种方法是:1.水力回采法。工作原理是利用水能和尾矿本身的重力作用对尾矿进行冲击,使其崩落和分离,水力回采法又分为两种,一种是机械水力和天然水力两种方法,需要根据尾矿的实际情况和周围环境来选择合适的水力方法;2.干式回采法。是利用机械设备对尾矿进行挖掘,然后再利用机械进行传输,一般的开采顺序分为自上而下、台阶分层和一次进行到底的集中开采方法。某地尾矿库就是采用此种方法进行开采,严格遵守着先内后外、先库后坝、先上后下、分层开采的原则,在竖向上尾砂自上而下回采,在平面纵向上回采由库尾向库坝方向推进,在平面横向上尾砂回采由人工回采的作业面向库左右两岸推进,在尾矿库外围设置排水槽,且常用系统和备用系统的牌水能力均达到正常生产要求,为了保护排水斜槽等设施不受机械破坏,从尾矿库库尾在排水斜槽-排水管设施附近15m范围内,先进行人工回采,回采高度为1m,在下降2m后,到达15m界限处改为机械回采,利用机械铲挖掘土岩并装入汽车运出,开采时利用推土机配合机械铲装采,采用机械铲装的总高度不宜大于12m,人工开采总高度不宜大于6m,分层高度不小于尾矿库各标高时所需要的调洪高度。回采过程中每下降2m台阶后按揭露出的排水槽-排水管高度,拆除上方盖板,以利于排水畅通,回采工作台面要形成1%的反坡,指向为从坝指向坝尾;3.船采法。使用的是开采船,在指定的区域进行采掘和回采工作,最后经由管道运输。


        2.3空场采矿法
        空场法是指回采以后采场暴露不作处理,适用于矿体上盘围岩中等稳固以上矿山,其中又可细分为多种方式,一是全面采矿法,适宜开采倾斜薄矿体及极薄矿体,需要在采矿现场设定矿柱当作支撑来减少矿石贫化率,产量和质量难以保证,但是以人工操作为主,采矿便利,分采分运,二是留矿采矿法,主要应用于二次回采过程中,在全面采矿法的基础上进行了技术改良,施工操作变得复杂,工作强度高,但是可有效减少金矿采矿不必要的损失,为了弥补其在安全性上的缺失,留矿全面组合采矿法结合了两种方式的优点,采用人工混凝土柱方式当作支撑,降低了损耗率,也保证了开采安全,具体应用时要根据实际情况合理选择。
        2.4充填采矿工艺
        在矿产资源开采过程中,随着矿产工作面的推进,工作面后方不可避免会形成采空区。采空区可能有瓦斯等有毒有害气体的积聚,也可造成地表下沉,形成高应力区等,在矿产群开采过程中还会威胁其他煤层的开采安全。该工艺利用可就地取材的矿渣、矸石等对采空区进行科学回填,改善采空区受力状态、减轻地表下沉和高应力区的发展,不但保证了采矿作业的安全,而且充填材料可就地取材,便于施工,经济高效。
        2.5崩落采矿技术
        崩落采矿技术还能够分为无底柱分段崩落技术与自然崩落技术两种技术类型,区分的主要依据就在于具体的使用方式存在较大的差异。其中无底柱分段崩落技术是从瑞典引进,经过我国矿产矿山开采的实际应用验证后逐渐在开采作业中推广应用。在进行无底柱分段崩落技术应用时,需要做好对结构参数的优化,如果优化存在问题将会直接导致技术应用产生问题。自然崩落技术主要是通过岩石的自然应力作用形成落矿,能够发挥出更大的生产能力,降低开采的成本。在实际的矿产矿山开采作业中,自然崩落技术更适用于矿化均匀、矿体厚大和易于崩落的低品位矿山的开采应用。
        2.6积极融入自动化技术
        1.当前的采矿作业机械设备越来越大型化、规模化,为了使设备能高效运转,通过微机自动控制技术可实现大型铲运机等机械设备与自动化控制技术的有效结合,进一步提升开采过程的科技水平,以此减少人力投入,同时也避免了因为人为失误、不规范的行为活动造成的不良影响,此外鉴于自动化技术的应用优势,开采作业可以深入人力不可达到之处,并且提高了设备的反应速度和产能水平,更为矿山企业的优化管理创造了条件,提高了企业的发展实力。2.应用立体化安全监控与预警系统。井下采矿需要在完善的管理体系下监督执行才能最大化保持效率和安全,因此要基于矿山开采与经营活动现状开展技术管理和安全管理工作,保证安全监控和预警工作的有效性,而强化矿山安全监控与预警系统,形成完善的技术管理网络,促使管理人员可以对开采活动进行实时、全面的监测,对设备运行状态进行监管,对各项安全指标进行动态化管理,对各类矿山开采资源进行合理的配置,并且还能及时获知危险预警,快速启动应急处理机制,降低安全事故损伤,从而提高采矿管理与经营水平。
        2.7缓倾斜薄矿层的开采技术
        该技术需要使用到刨矿机设备,该设备具有体积小、功率大、开采效率极高,并且十分安全的优点。然而要想让矿产工程中让开采工作能够安全顺利进行,必须要研发一套和矿产开发能够相互匹配的矿产综采液压支架以及其他配套技术。
        结语
        综上所述,鉴于采矿在我国的重要地位,面对其开采过程中的各种问题,只有合理选择采矿技术,提高企业的采矿水平,才能在保证安全的前提下切实提升金矿采矿效率,创造更好的经济效益。
        参考文献
        [1]苏志虎.采矿工艺技术在采矿作业中的应用分析[J].产业与科技论坛,2018,18:79-80.
        [2]史贵栋.现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用[J].科技展望,2018,02:119.
        [3]李雪珍.分析当前采矿工艺技术在采矿作业中的应用[J].商,2019,25:131.
       
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