地下金属矿山开采技术研究

发表时间:2021/7/5   来源:《基层建设》2021年第10期   作者:杜鹤飞
[导读] 摘要:近年来,随着时代的发展,科学技术的不断创新,我国地下金属矿山开采工作发展水平得到了质的飞跃。
        西部黄金哈密金矿有限责任公司  新疆哈密市  839000
        摘要:近年来,随着时代的发展,科学技术的不断创新,我国地下金属矿山开采工作发展水平得到了质的飞跃。传统矿山开采技术实践应用已经无法满足现代地下金属矿山开采各项工作要求,帮助帮助矿山开采单位全面提高地下金属开采质量和效率,充分保障工作人员的生命安全和财产安全。针对于此,矿山开采单位必须结合市场发展趋势要求和地下金属矿上实际开采情况,合理引进应用先进的矿山开采关键技术,有效提高矿山开采深度与质量,安全稳定创造出更多的社会经济效益。
        关键词:地下金属矿山;开采技术
        引言
        金属矿是我国开采最多的一类矿山之一,人们生活质量的提升带动着对金属制品需求量的增加,以至于需要加大对我国地下金属矿山的开采,但是在开采过程中破坏了地表环境,施工周围的植物也遭到破坏,使得我们的自然环境逐渐处于一种不平衡的状态;虽然金属矿资源被大量开发,但实际上有很多都是没有被利用到的因此就会浪费掉。笔者认为无论是自然环境遭到破坏还是金属矿资源的大量浪费,其根本原因还是在于开采技术的不完善,所以为了能够减少金属矿资源的浪费、增加有效利用率。为了改善自然环境,我们需要从传统的开采技术出发对其改进并创新,以达最优目的。
        1地下金属矿山开采现状
        ①地下金属矿山开采量是非常大的,同时所开采出来的矿物的价值也比较高,由于传统的矿山开采工艺已经满足不了我国现在的发展需求,因此我国地下金属矿山开采行业需要进行改革,需要在金属矿山开采工作中大力推行新技术的应用。②目前进行地下金属矿山开采的工作中,开采技术占据了十分重要的地位,我国地下金属矿山开采工作可以运用的开采技术种类非常多,在进行开采工作时需要工作人员自己去进行分析,应用最科学合理的开采方法进行开采工作,避免造成资源浪费,但如何选择合适的开采技术是地下金属矿山开采工作者所头痛的问题。
        2地下金属矿山开采技术研究
        2.1智能化开采框架设计
        发达国家在90年代便开始形成了智能化开采优势,和西方智能化开采技术相比,我国落后较长时间。而随着信息化和经济全球化的发展,我国相关技术得到了明显发展,同时具备了在短时间内提升至国际水平的实力。到目前为止,我国在矿山开采中已经进入了信息化六大系统建设阶段,同时在矿井下形成了以光纤为核心的通信网络,并应用到部分大中型矿山内,能够进行有效的自动化控制、视频监测、环境监测等,同时也进一步应用了遥控铲运机等进口设备,广泛应用到预警监测系统、设备人员定位系统等领域也得到了广泛应用。包括SURPAC、DATAMINE等国外先进矿产技术软件也相继推广应用到矿山开采当中。从国家层面分析,我国开始针对千米深井高温和地压灾害监控装置和技术、井下遥控采矿关键设备和技术的研发、地下智能化铲运机模型技术和地下无人采矿高精度定位研究、数字化关键采矿技术和软件开发等科技项目实施全面攻关,由此能够体现出我国对于地下金属矿综合智能开采技术的关注。随着计算机辅助设计、可视化技术、地理信息技术的持续发展,能够有效简化矿藏和矿山空间信息,借助差值方法,在三维模型中准确显示出矿石品位分布和地质结构,帮助确定不同区域内矿石储备实际状况。除此之外,借助建模技术可以进一步优化矿区初始设置、后续扩展以及支护条件对应设计速度,进一步控制投入,针对矿山开采实施智能化设计能够帮助进行合理开采、科学规划,为后期各项工作顺利实施奠定良好基础。想要顺利开采地下金属矿产前,需要针对地下金属矿山资源实施全面资源评估和深入探测。新时期,在针对地下金属矿山资源实施探测过程中主要是借助相关技术结合探测器传输信息实施三维建模,同时借助创建的直观模型帮助单位了解地下金属矿产资源的分布状态,将矿石分布信息展示给工作人员,由工作人员进行整合、分析、评估。通过借助先进技术将地下位置和探测状况通过三维化形式展示出来,方便采矿工作能够联系实际状况,灵活设计各种应对策略,方便工程实施,使相关操作人员能够更好掌握复杂状况,针对性制定应对措施,保障工程顺利实施。


        2.2崩落采矿技术
        在地下金属矿上开采中崩落采矿技术一种较为常见的采矿技术,采矿人员会结合实际开采情况和要求,合理运用自然崩落采矿和分段崩落采矿两种工作形式。其中,分段崩落技术的运用需要展开技术优化加工,科学设置相关机构参数,促使能够有效形成一定规模化的连续开采技术要求,大大提升地下金属矿上开采质量和效率。无底柱崩落方法的使用则能够帮助现场工作人员增强地下金属采矿强度,并且操作简单方便,具有良好的技术推广性。而自然崩落采矿形式则是通过合理利用较大块岩石自然重力完成现场矿石的崩落,其科学有效平衡力矿体的受力,能够保证矿上矿石由于受到岩石自然受力作用产生周期性脱落矿体,这样无疑能够帮助采矿单位节省更多的人力物力,创造出更多的社会经济效益。在未来地下金属矿山开采中,开采单位要想最大程度发挥出崩落采矿技术的价值作用,还需积极引进应用先进的机械自动化设备,这样才能够保障崩落开采技术被高效规范应用在地下金属矿山连续开采作业中。
        2.3进行连续化开采工作
        如何对地下金属矿山进行连续开采是世界性研究课题,其中包括巷道布置、矿体回采、矿石运输等几个过程,目前进行地下金属矿山连续开采方式有很多种,下面介绍两点最常用的开采技术:①爆破落矿技术,这一技术也是现在地下金属矿山连续开采工作的成熟技术,在运用这一技术时需要保证运矿、落矿、除矿等工作之间的协调,只有保证各项工作可以稳定运行,才能提高开采效率。②无废化采矿技术,应用这一开采技术是为了提高对矿产资源的利用,减少采矿作业中废料的排放、降低采矿工作所带来的负面影响。这一技术主要分为两点。第一点是降低废石采出率,做好废料回收工作,也就是拓展采矿系统,在根源上减少废料出现;另一点是探索矿石废料应用方向,将所产生的矿石废料应用在其他领域,如转变为建筑材料、工业添加剂等。
        2.4智能化开采技术
        在地下金属矿山实践开采中,工作人员需要面临更为复杂多变的开采环境,为了降低矿山开采安全风险,采矿单位要合理引进应用先进的智能化开采辅助技术。比如,传感器技术的规范应用,该项技术在矿山开采中的应用主要包括可微震传感器、风速传感器、有毒气体传感器以及设备运行状态参数传感器等。在地下金属矿山实际开采作业中,科学正确采用传感器智能化技术,能够帮助管理人员实现对矿山开采全过程的实时监控目标,及时掌握了解到实际开采情况,获取到完善的数据信息,从而有针对性的优化改进开采内容与方式,全面提升地下金属矿山开采工作水平。与此同时,在露天矿卡调系统中智能化定位技术也是一项重要内容,像射频定位技术、WIFI跟踪技术都在地下金属矿山开采中得到了广泛使用,有着较大的应用空间和应用价值。
        结语
        基于信息化背景下,为我国开采地下有色金属提供了巨大的助力,将先进技术应用到矿产开采当中,能够促进实现全面发展。在地下金属矿开采中融入智能化开采技术,能够有效提升开采效率,提升我国金属矿整体开采实力。
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