周正
身份证号码:37098319930527**** 山东省淄博市 255000
摘要:据统计,我国95%的能源和80%的工业原料来源于矿产资源,其中金属矿产资源占有非常重要的地位。金属矿的开采强度大幅提高,开采技术不断进步。现阶段我国部分矿山采掘设备实现了大型化、自动化和智能化,采矿工艺实现连续或半连续化,矿山生产与管理广泛应用了计算机技术。今后随着科学技术的突飞猛进,采矿技术将向设备更加完善可靠,生产率不断提高,采矿系统不断完善,生产更加安全,矿产资源开采更加注重生态环境和谐的方向发展。
关键词:金属矿;开采技术;发展趋势
引言
我国地域辽阔,在煤矿开采方面,具有悠久的历史。煤炭资源的开采领域随着人们对煤炭资源的需求逐渐增大,开采难度也呈深化趋势,再加上矿井环境复杂,对于采矿工程中的技术要求越来越高,如何确保采矿过程中的安全,是采矿企业有待解决的问题之一。因此,采矿企业要深入了解采矿技术,结合不同的采矿环境及矿种,合理选择采矿技术,以此保证施工的顺利开展。
1我国金属矿开采技术发展现状
随着采矿工程的规模逐渐扩大,矿山的开采频率也不断提升,但随之带来的安全事故也在急剧增多。为了提高安全系数,降低人员伤亡,就必须及时掌握采矿技术及影响施工安全的因素。首先,地下矿山环境复杂,在开采过程中应使用适宜的开采技术。以矿山的实际情况为基础,进行开采作业,还要借助有效的辅助系统,在一定程度上防止开采事故的发生。但是这种做法也增加了施工安全管理的难度。其次,在施工过程中由于工作人员缺乏安全意识,不具备过硬技术手段,致使出现操作不当或行为不规范的现象,从而不能采取有效的防护措施进行作业。再者,采矿设备性能落后,部分施工单位在采矿时依旧采用传统的气腿式凿岩机机械装备,既沉重又影响施工进度,对于一些关键的环节,甚至用人工钻进的方式来完成,不仅耗费大量的人力、物力,而且存在一定的安全隐患,采矿工程沿用这种传统的采矿技术对施工安全带来不利影响,先进的设备没有得到大范围的推行。最后,对于光面爆破这一先进的技术在部分采矿企业中也没有得到采用,究其原因是缺乏相关的技术支持。
2采矿技术的种类
2.1保水开采技术
在采矿工程中应用保水开采技术不仅可以有效改善矿山周边生态环境,而且还可以提高矿山开采的安全性,实现安全生产目标。保水开采技术作为绿色开采技术的一种,其可以有效降低采矿工程中生产过程中所引发的地下水污染问题,并且不会造成地下水水位下降。在实际应用过程中,矿山企业需要应用先进的矿山开采工艺,并在开采过程中结合地面填充和井下填充系统,对采区进行相应的填充支护,保护矿区周边的地下水不会受到采空区沉降所造成的影响,同时还可以提高水资源的利用效率,避免开采过程中出现因裂缝或者大范围下沉等情况引发的水资源流失等情况。
在实际采矿工程中,矿山企业还需要结合采矿工程的实际情况,严格制定采矿中的控水和补水标准,并要求井下用水均采用补水的方式,确保各种井下用水方式均能够符合行业及国家标准及规定,以此来控制采矿工程生产过程中,地下水水位不会受到影响。其次,在实际矿山开采过程中,矿山企业还需要遵循“节约用水”原则,进行“一水多用”,增加采矿工程生产水资源的重复利用,降低开采中的水资源消耗。最后,在采矿工程中采用洗水闭路循环,通过此种方式不仅可以降低生产废水对自然界水资源所造成的污染问题,还能够实现水资源的重复利用。不过想要进一步增强水资源保护效果,还需要在井下设置废水集中储存设施,地面设置废水处理系统。在地下废水储存到一定量后,通过地面的废水处理系统进行废水处理,将废水转化成为可利用水资源,从而实现绿色可持续发展效果。
2.2露天采矿技术
在中国煤炭工程施工过程中,与其他采矿技术相比,露天开采是一种安全系数最高的技术,运用该项技术,不仅能够增加开采数量,还能在降低采矿损失的同时,提高开采效率,充分发挥了露天采矿技术的优势,因此,露天开采技术在很多领域得到广泛使用。由于受到不同地质类型的影响,该项技术无法达到在所有煤炭开采工程中使用的目的,它适用于矿床规模大、埋藏深度大以及使用到大型机械设备的煤矿资源开采领域中,且得到广泛使用。利用这种技术可以直接将煤层上方岩层剥离开后实施煤炭开采,且没有必要再构建巷道,为工程施工相关工作提供便利条件。然而,露天开采技术还有一些不容忽视的消极影响,即:在具体的使用过程中,会严重危害生态环境,以至于为之后的恢复工作带来严峻的挑战。
2.3深矿井开采技术
所谓深井开采,其实就是深圆筒开采,通常是指埋在与地表有一定深度的煤炭。而深井开采是深于地表800m的煤炭。在深井开采时,施工人员有必要加强开采技术的应用。这是由于深井中地压和地温相对来说较高。当进行深部开采时,矿井温度随着距地表的深度越来越高,远远超出人体所能承受的范围,长此以往,会对施工人员的健康造成一定影响,甚至会威胁到人身安全,因此,在深矿井开采过程中,要在保证施工人员安全的情况下,采取降温措施,以此来确保矿井正常施工。
3我国金属矿开采技术发展趋势
3.1数字开采技术
矿山开采数字化,是一种新的矿山生产理念,即在矿山生产活动中实现数字化技术的全覆盖,以空间信息技术来作为支持和保障,实现矿山开采活动的数字化、信息化管理模式。在数字化开采模式的应用下,整个矿山生产开采的过程将会是一个庞大的数字信息集群,借助数字信息集群实现作业操作。但是,数字技术的设计和应用非常复杂,工程任务量也较重,需要花费较大的时间进行研究才可能予以实现,这也让该技术的实践应用需要分阶段、分步骤来逐步实现。目前,我国市场对矿产品的需求量不断增加,从事矿山生产开采活动的企业需敏锐把握这一机遇,将现代化信息技术积极应用到生产实践中来,以此来推动矿山企业创造更多的效益,将数字开采技术的应用充分发挥出来。
3.2机械化开采技术
现在最常用的开采技术就是机械化开采技术。依据不同的工作形式,可分为露天采矿法和地下采矿法。露天采矿法是在开采之前,必须用机械先剥离矿体表面上方的岩石和土壤,由于矿体直接暴露在地表的因素,为露天开采带来了很多便利,如:便于采矿机械操作、提高安全性、减少矿石损失,保障效益的同时,降低了成本,以此获得收益的最大化。相较于露天采矿技术,地下采矿技术具有很大的危险性,若机械操作不当,矿井就会面临坍塌等安全事故,目前,地下采矿技术多用于金属矿山的开采。随着国家对环保节能的大力提倡,地下采矿技术也进行了有效的改革,利用尾砂胶结充填这一现代新型环保开采技术实施地下开采,其不仅能处理尾矿污染,还能在开采时降低对自然环境的损坏程度。
结语
传统采矿工程将会引发地面沉降、水土流失、环境破坏、水资源污染等话题。基于此情况,在国家政策和人员环保意识的影响下,越来越多的矿山企业开始在采矿工程中应用绿色开采技术,从而提高矿产资源的利用率同时,降低采矿工程生产对环境造成的影响,最终推动采矿行业实现绿色可持续发展。
参考文献
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