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煤矿采矿作业中采矿工艺与技术分析

2017-03-10王双喜

环球市场 2017年5期
关键词:工艺技术矿产资源采空区

王双喜

华晋焦煤沙曲矿

煤矿采矿作业中采矿工艺与技术分析

王双喜

华晋焦煤沙曲矿

随着中国社会主义现代化建设的进一步发展,煤矿采矿工艺技术也逐渐成熟,不仅提高了煤矿企业的经济效益,还有利于保障采矿工作者的人身安全。但不能否认,中国煤矿中的安全事故依然屡禁不止,而煤矿采矿作业对当代生态环境造成的破坏也越来越严重。因此,进一步规范中国煤矿采矿作业成为社会发展的当务之急。针对采矿工艺和技术进行详细的分析,就其中存在的问题提出具体解决措施,旨在进一步促进中国煤矿采矿作业的发展,推动社会主义生态建设的进程。

煤矿工程;采矿作业;工艺技术

随着中国社会主义现代化建设的进一步发展,煤矿采矿工艺技术也逐渐成熟,不仅提高了煤矿企业的经济效益,还有利于保障采矿工作者的人身安全。但不能否认,中国煤矿中的安全事故依然屡禁不止,而煤矿采矿作业对当代生态环境造成的破坏也越来越严重。因此,进一步规范中国煤矿采矿作业成为社会发展的当务之急。

1 煤矿采矿作业的特点

采矿作业具有一定的危险性,为了有效避免事故的发生,工作人员必须充分了解采矿作业的主要特点。

一是矿产资源的固定性,采矿作业的工作对象为矿产资源,它们是自然界存在的固定矿体,且具备一定的不可再生性,因此,矿址是无法随意选择的;

二是采矿人员的流动性,我国分布着很多中小型矿产企业,但这些企业的规模较小,生产力较低,加之工作环境恶劣、工人报酬低等因素,采矿工作中难免存在人员流动问题;

三是矿资的不可再生性,随着矿产资源的快速开发,矿资逐渐呈现枯竭趋势,为了保证矿资的原量供应,就需要进行深层开发,这不但增加了开采难度还降低了生产效率,甚至造成贫矿的出现;

四是矿产资源质量不稳定性,作为一项收益高、风险高的项目,矿产开发需要投入大量资金,加之其开采周期较长、开采条件复杂等因素,标准化开采简直遥不可及,极易影响矿资质量;

五是开采难度较大,采矿作业具有很大风险且多数在井下进行,实现自动化与机械化具备很大难度。

2 煤矿采矿作业中的采矿工艺与技术

2.1 机械化开采

由于中国煤矿主要是露天煤矿和井工煤矿两种,因此,机械化开采成为最常用的开采方式。机械化开采主要是破煤、装煤、运煤、支护、采空区处理、回采巷道运输、掘进等全部采用机械作业。机械化主要是对岩土层进行自上而下的开采,具有较高的安全系数。露天开采过程中使用机械化开采方式,有利于降低矿石贫化率和损失率,在提高经济效益方面有着巨大优势。相对于露天开采,井下机械采煤的成本较高。但井下采矿过程中使用机械化采矿有利于减小煤矿资源污染,这也是机械开采方式的发展方向。

2.2 特殊采矿法

特殊采矿法即因地制宜,针对特殊地域、资源采取特殊的采矿方式。比如储藏在浅海的采用海洋采矿、化学成分复杂的采用化学采矿等。但是,海洋采矿作业投资巨大,且风险性因素太多、经济效益不高,因此海洋采矿的企业相对较少。但是,由于陆地矿产资源逐步减少,海洋却蕴含丰富的矿产资源,因此,海洋开采方式也逐渐成为未来发展的趋势。而化学采矿是将矿中的有效成分快速提取,投资小、风险少、效益高,是当前较为理想的开采方法。

2.3 充填采矿工艺技术

充填采空区可利用已经成型的充填体对地压进行管理,进而可对围岩的崩落及地表的下沉加以更好地控制。因此,充填采矿工艺技术在采矿作业中得到了较为广泛的应用,该技术主要是在回采工作面推进时逐一应用充填料对采空区进行充填。除了充填料外,还可采取充填料与支架相结合的充填方式,以实现维护采空区的目的。充填采矿工艺技术不仅可为接下来的回采工作提供更为安全便利的作业环境,还可有效避免因矿石自燃而导致的火灾事故的发生。

2.4 无废开采工艺技术

无废开采工艺技术主要是研究不同煤矿区域中的开采布置方法,合理布置矿井的开采工程。煤矿开采肯定会伴随着大量废石、废渣的产生,以往企业主要通过爆破、搬运以及运输的方法进行处理,但这些方法工作效率较低,浪费了企业大量的人力、物力、财力,降低了开采效率,无谓的增加了工作成本。随着开采技术的深入发展,目前煤矿开采企业大多使用无废开采工艺技术,这种开采工艺技术完善了矿石的回采、运输与填充工作,可以最大程度的减少废石,是最为科学合理的开采方法。但目前我国的无废开采技术仍然是一项新兴的边缘学科,并未形成完善的实用理论体系,实际操作中缺乏具有实际意义的理论模型。

3 采矿工艺技术应用于采矿作业时需注意的问题

在应用空场采矿工艺技术时,不能急于处理已经出现的采空区,而应先对围岩和矿石进行稳固处理;崩落采矿工艺技术在容易崩落的围岩和允许塌陷的地表矿体应用较为广泛,在应用该技术的同时还需从矿山实际情况出发采取有针对性的回采方式;应用充填采矿工艺技术时则需将矿块结构与回采工作面的推进方向结合起来进行填充方式方法的选择;不同浸出方式及地点的选择是应用溶浸采矿工艺技术时所需重点关注的内容;岩体加固技术在采矿作业中所发挥的作用至关重要,采矿企业及作业人员需对其加以高度重视,以确保安全生产。无论选择何种采矿工艺,采矿企业需以确保作业人员绝对安全为采矿前提,如此才能保证采矿工艺技术更好地应用于采矿作业中。此外,在应用采矿工艺时,企业还需坚持低碳环保和生态绿色理念,在注重采矿作业对环境影响的基础下提高采矿工艺技术应用的高效性与合理性,进而达到提升采矿质量及企业经济效益的目的。

随着经济社会的深入发展,我国煤矿方面的开采技术也日益更新,空场开采、填充开采、崩落开采等先进方法不但确保了工作人员的安全,还顺应了国家绿色低碳的环保口号,是我国的煤矿开采行业进入了一个崭新的发展阶段。因此,新时期的煤矿产业应该不断更新工艺技术,确保采矿的工作效率,以保证企业的长久、稳定发展。

[1] 胡以文. 浅谈采矿工艺技术在采矿作业中的应用[J]. 中国新技术新产品,2013,05:157.

[2] 马君. 试论采矿工艺技术在采矿作业中的应用[J]. 科技致富向导,2013,18:275+303.

[3] 王维雄. 煤矿采矿作业中的采矿工艺与技术分析[J]. 低碳世界,2014,21:162-164.

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