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现代采矿技术在采矿工程中的应用

2020-11-26曹会忠

商品与质量 2020年7期
关键词:工艺技术采空区矿产资源

曹会忠

中煤科工能源投资秦皇岛有限公司 河北秦皇岛 066000

1 现代化采矿工艺技术概述

我国一直以来都是矿产业开采大国,但传统的采矿工艺对于矿产资源利用率非常低,但通过技术改良,就可以有效缓解这一现状,同时,新技术的应用还特别符合当前提出的低碳环保、绿色开采理念,早已摆脱了过去只追求产量而忽视环境保护的开采模式,能够极大地促进矿产业的稳定发展。现代化采矿工艺技术可适应于不同开采条件下的开采任务,在保护自然环境的基础上有效提升开采效率[1]。另外,新技术的应用还可以根据不同地区的矿产分布情况进行开采工艺的选择。现代化采矿工艺技术的应用需要操作员拥有良好的专业素质,随着开采设备仪器科技含量的进一步提高,工作人员必须在从事开采工作前,做好必要的培训工作,以便高效完成不同条件下的矿山开采任务。

2 现代化采矿工艺技术于采矿工程中的应用

2.1 空场采矿工艺

空场采矿是现代应用最为广泛的矿产资源开采技术之一,该技术应用中,将施工场区分为矿柱、矿房两个部分。实际进行生产时,会先进行矿房资源开采,将矿柱作为矿房整体的支撑。该技术的应用能够有效改善地下环境造成的开采条件限制,通过大空间的开采形式使得矿产资源得到开发。矿房区域开采完成之后进行矿柱区域的开采,该过程中需要使用其他技术工艺及技术仪器,保证在矿柱的开采过程中采矿环境不会有无法控制的变形情况出现。较于其他类型的开采技术,空场采矿工艺技术资源开采率更为高。

2.2 充填采矿工艺

充填采矿应用于回采工作之前,对采空区使用材料进行填补,从而使得采空区支撑的强度能够达成安全生产需要。环境特殊的情况下,对采空区围岩支撑强度增加的过程中,还能够将填充材料与支架进行结合,来满足支撑强度的要求。充填采矿的应用能够使得回采效益得到提升,将矿产安全事故发生率降低,对于企业的经济效益提升大有裨益[2]。

2.3 井下开采技术

井下开采技术大多数情况下都是应用在矿产资源埋藏位置比较深的区域,这项技术主要在崩落采矿技术和充填采矿技术的应用上面比较广泛。在井下开采过程当中,一般都是根据回采面的推进,然后来调整和填充采空区,主要原因是避免发生矿井出现坍塌的情况发生,在一定程度上保障了施工人员的人身安全。

2.4 缓倾斜层开采工作

缓倾斜开采工作在进行矿产作业的应用当中,一般技术难度较大,但是在我国矿产作业当中缓倾斜开采工作仍然占据着较大的比例。缓倾斜层开采工作一般主要分为缓倾斜薄煤层的开采技术以及缓倾斜厚煤层的开采技术。在进行矿产开采过程当中大多数情况下使用的就是缓倾斜薄煤层开采技术,并且所使用的开采设备主要是以刨矿机为主,因为体积小、功率大、具有安全性强的等等一系列特点,能够提高煤矿开采过程中施工技术人员开采工作的安全性,因此被广泛使用。而对于中厚层煤矿资源开采过程当中所使用的开采技术,大多数情况下都是以一次开采为主,在开采过程当中,需要注意的就是一定要树立构架支撑物,否则将会出现焊接裂缝等一系列问题,造成不可挽救的后果。

2.5 岩体加固技术

进行采矿时,因为气候条件及机械设备水平、地质条件等影响、作用,采矿区岩体的稳定性会发生变化,若要保证开采工作顺利,需要运用锚索工具对可能发生危险的部分进行加固,如围岩及顶板、溜井等,这些加固技术被综合称为岩体加固及技术。实际开采工作进行时,岩体加固技术应用通常会与充填工艺、空场工艺相结合,协同进行采矿的安全保障。岩体加固广泛应用的方式有注浆法及支护法,对于破碎岩体及流砂岩体的加固效果极为优异。

2.6 溶浸采矿技术

该技术是利用化学原理,先对矿产资源结构及分布进行分析,通过分析所得到的结果来进行配置化学溶浸液,将化学溶浸液注入矿层,经过化学反应使得固态矿物液态化。液态化的矿物资源采集相对固态矿产资源方式更为众多,所需成本投入更小。不仅使得矿产资源采集及转运成本减小,且能提交采矿效率及效益。在液态资源的开采过程中,对于地层结构的破坏相对更为小,后期进行环境的保护也更为便利。该技术的应用与未来资源开发的理念相贴合,因此发展前景较为广阔。

3 工艺化技术在采矿中的前景

3.1 采矿技术的智能化

随着我国社会经济和科学技术的快速发展,现代化、数字化及自动化信息技术的应用也逐渐地投入采矿工程中,使智能化采矿业的发展得到了进一步的推进,智能化开采矿业的实用性远比传统开采矿业技术先进,在未来采矿业的发展应由人工作业转为无人开采作业,这样很好地保证了采矿作业的安全性,同时,智能化应用可以有效提高工作效率,降低人工成本,以创造出更大的效益[3]。

3.2 采矿技术的生态化

目前,人们对环境的保护很重视,绿色环保理念较强,因此,为社会带来效益的同时也要坚持绿色环保理念,当矿产资源开采时,要保护自然生态系统,严格把控三废和粉尘的状况,要开发绿色现代化工艺技术,比如,地下气化和净水开采等技术。

4 结语

现代化采矿工艺是未来矿山发展中矿石采掘工作的必然发展趋势,现代化采矿工艺的有效利用,极大程度的提高了工作效率,不仅如此,还在提高效率的同时改善了工人的开采环境,更是顺应了时代的发展潮流,符合国家现在的发展趋势,符合国家绿色环保的发展理念。新技术的产生,时间和历史是最好的见证,经历过时间的打磨,新技术将更加的符合国家绿色环保的理念。

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