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采矿工艺技术在采矿作业中的应用分析

2020-12-09

世界有色金属 2020年17期
关键词:空场工艺技术矿石

王 磊

(内蒙古平庄能源股份有限公司,内蒙古 赤峰 024081)

自我国可持续发展理念正式提出以来,采矿工业在采掘作业生产过程中对传统采矿工艺技术理念进行了深刻更新和不断变革,并且应用效果显著。采矿工艺技术在我国采矿作业中的广泛应用,必须要始终坚持环保绿色采矿开采、低碳保护生态的采矿开采工艺原则,进而为大力促进我国采矿事业的健康可持续发展提供必要支持。采矿作业时,工作人员必须一定要有所兼顾遵循资源保护基本原则,及时研究治理其中可能存在的各种环境污染问题,采用符合绿色生态、高效环保的现代采矿工艺技术及方法进行采矿作业,这样可以有效确保我国采矿行业在激烈的国际市场竞争中稳立于不败之地,为采矿企业持续发展壮大提供新的凝聚力和核心竞争力。总而言之,绿色矿山开采技术的应用不仅是我国提高采矿企业核心竞争力发展主旨中的核心,在一定程度上它也决定着未来我国矿山开采的发展趋势。本文就采矿工艺技术在采矿作业过程中的实际应用进行了理论分析与实例探讨,以期共同推进现代我国新型采矿工艺技术的创新发展。

1 采矿工艺技术在采矿作业中的应用

1.1 空场采矿工艺技术

空场采矿工艺技术是目前采矿企业在进行采矿作业时应用最广泛的技术,它主要是将地质矿石资源分为地质矿房和岩石矿柱两个部分,并分别对这两个部分实行采矿作业,提高采矿时的安全性,同时提高采矿效率。在实际采矿作业时,工作人员需要首先对地质矿房进行全面的开采工作。地质矿房在矿产中的分布较为集中,含有大量的矿石资源,所以先对地质矿房进行开采能够及时对矿场资源进行挖掘,提高矿石的开采率,为采矿企业带来更大的经济效益。随后,工作人员再对岩石矿柱进行集中开采,更好的保障开采时的安全。这种新的开采技术就可以叫做空场开采技术。一般情况下,采矿企业在开采空场矿房时运用敞空的开采方式才够开采整个矿房,保证矿房在开采过程中不会出现较大的振动形变,这不仅提高了矿石的开采率,还能保证采矿作业中工作人员的生命安全。

1.2 溶浸采矿工艺技术

在进行采矿作业时,目前一种新型的工艺技术得到了人们的关注,那就是溶浸采矿技术。溶浸采矿技术是一种近几年才应用在采矿中的一种技术,相关的经验还有待完善,一些工艺流程还需要进行改进,才能更好的应用在采矿作业中。这种技术的工艺流程是,工作人员首先要对矿石的物理化学性质进行详细的分析和了解,合理的选用溶浸液,使其与矿石的物理化学性质相似,然后对要开采的矿石进行脱水浸泡,这个过程中矿石可以与溶浸液进行化学反应,使矿石成分溶解在溶浸液中,最后工作人员只需对溶浸液进行回收,提取里面的矿石成分,就可以实现对矿石的开采,这样能够有效的改善采矿流程,提高矿石的纯度,为采矿企业的健康发展奠定坚实基础。

1.3 充填采矿技术

充填的采矿技术主要运用在二次回采的过程中。将一次开采过的深挖空场泥土进行深挖填充,以此空场为深挖基础,再对其进行二次深挖开采,保证工程施工安全。通常来说,为了有效保证采空区的稳定以及使用强度,要在采空区进行支架填充时对料的填充同时使其与支架相应的结合,从而达到更好的使用强度。目前,充填采矿工艺技术已经逐渐得到了广泛的应用,其生产工艺已经十分成熟,已经基本形成了一体成型的高压填充物材料,然后对整个地表高压工程进行一定的安全管理。如此一来,将地压崩落、塌方、火灾等安全成本降至最低,保证工程施工的安全。

1.4 岩体加固技术

在采矿的过程中,采矿环境往往受到许多自然因素的影响,例如全球气候变化条件、地质地理条件、机械设备等,这些不稳定性的因素往往都会直接给矿产的开采过程带来许多安全问题。为了保证矿产资源能够顺利投入开采,并保证工作人员的施工安全,采矿企业就要对整个矿房主体进行安全加固。首先,工作人员必须正确使用锚索对整个采矿区的地下溜井以及采矿顶板和基层围岩等不稳定的地质位置岩壁进行岩体加固,而这种加固方法就可以叫做采矿岩体锚索加固方法技术。另外,在实际的岩体施工过程中,岩体空场加固施工技术并不是用来单独使用的,它往往要与空场充填技术以及岩体空场充填采矿技术等相互的结合起来运用,从而可以保证岩体施工的稳定安全性。通常情况下,岩体注浆加固构造技术的注浆操作处理方式主要有两种:一种就是注浆支护法,还有一种则是岩体注浆支护法。这两种加固方法大同小异,都需要对清水流砂以及其他碎石砌块进行分层加固,保证其坚固强度。

1.5 崩落采矿工艺技术

为了有效保证采矿过程中工作人员的安全,防止一些矿洞顶层出现各种安全隐患,采矿企业经常会采用崩落采矿工艺技术来进行采矿作业,具体来说,崩落采矿工艺技术可以再细分为两种技术类型:首先是采用底柱分段防止崩落法,其次就是采用无底柱分段防止崩落的方法。在选用采矿底柱分段连续崩落法方式进行综合采矿时,工作人员首先需要将采矿底柱高度、分段高度、期间高度、漏斗高度等相关参数都详细化并设定合理,而采用无底柱分段崩落的方法则不用再需要这么麻烦,省去了许多时间人力。无底柱崩落法因其机械化技术程度相对比较高,已经得到了非常广泛的应用。

2 采矿工艺技术未来的发展方向和目标

2.1 地下采矿稳定性及岩层控制技术

采用采矿低废石产出率和降低尾矿大量充填采空区的采矿技术时,工作人员必须要在具备安全质量保障的技术前提下才能进行,通过采用地压动态监测、物理和化学数值地压模拟等高科技地压检测技术手段可以准确评估整个矿区及周围岩的地压稳定性,采用这种数值化的试验方法不仅可以深入研究采场填充填料控制中场地压力的机理和了解填充中物料含量对采场废石稳定性的影响,另外,工作人员还可以通过采用实验室模拟试验和系统分析方法预测各种采场废石顶板加固处理模式,选择性对顶板进行加固处理措施,确定采场废石块的充填对填料充填体积和强度的直接影响。

2.2 地下采矿无废弃物开采技术

如何有效处理好在矿山资源开采过程中可能产生的采矿废石,这一直是每个采矿企业必须认真面对的问题,也是目前亟待突破的采矿工艺技术。工作人员如果处理不当,不仅会导致采矿的生产效率大大降低,同时也会浪费大量的资金和人力、物力。因此,工作人员应在充分确保采矿作业安全的前提下,选择合理正确的各种采矿工艺,处理好废石开采的相关问题,根据各个矿区的不同特点和实际情况,优化矿区采切处理工程的结构布置,尽量减少采矿废石的开采。

2.3 地下矿山塌陷沉降地质灾害预警系统

由于各种采矿技术在长期实施采矿过程中很容易出现意外情况,存在严重的安全风险,因此,工作人员必须确保矿区的灾害警报系统是非常灵敏的,从而更好的进行灾害预警。近年采矿企业对矿区的各种灾害警报系统做了特殊优化处理,在以往的灾害警报系统中做了一些改进,利用监控技术对整个矿区情况实施实时监控,一旦矿区有类似地面沉陷或其他矿区异常的采矿情况,监控系统可以立即做出紧急应对。工作人员利用其中的感应监测装置对周围的自然环境和矿区地表情况进行实时分析,将根据分析结果得到的具体情况数据及时传输到矿区监控警报系统中,并及时发出灾害警报,做出有效的灾害预防措施,防止采矿事故再次发生或者造成重大人员伤亡。我国的天然矿产资源丰富,采用先进高科技技术的各种矿产警报装备也充分体现了目前我国现代矿产警报领域的全新技术发展情况。

2.4 绿色采矿工艺技术的发展趋势

随着采矿时代的不断发展和采矿科学技术的不断进步,在采矿作业中广泛应用到的绿色开采技术已逐渐成为促进我国矿产资源开采事业持续发展的重要组成。然而,现代化的绿色开采工程技术在一些大型国产矿场的开采过程中虽然已经得到了广泛的应用,但也仍然出现了不少的安全问题。因此为了更好促进当前我国现代矿业事业的健康发展,工作人员有必要对当前我国采矿相关技术的实际发展趋势进行深入探讨,以便于能够更好的研发绿色采产工艺技术,为不断促进当代我国矿业经济的快速增长和社会的绿色可持续发展贡献绵薄之力。

3 结束语

采矿工艺技术的广泛应用对采矿作业的发展进程具有十分重要的指导意义,它不仅能有效降低采矿企业的采矿生产成本、提高企业生产经营效益,而且还能够有效营造良好的采矿生产安全环境,保证工作人员的人身安全。随着采矿工艺技术的不断发展,采矿企业在进行采矿作业时要对采矿工艺技术进行一定程度的结合和改进,完善相关的技术,在不断提高企业采矿效率和矿产质量的同时,提高采矿企业的社会效益,保证我国采矿事业的健康可持续发展。

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