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[摘 要]科技的不断发展,为采矿工艺技术的发展带来了巨大的进步,现代化采矿作业对于新型采矿工艺技术的运用不为深入,采矿作业中,结合实际情况,充分考虑各采矿工艺的优势与劣势,合理运用采矿技术,保证采矿效率、安全性,最大限度利用矿产资源。
[关键词]采矿工艺技术;采矿作业;应用
中图分类号:TD80 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)31-0022-01
现代煤矿行业的发展不断推动着采矿工艺技术的更新,采矿作业对于采矿工艺技术的运用也越来越深入,直接影响了采矿技术水平高低与采矿作业的合理化,并影響着采矿企业的经济效益与矿井作业人员的生命安全。煤矿企业需要不断掌握并合理运用各种采矿工艺技术,以提高作业安全性与经济效益。
一、采矿工艺技术在采矿作业中的应用
1、空场采矿法
空场采矿法就是在采矿作业过程中分别对矿块内的矿房与矿柱实施资源采集作业。采矿作业时,先对矿房实施开采作业,再对矿柱实施采矿作业,再采用敞空形式对矿房进行回采,可通过围岩与矿柱维持矿房强度,矿房回采完后,必须在回采矿柱的同时及时处理采空区。也可以利用填充填料将矿房填满后,再对矿柱进行回采。在采矿作业中运用空场采矿法时,一定要注意保护措施,做好围岩与矿块的稳固工作,保证矿区安全。
2、崩落采矿法
崩落采矿法是将围岩崩落以有效管理地压的一种采矿工艺。采矿作业时,因回采工作不断深入,可制定方案将围岩崩落后,再填充采空区,从而有效管理地压。这种采矿工艺技术主要运用于较易崩落的围岩区,同时需要该区域矿体有允许塌陷的各种有利条件,再根据作业情况选择合适的回采方式。这种方法不同于爆破技术,不需要借助炸药即可完成,危险性也更低。根据厦矿区地质情况,可采取不同的崩落法(图1)。
3、充填采矿法
充填采矿法是采矿作业中一项重要的工艺技术,采矿过程中的回采作业,因采矿面积的不断扩充,必须借助填充物对采空区域进行充填与保护,要及时向采空区域运送填充材料,填充并保护采空区域,这种技术在深度井矿中有很高的适用性,能够提高开采效率。在填充时,可以直接向采空区充填一般材料,也可以利用采矿支架向采空区充填材料,填充时,要注意管理好地压,控制好地表的下沉与围岩的崩落,保证采矿环境的安全性,降低矿石自燃或煤矿火灾的发生概率。
4、岩体加固采矿工艺
一般的采矿锚杆支护只需要加固到岩石表层的2-3cm处,岩体加固技术则能够将锚索深入到岩体内10-20cm,在采场上下盘的围岩、顶板、溜井及大型地下峒室等各种不稳固岩体中,均可以采用锚索加固法提高稳固性,这种方法对于充填法与空场法的采矿作业有重要的作用,这两种采矿法产生的各种破碎岩石及流沙,通过注浆法进行加固后,能够使井巷通过更为顺利。
5、机械化采矿法
机械化采矿法是我国采矿作业最为常用的开采方法,主要包括露天开采与地下开采两种。露天采矿需要将覆盖在矿产表面的岩石剥离或崩落后,再自上而下实施开采,这种方法主要适用于暴露在地表上的矿产,采用机械化采矿法时,安全系数高,矿石损失率小,能够有效减少开采成本。地下开采主要适用于矿体赋存厚度较小且较深的矿体,开采效益也较低。为提高地下开采效益,需要不断提高开采工艺,如使用尾砂胶结进行充填后,能够提高尾矿污染处理率,更好地保护矿区环境。地下矿区随着开采深度的不断增加,也在向深井开采发展,采矿环境更为恶劣,需要不断优化深井矿床,做好矿体支护与排水工作,确保开采安全、顺利。
6、溶浸采矿法
溶浸采矿法是一种化学采矿法,是先运用化学物质将矿体浸泡后,再逐渐分解矿体中的各种有效成分,并将这些有效成分从地下逐渐向地面推举,最后利用合理的方法提取这些有效成分。这种方法投资小、工作环境良好、效益高,多用于铜、铀等特殊的金属矿物质开采作业中。在溶浸前,要考虑矿产的物理与化学特性,再向矿层中注入溶浸液,溶浸液和矿层产生化学反应后,有针对性地获得所需成分,再将这些成分由固态转化为液态,从而完成开采,具体使用时,还要考虑到浸出方式与使用地点的不同。
二、采矿工艺技术在采矿作业中的应用前景
1、绿色采矿法
随着绿色、环保理念的深入,采矿作业也在不断向绿色化方向发展。现代采矿作业中主要运用的绿色采矿法有煤与瓦斯共采法、三下采煤与减沉法、洁净煤技术、煤炭地下气化技术以及保水开采技术等,在一些大型采矿工程中,已有了一定的应用(图2)。
2、地下矿山采场的稳定性与岩层控制工艺
在采矿作业中运用各种低废石产出率及尾矿充填采空区工艺时,需要确保采矿安全性,因此,必须利用地压监测、数值模拟、物理模拟等现代化监测手段,充分评估矿场围岩稳定性,通过数值模拟,对填充控制时的地压机理与填充料的不足进行研究,分析采场稳定性,并通过实验室模拟与专家系统分析法,对采场的顶板破坏模式进行预测,选择合适的顶板加固技术,保证废石充填时对于充填体强度不会产生较大影响,提高采矿安全性。
3、地下矿山采场的无废开采工艺技术
采矿作业时会产生废石,做好废石开采工作是采矿作业的重要问题,在确保采矿工艺的顺利进行与安全前提下,需要不断优化采切工程的布置方式,对这些布置方法适应的情况进行综合研究与运用,尽可能减少废石开采量。根据废石不出坑和尾矿不入库的开采原则,需要对采矿效率、经济效益及矿区环境保护进行综合考虑,合理、科学地选择开采工艺技术,冯充分考虑到矿石的回采与运输、废石与尾矿的填充等问题,在安全生产原则的前提下,合理、科学地布置好开采、搬运与填充等系统的工作。
结语
先进的采矿工艺能够提高采矿作业效率与安全系数,促进采矿企业发展。各采矿企业要重视采矿工艺技术的提高与运用,结合矿区实际情况,不断探索更有效、安全的采矿工艺技术,并运用到采矿作业中,提高经济效益。
参考文献
[1] 李建民.分析采矿工艺技术在采矿作业中的应用[J].科技创新导报,2015(1):89-89.
[2] 李丹.浅谈采矿工艺技术在采矿作业中的应用[J].建筑工程技术与设计,2016(23):360.
[3] 孙庆波,侯存虎,杭忠国.采矿工艺技术在采矿作业中的应用研究[J].世界有色金属,2017,14(12):73-73.
[关键词]采矿工艺技术;采矿作业;应用
中图分类号:TD80 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)31-0022-01
现代煤矿行业的发展不断推动着采矿工艺技术的更新,采矿作业对于采矿工艺技术的运用也越来越深入,直接影响了采矿技术水平高低与采矿作业的合理化,并影響着采矿企业的经济效益与矿井作业人员的生命安全。煤矿企业需要不断掌握并合理运用各种采矿工艺技术,以提高作业安全性与经济效益。
一、采矿工艺技术在采矿作业中的应用
1、空场采矿法
空场采矿法就是在采矿作业过程中分别对矿块内的矿房与矿柱实施资源采集作业。采矿作业时,先对矿房实施开采作业,再对矿柱实施采矿作业,再采用敞空形式对矿房进行回采,可通过围岩与矿柱维持矿房强度,矿房回采完后,必须在回采矿柱的同时及时处理采空区。也可以利用填充填料将矿房填满后,再对矿柱进行回采。在采矿作业中运用空场采矿法时,一定要注意保护措施,做好围岩与矿块的稳固工作,保证矿区安全。
2、崩落采矿法
崩落采矿法是将围岩崩落以有效管理地压的一种采矿工艺。采矿作业时,因回采工作不断深入,可制定方案将围岩崩落后,再填充采空区,从而有效管理地压。这种采矿工艺技术主要运用于较易崩落的围岩区,同时需要该区域矿体有允许塌陷的各种有利条件,再根据作业情况选择合适的回采方式。这种方法不同于爆破技术,不需要借助炸药即可完成,危险性也更低。根据厦矿区地质情况,可采取不同的崩落法(图1)。
3、充填采矿法
充填采矿法是采矿作业中一项重要的工艺技术,采矿过程中的回采作业,因采矿面积的不断扩充,必须借助填充物对采空区域进行充填与保护,要及时向采空区域运送填充材料,填充并保护采空区域,这种技术在深度井矿中有很高的适用性,能够提高开采效率。在填充时,可以直接向采空区充填一般材料,也可以利用采矿支架向采空区充填材料,填充时,要注意管理好地压,控制好地表的下沉与围岩的崩落,保证采矿环境的安全性,降低矿石自燃或煤矿火灾的发生概率。
4、岩体加固采矿工艺
一般的采矿锚杆支护只需要加固到岩石表层的2-3cm处,岩体加固技术则能够将锚索深入到岩体内10-20cm,在采场上下盘的围岩、顶板、溜井及大型地下峒室等各种不稳固岩体中,均可以采用锚索加固法提高稳固性,这种方法对于充填法与空场法的采矿作业有重要的作用,这两种采矿法产生的各种破碎岩石及流沙,通过注浆法进行加固后,能够使井巷通过更为顺利。
5、机械化采矿法
机械化采矿法是我国采矿作业最为常用的开采方法,主要包括露天开采与地下开采两种。露天采矿需要将覆盖在矿产表面的岩石剥离或崩落后,再自上而下实施开采,这种方法主要适用于暴露在地表上的矿产,采用机械化采矿法时,安全系数高,矿石损失率小,能够有效减少开采成本。地下开采主要适用于矿体赋存厚度较小且较深的矿体,开采效益也较低。为提高地下开采效益,需要不断提高开采工艺,如使用尾砂胶结进行充填后,能够提高尾矿污染处理率,更好地保护矿区环境。地下矿区随着开采深度的不断增加,也在向深井开采发展,采矿环境更为恶劣,需要不断优化深井矿床,做好矿体支护与排水工作,确保开采安全、顺利。
6、溶浸采矿法
溶浸采矿法是一种化学采矿法,是先运用化学物质将矿体浸泡后,再逐渐分解矿体中的各种有效成分,并将这些有效成分从地下逐渐向地面推举,最后利用合理的方法提取这些有效成分。这种方法投资小、工作环境良好、效益高,多用于铜、铀等特殊的金属矿物质开采作业中。在溶浸前,要考虑矿产的物理与化学特性,再向矿层中注入溶浸液,溶浸液和矿层产生化学反应后,有针对性地获得所需成分,再将这些成分由固态转化为液态,从而完成开采,具体使用时,还要考虑到浸出方式与使用地点的不同。
二、采矿工艺技术在采矿作业中的应用前景
1、绿色采矿法
随着绿色、环保理念的深入,采矿作业也在不断向绿色化方向发展。现代采矿作业中主要运用的绿色采矿法有煤与瓦斯共采法、三下采煤与减沉法、洁净煤技术、煤炭地下气化技术以及保水开采技术等,在一些大型采矿工程中,已有了一定的应用(图2)。
2、地下矿山采场的稳定性与岩层控制工艺
在采矿作业中运用各种低废石产出率及尾矿充填采空区工艺时,需要确保采矿安全性,因此,必须利用地压监测、数值模拟、物理模拟等现代化监测手段,充分评估矿场围岩稳定性,通过数值模拟,对填充控制时的地压机理与填充料的不足进行研究,分析采场稳定性,并通过实验室模拟与专家系统分析法,对采场的顶板破坏模式进行预测,选择合适的顶板加固技术,保证废石充填时对于充填体强度不会产生较大影响,提高采矿安全性。
3、地下矿山采场的无废开采工艺技术
采矿作业时会产生废石,做好废石开采工作是采矿作业的重要问题,在确保采矿工艺的顺利进行与安全前提下,需要不断优化采切工程的布置方式,对这些布置方法适应的情况进行综合研究与运用,尽可能减少废石开采量。根据废石不出坑和尾矿不入库的开采原则,需要对采矿效率、经济效益及矿区环境保护进行综合考虑,合理、科学地选择开采工艺技术,冯充分考虑到矿石的回采与运输、废石与尾矿的填充等问题,在安全生产原则的前提下,合理、科学地布置好开采、搬运与填充等系统的工作。
结语
先进的采矿工艺能够提高采矿作业效率与安全系数,促进采矿企业发展。各采矿企业要重视采矿工艺技术的提高与运用,结合矿区实际情况,不断探索更有效、安全的采矿工艺技术,并运用到采矿作业中,提高经济效益。
参考文献
[1] 李建民.分析采矿工艺技术在采矿作业中的应用[J].科技创新导报,2015(1):89-89.
[2] 李丹.浅谈采矿工艺技术在采矿作业中的应用[J].建筑工程技术与设计,2016(23):360.
[3] 孙庆波,侯存虎,杭忠国.采矿工艺技术在采矿作业中的应用研究[J].世界有色金属,2017,14(12):73-73.