矿井下采矿技术存在的问题及改善措施研究

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  【摘  要】我们都知道,金属是我们国家的第一大能源,所以我们国家对金属的生产是十分重视的。为了让我们国家的金属矿山工业紧跟时代的步伐,就需要我们结合先进的设备和技术,从而保证我们国家的金属矿山开采工作有质量高效率地完成,保证金属矿山生产的安全。
  【关键词】矿井下采矿技术;存在的问题;改善措施
  中图分类号:TD80;文献标志码:A
  引言
  矿产资源是珍贵的自然资源,对经济发展有着决定性作用,在矿产开采的过程中,要运用先进的技术手段,科学利用矿产资源,避免由于开采不合理等原因造成对矿产资源的过度浪费。因此,先进的采矿技术在采矿中的应用至关重要。在采矿过程中,操作人员首先要有丰富的矿藏知识,对矿藏有深入的了解,知其结构、深度、开采条件是否满足技术要求。对于现在技术不满足开采条件的矿藏不能强行采取,以免造成矿藏的浪费和不必要的经济损失。
  1我国金属矿山井下采矿工序中存在的问题
  1.1对于矿井下自燃的问题
  由于金属的内部资源氧化放热和在后期处理中进行散热的过程中,让金属资源内部的回响效应的一连串动作产生了相应的空气回应,再根据金属资源内部的不断散热,聚集起来金属资源本身的外表热量,使得实际温度一直在升高,最后发生金属自燃现象。由此可以看出,金属自燃现象的发生是由于金属氧复合反应所导致的,但实际上常温状态下的氧化反应是比较慢的,表现在细节上也是很微弱的反应,所以有关于金属资源内部的放热以及细节上的分析还不夠系统,还需要我们对阶段温度进行仔细的研究,对微小物质发生的氧化放热反应进行监测并且研究分析,做好以上工作,才可以解决金属资源内部空间的环境安全问题。
  我们都知道,在开采活动中很容易发生火灾现象,并且据调查统计得知,我们国家的金属矿山区发生火灾占总比的百分之五十,其中一大部分的火灾是发生在开采活动的周围地区,所以必须解决火灾问题,提高金属矿山开采活动的整体安全指标。
  1.2对于开采活动中的瓦斯气体蔓延问题
  在金属开采活动中,所发生的安全事故中瓦斯气体的蔓延问题所造成的隐形安全隐患比较大,其主要原因是在金属开采活动中瓦斯气体的分布超过限定范围,同时金属资源内部发生自燃现象,从而导致瓦斯气体发生爆炸的现象。我们必须要做出有效的防火处理,避免瓦斯气体爆炸造成经济损失。
  2新形势下我国金属采矿的技术发展与应用要点
  2.1机械开采
  机械采矿是我国现阶段对矿产开采的主要方式,机械化开采使用范围广,可适用于露天开采和地下开采多种环境。露天开采对开采技术要求相对较低,露天的矿产资源只需要将矿产表面的覆盖土层剥离之后即可进行开采,不需要进行深度挖掘,设备要求相对较低,大型的挖掘机就可以进行开采工作,露天开采相比地下开采效率极高,安全性也能够很好的保障。相比之下,地下开采的效率低,危险性高等不利因素致使地下开采的效果远不如露天开采,但是露天的矿藏要比地下的矿藏少的多,开采工作还是多以地下开采为主。
  2.2空场采矿法
  空场采矿法作为一种较早的采矿技术的革新,在目前的采矿工程中已经有了较为成熟的运用,这种方法在文献记载中是指“除留矿采矿法以外的自然支护采矿法中的各类方法,有的则指自然支护采矿法的全部;也有的仅指阶段矿房采矿法和横撑支柱采矿法,或仅指全面法采矿和房柱采矿法”,空场采矿法的基本应用条件,要保证矿石的支撑能力以及围岩的稳固,在一定时间内,采矿区需要有较大的暴露面积。这类采矿方法很早就在我国有所应用。根据1978年资料,“我国有色金属地下开采矿山,本类采矿法的使用比重为55.7%;在世界其他国家金属矿山地下采矿方法中,空场采矿法应用也是很广泛的。”这种采矿方法具有一定的自身优势,比如成本低廉、生产方便、采矿效率高。经过一些改革创新,这种方法在一些矿岩破碎的岩体中也得到了一定运用。
  2.3深井采矿技术
  目前表面的矿产资源已经进入开采中晚期,所以必须进行纵深的矿产开采,因此诞生了深井采矿技术。据资料记载,“该项技术最早是由英国研究得出,而后被我国大力引进,在现阶段的有色金属资源采矿工作中应用较多。”此项技术通常将胶结材料应用为充填材料,在多年的摸索与发展中,不断改进了材料使用数量,在标准方面也已经经过多次规范,才能在有着有色金属资源的大型矿山作业面前具有合理有效的处理手段,一般来说,深井采矿技术通常运用深井采矿技术的研究方式,采用全尾砂有色金属矿山来进行充填,这样能够对材料的固结效果有所提升,避免脱水甚至浓缩等情况的产生,还可以很好的节省矿产工程开采的成本,完善了进行采矿工程期间深井下的开采环境,确保开采人员的人身安全,还能够有效避免深部矿山井下各类安全事故的发生,但是该技术在目前我国还处于开发阶段,深井开采的现状并不容乐观,还需要面对诸多问题,有待未来更多探索之后才能广泛投入应用。
  2.4膏体充填采矿技术
  在新技术环境发展中,采矿对环境的负面影响虽然逐渐降低,但是岩层移动、地表沉陷以及采场失稳破坏等各种问题仍旧时有发生,对周围人员以及环境造成伤害。为了在采矿过程中使用充填采矿的方式能够在一定程度上降低岩层移动、地表沉陷等风险发生的频率以及程度。在采矿过程中,技术人员以及施工人员可以使用砂膏体、水泥、混凝土等混合物对采矿地区的空区进行填充。膏体充填采矿技术采矿效果良好,但其采矿综合成本较大、施工周期较长,一般用于开采价值较大的矿区。在未来发展中,采矿行业也将开发出性能更高、造价更低的填充物,并进一步提升填充设备的工作效率以及稳定性。
  2.5激光破岩掘进与采矿技术
  在技术发展环境中,采矿行业能够利用高能激光对演示进行集中受热,使岩石膨胀。在达到局部热应力极限时,岩石就会产生破碎,从而实现演示突破。相比较机械化的采矿过程,利用激光的采矿技术的后期维护成本以及维修成本较低,设备使用寿命长,并且对环境的影响较小。目前,使用激光破岩掘进的采矿方式已经较为普遍,能够在各种地形环境中得到广泛性的使用。
  2.6不断对井下采矿制度进行完善
  井下采矿制度包括井下日常管理制度和问责制度,日常管理是指在井下采矿的过程中,将各种井下安全工作、检查工作等日常工作有效落实到位,做好对井下采矿的安全检查,保证井下采矿工作开展的质量和水平,不断对井下开采效果进行优化,有效提升井下相关制度的管理水平。此外,在井下管理的过程中,还应该有效明确各岗位员工的自身职责,一旦出现问题,及时进行问责,追究相关人员的责任,提高员工工作的责任性。完善的制度体系对维系整个采矿工作的开展,发挥着非常重要的作用,建立相关的制度非常重要,是促进采矿企业稳定发展的基础。
  结束语
  综上所述,随着新的生产要求的发展,采矿行业需要及时更新以及发展自身的采矿技术,在减少对环境影响的基础上提升采矿效率,降低采矿成本。因此采矿技术的发展必不可少。在技术发展过程中,管理者需要根据开采价值以及成本进行综合考虑,从而选择合适的施工方式,并通过规范性的制度管理提升技术输出以及应用的稳定性和质量。
  参考文献:
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  [4]侯爱学.新形势下我国金属采矿技术的应用问题分析[J].低碳世界,2015(13):154-155.
  (作者单位:山东黄金矿业(莱州)有限公司焦家金矿)
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