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摘 要:随着国家经济的发展,国家对于矿产资源的需求更加的广泛,在此过程中,井下采矿行业不断发展,其规模不断扩张,满足了经济发展的需要。本文针对现阶段煤矿井下采矿技术存在的问题,并提出相关可行的技术措施。
关键词:采矿工程;煤矿;井下采矿;技术;措施
矿产资源作为自然资源的一部分,是人类社会发展的物质保障。近些年来,随着社会经济不断的发展,对矿场资源需求逐渐增多,对矿产资源的质量等要求也越来越高。这就需要矿产企业在保证自身利益的同时,将安全和高效作为主要目标,从矿产资源开采实际出发,研究先进的采矿技术,合理的选用采矿方法和工艺,以实现井下矿产资源的经济、社会和环境效益。
一、井下采矿及采矿技术的特点
我国地大物博,矿产丰富,因此相对来说,国内的矿产资源采掘技术的发展也相对较快。但是过分开采与肆意索取不仅会造成资源、能源短缺,还会因为开采过程中不小心破坏了生态平衡而引起环境问题,进而反噬到人类身上,给人类的生存造成影响。因此,就国内目前的矿物开采事业来说,国家为了保护现存的矿产资源,尽量减少环境污染与破坏,规定并实施了矿产资源合理开发政策,以便为矿业资源开采创设一个良好的、协调的市场环境,为采矿事业实现绿色开采和无废开采打下基础。井下开采技术是一个大范畴,其内部所包括的是技术种类很多,分别适用于不同矿井下的采矿作业。在井下采矿技术中,应用最为广泛的一种是长壁开采技术,适用地点多是煤矿。长壁开采技术在煤矿采矿作业中的应用可谓如鱼得水,不仅采矿效率高,还能保证采矿安全。但如果将其应用到金属矿开采作业中,效果则会减半。这主要是因为金属矿和煤矿的矿层厚度不同,矿源存储量以及分布深度都不相同,长臂开采技术只适合在煤矿采矿作业中运用,并不适应于金属矿。相比于露天开采,井下开采的施工复杂性比较高,安全性却比较低。鉴于井下采矿需要涉及多个方面的是施工因素,所以其需要投入更大的物力、财力和精力来保障采矿人员的生命安全。井下采矿需要下井开采,相关施工人员只有做好了万足的准备之后才可下井。而在下井开采之前,必须要保证开采技术和开采设备高效与安全,以防引起火灾或塌陷等开采事故。井下开采技术更新换代的速度是极快的,这是因为社会和时代都在进步的原因。采矿企业如果想要在采矿工作上更胜人一筹,就必须紧跟时代的发展脚步,研发或引进更多、更先进的采矿技术和专业采矿人才,提高企业的市场竞争力。
二、影响井下采矿技术方法合理选择的因素
1.采矿方法。目前来看,国内使用较为广泛地采矿方法有空场采矿方法、崩落采矿方法和充填采矿方法。当整个井下采矿区有大孔、深孔、空场、大采场或呈现阶段性出矿特点时,采矿企业通常会采用空场采矿方法。这种采矿方法是井下采矿较为常用且广泛的方法,实际应用中能提高工作质量和促进企业效益。
2.采矿技术条件。矿产资源开采中,需要从环境条件、技术设备条件和技术管理条件等方面出发,结合井下矿产资源实际情况,选择适合的采矿方法。当矿产资源地表允许塌陷时,可以选用崩落法,如果地表不允许塌陷时,则需要选用空场法或充填采矿方法;矿产资源开采中,其技术设备条件和材料供应状况如何,直接影响采矿方法各个过程的使用和工艺过程的实施及采矿设计的实现。
3.矿体分类和质量。现在来看,矿产资源主要有以煤铁为主的黑色矿、以锌铝铜为主的有色金属和以金银为主的贵金属等。因三种矿产资源价值不一,开采方法也各异。煤铁价值低,因此煤矿一般是露天开采,即便埋藏较深需要进行井下开采,也仅利用崩落法或空场法,如果用充填法进行开采,回采成本较高。而有色金属和贵金属性价比相对较高,可以采用充填法进行大量开采,以降低矿石损失率和贫化率。
三、煤矿井下采矿技术措施
1.强化矿井开采地热控制。井下煤矿开采过程中,会有瓦斯或地热出现,增加了井下煤矿开采安全隐患,还应给予矿井通风处理。矿井开采后,地热会随着煤矿开采温度持续升高,简单通风已无法让矿井热量下降至标准环境温度,还应在井下采矿区安装空调,以达到降温的效果。井下空调安装可分为分散与集中两种方式,集中式空调安装主要安装在地面或井底车场,这样更方便运输人员流动。分散式空调安装主要是采矿工作面与采矿作业区,更利于矿区开采。分散式空调虽然成本低廉,安装简单,但制冷温度较低,在煤矿开采过程中若长期使用,反而会增加运行成本,在煤矿开采中的应用较少。现今,井下煤矿开采多使用集中式空调,不仅能够快速降低井下煤矿开采温度,还可通过非制冷空调措施,来实现增加风量、隔绝热源、改善通风系统等目标,以改善井下采矿时的高温、高湿环境。
2.优化巷道布置。巷道布置也属于矿井设计常见问题,提升巷道布置质量能够增强煤矿生产效率,提高煤矿开采安全性,确保煤矿开采更集中合理。煤矿开采技术与方法的完善,对巷道布置提出了更高要求。科学合理的巷道布置能够提高煤矿开采速度,但巷道的优化还应与开采方法相匹配,提高通风性能,减少巷道掘进工程量。另外,在优化巷道布置的同时,还需将煤矿综合开采技术与综合掘进技术相结合,最终实现煤矿高效率、高质量开采。
3.掌握煤矿井下开采注意事项。煤矿井下行走时,不可嬉戏打闹。经过斜井时,还需始终坚持“行车不行人、行人不行车”原则,严格按照制定办事,一切听指挥,按顺序上下,井下通过风门应注意安全,不可挤伤其它人员,关好风门。若有双道风门,仅能开启一道风门,不可破坏一切井下所有通风设施,已安装的防尘设施要注意保护,严禁破坏。告知每一位下井人员逃险避险路线。出现机组事故后,需第一时间与现场相关人员做好协商工作,关闭溜子闭锁,及时处理,待问题解决后在展开后续开采工作。此外,入井工作人员应随身携带点火用品、安全帽、自救器,但钻、锯条等工具需放于工具袋中,不可穿化纤衣服,升井后自救设备需立即上交。
井下采矿是一项十分系统而又复杂的工作,因而作为现代矿企应着力提高自身的井下采矿技术水平,结合不同采矿技术特点及其未来发展趋势和时代发展需要,有针对性地采取,并加强新技术设备和人才的引进力度,以不断提高自身的核心竞争力,促进企业经济效益提升的同时促进我国矿业事业的可持续发展。
参考文献
[1]谢拉.地下矿山开采技术及其发展趋势[J].科技信息(學术研究),2018(18).
[2]黄向.黑色岩系多金属矿床的研究现状与发展趋势[J].地质找矿论丛,2018(3).
关键词:采矿工程;煤矿;井下采矿;技术;措施
矿产资源作为自然资源的一部分,是人类社会发展的物质保障。近些年来,随着社会经济不断的发展,对矿场资源需求逐渐增多,对矿产资源的质量等要求也越来越高。这就需要矿产企业在保证自身利益的同时,将安全和高效作为主要目标,从矿产资源开采实际出发,研究先进的采矿技术,合理的选用采矿方法和工艺,以实现井下矿产资源的经济、社会和环境效益。
一、井下采矿及采矿技术的特点
我国地大物博,矿产丰富,因此相对来说,国内的矿产资源采掘技术的发展也相对较快。但是过分开采与肆意索取不仅会造成资源、能源短缺,还会因为开采过程中不小心破坏了生态平衡而引起环境问题,进而反噬到人类身上,给人类的生存造成影响。因此,就国内目前的矿物开采事业来说,国家为了保护现存的矿产资源,尽量减少环境污染与破坏,规定并实施了矿产资源合理开发政策,以便为矿业资源开采创设一个良好的、协调的市场环境,为采矿事业实现绿色开采和无废开采打下基础。井下开采技术是一个大范畴,其内部所包括的是技术种类很多,分别适用于不同矿井下的采矿作业。在井下采矿技术中,应用最为广泛的一种是长壁开采技术,适用地点多是煤矿。长壁开采技术在煤矿采矿作业中的应用可谓如鱼得水,不仅采矿效率高,还能保证采矿安全。但如果将其应用到金属矿开采作业中,效果则会减半。这主要是因为金属矿和煤矿的矿层厚度不同,矿源存储量以及分布深度都不相同,长臂开采技术只适合在煤矿采矿作业中运用,并不适应于金属矿。相比于露天开采,井下开采的施工复杂性比较高,安全性却比较低。鉴于井下采矿需要涉及多个方面的是施工因素,所以其需要投入更大的物力、财力和精力来保障采矿人员的生命安全。井下采矿需要下井开采,相关施工人员只有做好了万足的准备之后才可下井。而在下井开采之前,必须要保证开采技术和开采设备高效与安全,以防引起火灾或塌陷等开采事故。井下开采技术更新换代的速度是极快的,这是因为社会和时代都在进步的原因。采矿企业如果想要在采矿工作上更胜人一筹,就必须紧跟时代的发展脚步,研发或引进更多、更先进的采矿技术和专业采矿人才,提高企业的市场竞争力。
二、影响井下采矿技术方法合理选择的因素
1.采矿方法。目前来看,国内使用较为广泛地采矿方法有空场采矿方法、崩落采矿方法和充填采矿方法。当整个井下采矿区有大孔、深孔、空场、大采场或呈现阶段性出矿特点时,采矿企业通常会采用空场采矿方法。这种采矿方法是井下采矿较为常用且广泛的方法,实际应用中能提高工作质量和促进企业效益。
2.采矿技术条件。矿产资源开采中,需要从环境条件、技术设备条件和技术管理条件等方面出发,结合井下矿产资源实际情况,选择适合的采矿方法。当矿产资源地表允许塌陷时,可以选用崩落法,如果地表不允许塌陷时,则需要选用空场法或充填采矿方法;矿产资源开采中,其技术设备条件和材料供应状况如何,直接影响采矿方法各个过程的使用和工艺过程的实施及采矿设计的实现。
3.矿体分类和质量。现在来看,矿产资源主要有以煤铁为主的黑色矿、以锌铝铜为主的有色金属和以金银为主的贵金属等。因三种矿产资源价值不一,开采方法也各异。煤铁价值低,因此煤矿一般是露天开采,即便埋藏较深需要进行井下开采,也仅利用崩落法或空场法,如果用充填法进行开采,回采成本较高。而有色金属和贵金属性价比相对较高,可以采用充填法进行大量开采,以降低矿石损失率和贫化率。
三、煤矿井下采矿技术措施
1.强化矿井开采地热控制。井下煤矿开采过程中,会有瓦斯或地热出现,增加了井下煤矿开采安全隐患,还应给予矿井通风处理。矿井开采后,地热会随着煤矿开采温度持续升高,简单通风已无法让矿井热量下降至标准环境温度,还应在井下采矿区安装空调,以达到降温的效果。井下空调安装可分为分散与集中两种方式,集中式空调安装主要安装在地面或井底车场,这样更方便运输人员流动。分散式空调安装主要是采矿工作面与采矿作业区,更利于矿区开采。分散式空调虽然成本低廉,安装简单,但制冷温度较低,在煤矿开采过程中若长期使用,反而会增加运行成本,在煤矿开采中的应用较少。现今,井下煤矿开采多使用集中式空调,不仅能够快速降低井下煤矿开采温度,还可通过非制冷空调措施,来实现增加风量、隔绝热源、改善通风系统等目标,以改善井下采矿时的高温、高湿环境。
2.优化巷道布置。巷道布置也属于矿井设计常见问题,提升巷道布置质量能够增强煤矿生产效率,提高煤矿开采安全性,确保煤矿开采更集中合理。煤矿开采技术与方法的完善,对巷道布置提出了更高要求。科学合理的巷道布置能够提高煤矿开采速度,但巷道的优化还应与开采方法相匹配,提高通风性能,减少巷道掘进工程量。另外,在优化巷道布置的同时,还需将煤矿综合开采技术与综合掘进技术相结合,最终实现煤矿高效率、高质量开采。
3.掌握煤矿井下开采注意事项。煤矿井下行走时,不可嬉戏打闹。经过斜井时,还需始终坚持“行车不行人、行人不行车”原则,严格按照制定办事,一切听指挥,按顺序上下,井下通过风门应注意安全,不可挤伤其它人员,关好风门。若有双道风门,仅能开启一道风门,不可破坏一切井下所有通风设施,已安装的防尘设施要注意保护,严禁破坏。告知每一位下井人员逃险避险路线。出现机组事故后,需第一时间与现场相关人员做好协商工作,关闭溜子闭锁,及时处理,待问题解决后在展开后续开采工作。此外,入井工作人员应随身携带点火用品、安全帽、自救器,但钻、锯条等工具需放于工具袋中,不可穿化纤衣服,升井后自救设备需立即上交。
井下采矿是一项十分系统而又复杂的工作,因而作为现代矿企应着力提高自身的井下采矿技术水平,结合不同采矿技术特点及其未来发展趋势和时代发展需要,有针对性地采取,并加强新技术设备和人才的引进力度,以不断提高自身的核心竞争力,促进企业经济效益提升的同时促进我国矿业事业的可持续发展。
参考文献
[1]谢拉.地下矿山开采技术及其发展趋势[J].科技信息(學术研究),2018(18).
[2]黄向.黑色岩系多金属矿床的研究现状与发展趋势[J].地质找矿论丛,2018(3).