现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用

2021-10-12 14:55黄罗晓
科技研究 2021年21期
关键词:采矿工程应用

黄罗晓

摘要:为推动采矿行业的进一步发展,对采矿工艺技术进行创新就显得尤为必要。现代化采矿工艺技术,一方面可提高采矿作业效率,创造更大的经济效益,另一方面也可增加采矿作业安全系数,保证作业人员的生命财产安全。本文就重点分析了现代化采矿工艺技术,并对其在采矿工程中的应用进行了详细的说明。

关键词:采矿工艺技术;采矿工程;应用

引言:与传统采矿工艺技术相比,现代化采矿工艺技术解决了传统作业中存在的问题,在保证采矿作业效率的基础上,有效控制了现有资源,减少了浪费,对于采矿行业的发展起到了较好的推动作用。可以说,采矿工艺技术的应用,为采矿工程落实及行业进步带来了强大的推动力。

1采矿工艺技术的基本特性

1.1结合开采条件改进采矿工艺

因开采条件不同,选择的采矿工艺也需有所差别,所以在采矿工程中就要结合开采条件不断调整采矿工艺,以满足不同作业形式的需求。如原油、水、天然气分开采集技术、采油填水技术,既做到了原油资源的保护,又不会对地层结构带来较大破坏,确保了开采工作的稳定性和安全性。

1.2结合矿区分布及地域特征科学选择采矿工艺

目前矿产资源分布呈现西多东少的特征,这一局面导致在采矿工程中,无法运用统一技术满足矿产资源开采需求,否则不仅会对工业生产带来影响,还会对农田牧场等区域造成破坏。基于此,作业人员应学会利用地域优势,选择合理的采矿工艺,从而保障工作的有效落实。

1.3结合机械设备及人员素质选择采矿工艺

采矿工作的复杂性强,作业面积大,存在的人员流动性强,为促使采矿工程的顺利落实,就需要对采矿人员及所需机械设备加以科学配置,并根据员工的专业能力,合理选择设备种类及工艺技术,以此提高采矿作业的质量。另外,定期开展人员培训,熟练掌握工艺技术及操作设备,以此确保整体作业的安全性。

2采矿工程中现代采矿工艺技术的具体应用

2.1溶浸采矿工艺技术

该工艺技术是让矿石发生化学反应进而满足开采需求的一种技术。在实际应用中,需要做好前期准备,一方面了解采矿区域地质结构特征,获取精准数据资料,分析物理和化学特征,另一方面要配置化学反应溶液,确定灌注点,在实际作业中,将溶液按照规定要求注入其中,加强化学反应,加快开采速度。

2.2崩落采矿工艺技术

崩落采矿工艺技术在应用时,会在采矿工作开展前先利用该技术将采矿区域存在的危险性围岩结构予以剔除,避免采矿过程中因大幅度振动产生塌落等危险事故,保障开采人员的生命安全。目前,崩落采矿工艺技术常见的应用形式有底柱分段崩落法和无底柱分段崩落法这两种。前者在使用中,需要先对作业区域横断面尺寸、底柱高度、漏斗间距等参数进行计算和检查,确定合格后,方可开展开采作业。同时,在底柱高度设计中,还要分析矿石的稳定性,确定最终使用机械设备形式,保证开采过程的安全性、合理性。如果底柱结构为漏斗形,那么对应的底柱和分段高度,要分别保持5-7米、11-13米之间[1]。无底柱分段崩落工艺技术,主要应用在机械化程度较高的工艺中,可减少人工操作,应用频率较高。

2.3空场采矿工艺技术

空场采矿工艺技术具有高性能和高效率的特征。空场采矿工艺技术在应用中,直接将矿区划分为矿房和矿柱两种情况,按照先矿房再矿柱的顺序逐步开展开采工作。整个过程中,柱子的设置是最为重要的辅助设施,可确保该技术落实的有效性,实现矿产資源的科学开采,同时还能够通过与其他技术设备的科学配合,增强矿室整体的安全性,减少变形问题的出现。

2.4岩体加固工艺技术

采矿工程中经常会受到地质条件、气候环境、机械作业等方面因素的影响,使得周边岩体结构出现不稳固现象。岩体加固工艺技术正是为解决这一问题而生成的。其可与空场采矿、填充采矿等工艺技术融合应用,在开采作业中,保证周边结构的稳固性,增大开采安全系数。该技术在落实中是采取支护和注浆的方式,将浆液注入到周边破碎结构之中,形成新的加固结构,以此增大整体强度,保持结构的稳定性。

2.5填充采矿工艺技术

填充采矿工艺技术属于人工支护技术的一种,一般被应用在深层矿井作业中,通过水沙、胶结填充物的应用实现区域处理,降低危险事故的发生率。该技术在应用中具有较多优势,如适应性强、安全系数高、工作效率高等,且该技术能够预防冒落及岩爆等危险问题的产生,保证开采场所的安全性、可靠性。随着采矿技术的完善,很多技术人员对填充物加大了重视力度,使用新型填充物,有利于增强矿山采矿的稳定性、安全性,符合我国提倡的绿色环保理念。因而填充采矿工艺技术在采矿工程中受到了广泛的应用。

3现代化采矿工艺技术的发展前景

3.1地下矿山开采工艺技术

使用爆破和搬运方式开展开采工作能够获得一些效益利润,但因其消耗人力、物力较多,爆破中存在一定的意外状况,这使得计划效益有所缩减,最终利润有所降低。又因为后续处理的过程不是十分完善,会对环境造成严重破坏。因此,未来在开采的过程中,要优化整个工程布局,合理设计各类工艺流程,在开采的过程中减少对环境的破坏。

3.2地下矿山地面沉降预警

地下矿山开采中容易出现地面沉降问题,如果不能及时发现和解决,不仅会对后续工作带来影响,还会对环境造成破坏,威胁作业人员的生命安全。所以在未来发展中,需要利用先进技术对地下矿山的变化特征加以掌握和了解,通过地理信息技术、探测技术,准确了解底层运动情况,在发现沉降问题后,第一时间给予处理和解决,避免塌陷和危险事故的发生,提高安全等级[2]。

3.3开采稳定性与岩展控制技术

以尾矿对采空区实施有效填充和处理,能够增强整个矿区的安全性,减少因重力变化产生坍塌问题。同时也可采取先进技术实现矿区的全面检测和分析,了解具体情况,再实行科学处理。即先对存在问题的釆矿场加以分析,之后再全面预测顶板破坏的方式,利用顶板加固的方式控制岩层陷落,增加顶板支护的强度。

3.4废石与尾矿混合料填充技术

在采矿工程中,应遵循废石不出坑的原则,通过反复试验来加强矿区填充效果。在填充前,先确定填充体材料强度,通过比例参数的计算和分析、试验作业的落实来保证填充效果,避免矿区事故的发生[3]。在采矿工程中,还可借助废石与尾矿填充混合系统的构建,将产生的废石与尾矿予以重新循环利用,符合废石不出坑的原则要求。

此外,随着经济技术的快速发展,相关人员对采矿工程的研究力度逐渐加大,在现阶段采矿工程中,为保障整体作业的安全性,要坚持以实际问题为导向的原则,分别从稳定性、围岩结构安全、沉降预警等多方面加以分析和探讨,制定合理的作业体系,实现科学管理和控制,有效规避开采中存在的问题,降低不良因素影响,从而增大矿区安全系数,提高开采作业效率,最终创造更高的经济效益和社会效益。

4结束语

总之,现代化采矿工艺技术在采矿工程中的科学应用,能够解决传统采矿存在的各类问题,降低人力、物力方面的损耗,优化和调整作业流程,有效控制开采中事故的发生,保障开采质量和安全,为我国采矿行业发展奠定坚实基础。同时,通过现代化技术的应用,还能够减轻开采作业对环境的破坏,维护环境效益,为社会的可持续前行提供助力。

参考文献:

[1]王林魁.现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用研究[J].世界有色金属,2020,No.545(05):69-70.

[2]陈朝辉.现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用研究[J].中国石油和化工标准与质量,2020,v.40;No.524(18):251-252.

[3]杨春立.现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用[J].名城绘,2020,000(002):P.1-1.

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