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摘要:在国民经济高速发展过程中,矿产资源起到了非常重要的作用。同时,也推动着矿产作业技术的发展和提高。在矿产工程中,采矿工艺技术直接关系到采矿工程能否顺利进行,关系到其安全性和可靠性。可以说,采矿工艺技术为采矿工程的安全生产提供了重要的技术保障。所以,在采矿工程中,工艺技术的发展极为重要。但是,采矿工程中涉及到多种技术,且难度较大而复杂。为此,应高度注重采矿工艺技术的发展及应用,以提高采矿工程安全性和效率性。
关键词:现代化采矿工艺技术;采矿工程;应用
引言
随着经济的蓬勃发展,人们的日常生活已经脱离不了各种能源的使用。采矿业是一种具有高风险的行业,极易发生安全事故。所以,采矿企业应加强对采矿技术研究,深入了解各种采矿技术,才可在一定程度上确保安全事故不会出现。
1采矿作业特点
1.1固定性
由于矿产资源属于自然界,而且是固定存在于某一个地方的,所以煤矿企业是无法自由的选择采矿地质,而且矿体资源大多都是不可再生的。由此便可以看出,矿产资源的产量同企业的经济效益是相关的。
1.2流动性
在开采过程中,采矿人员首先要做的就是挖掘出一条巷道,为之后的采矿做好相应的准备,只有完善了挖掘、回采等方面的协调工作,矿产企业才能顺利生产。同时,在具体实践的时候,采矿中使用到的某些机械设备和采矿人员往往是根据具体的情况来安排的,所以具备一定的流动性。
2现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用
2.1露天采矿工艺技术
露天采矿技术是近年来得到了较广泛使用和推广的矿山开采方式之一。相关数据表明,过去几年中,我国通过露天开采方式完成的矿山开采总量为地下矿山开采量的6倍以上。在同一时期内,露天开采矿石量与地下传统方式的开采矿石量占比分别为85%和15%。这种现象的成因很大程度上是由于地下的传统煤矿开采容易受到技术限制,且施工环境较为恶劣。相比之下,露天的煤矿开采则避免了地下空间的局限性和氧气不足等条件的限制。但与此同时,大量的露天矿石开采也对地表和浅表层的矿石资源造成了严重的消耗。从长期能源发展的角度看,必须均衡地进行露天矿山和地下矿山的开采,实现资源的均衡分配与利用。
2.2岩体加固技术
在采矿进行过程中,受到地质条件、气候变化、机械设备运转产生的振动以及人员操作方式等因素的影响,经常会遇到矿区巷道中围岩体不稳定的情况。为了避免岩石崩落对施工人员和设备造成损伤,必须事先通过专用锚索对采矿区的顶板、围岩等部位进行有效地支护和加固。岩体加固技术在实际操作过程中,常选取充填法和空场法或多种方法的综合运用。为了进一步保证采矿工作区域的安全和稳定,在岩体加固过程中还可使用注浆法及锚索固定支护法进行加固,使设备与岩体紧密固定。防止破碎的岩体和流砂等不稳定因素对施工造成影响。
2.3空场采矿工艺技术
图1采矿整体结构稳定性分析
空场采矿工艺的应用,首先是要对矿石进行分类,如矿房、矿柱,分类完成以后再对其进行回采作业,而且在开采的时候,工作人员一定要严格的按照相应的流程去操作。例如在采矿的时候,可以是按照矿房→矿柱的顺序,前者主要是敞空的方式,可以确保自身的回采强度,接着利用矿柱对其进行加固与维护,这样才能更好的保障工作人员的安全性。除此之外,在开采完成以后,还需要对其进行必要的回收处理,选择合理化的方式对空区进行防护,避免出现塌方事故。空场采矿中的回采环节,在切割上山以后,就可以沿着矿体的基本走向实行相应的推进工作,当宽体的厚度不高于三米的时候,就可以实行一次回采工作,但厚度高于三米的时候,就可以选择采用梯状的回采方式,如图1所示。工作人员需要注意的是,在应用这项工艺技术的时候,不能着急,遇到问题以后,必须要冷静的分析,对矿场周围的岩体进行加固,然后采取合理化的开采措施,确保整体结构的稳定性。
2.4崩落及岩体加工工艺
崩落技术是以崩落围岩的方法来管理地压的一种工艺,应用此技术时,应依据回采工作实际来制定详细的崩落计划,若要增强地压管理,还应充填采空区。岩体加固工艺应用中,一般是在岩体内部打入锚索,使其深至11~20m,且用2m左右的锚杆加固岩石表层。对矿场顶板、溜井及地下硐的围岩进行加固,对于稳定性差的岩体常用锚索加固。
2.5充填采矿工艺技术
为了加快煤矿采空区的恢复作业进度所采用的充填式采矿工艺,能够有效缓解煤矿采空区周围的地质条件变化。通过在回采工作面,利用充填材料逐一进行空缺位置的填充,保证采矿区域的围岩整体支撑强度不变,同时能够加强邻近区域的煤矿开采作业安全系数。在一些具有特殊地质条件和施工环境要求的煤矿开采区域中,为了能进一步提升周围围岩的整体强度,避免围岩脱落对施工人员造成安全隐患,可在充填材料的选择上有所侧重。可有针对性的选用强度更高,充填效果更好的材料,配合支架进行围岩加固。以向下分层填充等方式对采空区域进行回填,这种工艺和技术的应用能够有效提升煤矿回采的施工效率,并最大程度地保证煤矿开采区域的地质结构稳定性,保障施工人员的安全。
2.6综合机械化开采技术
在传统化的矿产开采中,开采人员使用机械设备的时候,需要独自深入到矿井中,这样一旦发生意外,就会威胁到他们的生命安全。而综合机械化开采技术的存在,极大的提高了矿产开采的安全性,也为工作人员的人身安全提供了一定的保证。例如断壁综采矿工艺,实际应用的时候,在顶板、运输和通风等方面都具备一定的相同点,所以可以提高整体的开采效率。这项技术一般都应用在一些中小型矿井中,属于是轻型化的设备,技术人员在操作的时候也比较方便。从机械化设备在未来的发展情况来看,专业人员应该加强对自动化控制技术的研究与分析,然后将其应用到机械设备中,进一步的完善煤矿开采流程,实现它的自动化发展。
3现代采矿工艺发展趋势
经济及科技的发展必将推动采矿工艺技术的不断革新,采矿作业领域中的开采技术越来越趋向于绿色技术,且其应用也将更加广泛,会成为采矿技术及作业领域发展的重点目标。当前,许多矿业开采中都应用了现代绿色开采技术,大大降低了矿产能源的消耗,明显改善了矿产周围的环境质量。加上能源结构改革和生态环境治理的深入推进,实行现代绿色采矿工艺技术也是煤矿工程的必然选择。然而,在现代绿色煤矿开采工艺技术的实际应用中,也凸显出了诸多问题,影响和制约了煤矿企业的发展。为此,我国应充分注重绿色采矿工艺的应用,并正视其存在的问题,不断提高和创新绿色开采工艺技术,并加大应用该技术的宣传,以丰富和提高煤矿资源开采的技术作用。
结语
矿产资源是不可再生能源,终有一天会面临枯竭的。在对矿产的开采过程中,一定要提高矿产的开采和利用率。所以说,在矿产工程的开采当中使用现代化的采矿工艺是迫在眉睫的。合理选用开采方式对矿产提取开采,可以确保开采工作的安全,而且把对周围环境的破坏降到最低。使用现代化的采矿工艺,能让现有的资源更充分的被利用,也会推动可持续的发展。
参考文献
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