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现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用探索
摘要:随着我国的不断发展与建设,现如今各行业对于矿产资源的需求有所提升,这也相应的带动了使用不同开采模式的采矿业发展。但是根据行业的发展现状分析,目前为止还存在着很多不足之处,其中最为明显的就是采矿工艺技术上的缺陷,不仅会制约采矿效率,甚至会产生各种安全隐患,如何才能在这一技术上进一步提高和完善,需要相关技术人员的深入探究与创新。与此同时,新的采矿工艺出现对采矿工作人员的各方面要求也有所提升,他们不仅要掌握相应的理论,更要深入学习新的采矿工艺与技术,以此来推行现代化采矿业发展。
关键词:现代化采矿工艺技术;采矿工程;应用
1导言
现阶段,社会生产对能源的需求不断增加,这要求采矿行业在开展工作的过程中要注重不断改进和优化现有的采矿工艺技术,以此来提高采矿的效率和质量。在这个过程中要注重积极运用现代化的采矿工艺技术,以此来保证采矿工程安全稳定推进,提高采矿的质量,推动采矿行业的健康稳定发展。
2矿产技术发展现状
目前国内的采矿行业正向着持续稳定的方向过渡,但考虑到其中所包含的各种危险因素多且地形复杂,再加上工作环境差异,所以各地区的矿产企业在实施采矿施工的时候所运用的工艺技术也有所不同,并且包含着各自特点。其中,技术的类别很多,这方面主要是体现于开采模式,使用不同开采模式的时候需要选择有针对性的技术展开开拓、掘进和回采,目的是让开采的效率有所提升,并让效益达到最大化。就比方说采矿施工中有些企业他们会优先考虑长壁开采技术,却没有考虑到这种技术很有可能会受到环境和地质条件等方面影响,因此有时候无法达到理想效果。不仅如此,这项技术使用的范围有限,基本上都是用在矿产开采,要是用到其他类型的矿产开采之中并不适用。长壁开采技术实际应用在工程当中其实效率并不高,有可能会影响到整体质量,所以矿产开采企业需要考虑到矿区的各方面要素,有针对性的去选择开采技术,才能达到预期效果。从技术复杂性方面分析,矿产开采这项工程本身就有着复杂、系统以及长期等特点,开采模式上会分为露天和井工两种模式,两者相比较会发现后面这项技术当中存在的危险系数更高,因此如何才能提高它的安全生产,还需要技术人员从不同的角度去探索和创新。就是因为采矿工程的安全要求比较高,再加上施工的现场环境恶劣等很多不确定因素,施工人员在发生危险的时候怎样才能紧急避险,这是采矿企业所要研究的重点方向。
3现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用
3.1充填采矿工艺技术
作为一种新兴的采矿工艺,充填采矿工艺技术的最主要应用价值就是人工防护采空区。众所周知,煤炭资源的开采深度与开采安全性和开采效率成反比,也就是深度越大、安全系数和开采效率就越低。为了最大程度的保证安全开采,在开采过程中就必须对采空区进行回填,充填采矿工艺技术在应用过程中可以有效避免地表岩层塌陷,能够利用支架和充填材料对地压进行科学掌控,能够最大程度的降低周围的岩石崩落和地表沉陷。在应用过程中技术人员要对地压信息、围岩的安全系数和坍塌可能性进行全面掌握,确保充填采矿工艺技术能够发挥出最大价值。随着矿井的不断深入,采空区的面积会持续增大,为了最大程度的保证作业安全,那么技术人员就需要提前规划好回填方案,避免因回填不及时而导致的地表塌陷。但是在回填作业时也会遇到一些难题:第一,回填作业具有很大的施工难度,不仅需要面临着复杂的施工环境,而且只有当某一区域彻底回填完成后才能进行下一次同区域的回填作业,回填速度较慢。第二,在回填作业中需要大量的回填材料,这些回填材料会增大煤矿企业的成本支出,会为煤矿企业的运营发展带来一些不利影响。这就需要技术人员必须对充填采矿工艺技术进行深入分析,能够研究出可替代性更高的回填材料、优化回填流程,最大程度降低回填成本、提高回填效率。
3.2崩落采矿工艺
崩落采矿工艺运用的主要对象为矿洞中的围岩,运用崩落采矿工艺能有效消除采矿过程中存在的风险,从而提高采矿的安全性和稳定性。在这个过程中可以将崩落采矿工艺分为两大部分:底柱分段崩落攻击和无底柱分段崩落工艺。在运用底柱分段崩落攻击技术的过程中要注重明确横端面的尺寸以及底柱高度等需要,在此基础上制定合理科学的设计方案。在设计底柱高度的过程中需要在明确矿石稳定性的基础上开展相应的设计工作。如果需要采用漏斗底的结构,需要保证分段底柱的高度保持在5-7m之间。
3.3空场采矿工艺
空场采矿工艺是颇具代表性的现代矿产资源开采技术,在展开该技术的具体应用时,首先会将施工区域划分为矿柱和矿房两部分。在具体操作时,工作人员会对矿房资源实施优先开采,并将矿柱用于支撑整体矿房,通过空场采矿工艺的科学运用,能够更好地摆脱地下开采环节的相关限制,使矿产资源得到有效的开发。在针对矿柱区域实施开采操作时,则需要运用到其他技术工艺和技术仪器的有力配合,这样做的目的是为了更好地避免矿柱在开采环节中采矿环境会出现的变形问题。结合其他采矿工艺技术而言,空场采矿工艺的技术优势在于能够使资源的开采率得到显著提升。
3.4无废开采工艺技术
无废开采工艺技术是一种绿色节能的环保开采技术,在开采过程中可以实现零污染物排放,并且能够最大程度的提高煤炭资源的利用率,为煤炭企业创造经济利益的同时兼顾环保效益,可以在一定程度上推动煤矿企业的生态可持续发展。因为在煤矿开采过程中必然会存在大量尾矿与废石,在过去的很长一段时间里,尾矿和废石都需要大量人工进行清理,不仅费时费力,而且还会产生大量的人工成本,同时也会对周围环境造成严重破坏。无废开采工艺的创新,使得煤矿资源在开采过程中真正实现了绿色节能、零排放开采。在具体应用时,技术人员需要优化矿石的回采和清运环节,这可有效降低废石的产出量,并且利用一定的工艺技术将废石和尾矿变成回填材料,做到回填作业的就地取材,不仅降低了煤矿企业购买回填材料的成本支出,同时也提高了资源的转化效率,是目前使用最广泛、最环保、最具社会价值的开采工艺技术。在采用无废开采工艺技术之前,技术人员一定要对采矿区域进行充分了解,优化采矿流程、完善采矿方案,在保证采矿安全性的同时创造出更大的经济利益。
3.5溶浸采矿工艺的实际应用
溶浸采矿工艺主要是借助化学原理,在对矿产资源结构和分布进行妥善分析基础之上,配置相应的化学溶浸液,并通过将其注入矿层发生化学反应之后达到固态矿物液态化的目的。与固态矿产资源相比,液态化矿产资源的采集途径更为广泛,并且开采成本也相对较低,能够有效提升其开采效率带来丰厚的经济效益。结合液态资源的具体开采工作来看,它可以大大改善对地层结构的破坏现象,降低矿产资源开发对周边环境的负面影响,充分迎合了当前国家倡导的环保理念。
结束语
总之,随着我国经济建设对煤炭资源的持续依赖,导致煤炭资源的开采深度不断加深,开采环境更加复杂。现如今国家高度重视经济发展和生态保护之间的平衡,煤矿企业在开采过程中必须选择更加绿色、节能、高效的开采工艺,在保证开采安全性的基础上提高开采效率,创造出更大的社会价值和经济价值。这也就要求技术人员必须能够对开采区域进行全面勘察,结合煤层地质分布情况选择适合的开采技术、优化开采方案与流程,促进我国煤矿开采水平的不断提高。
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