简述现代化采矿工艺在采矿工程中的应用

(整期优先)网络出版时间:2022-03-31
/ 2

简述现代化采矿工艺在采矿工程中的应用

冯连伟

山东黄金矿业股份有限公司新城金矿 山东省 261441

摘要:中国是一个能源消费大国,矿产是能源、科学研究等产业的必要资源之一,在社会经济发展中占有很大比重。工业的发展使采矿机械化程度不断提高,给采矿业带来了许多便利。对于企业和工人来说,现代采矿技术不仅提高了采矿的效率和生产力,而且大大提高了采矿的安全性。根据当前采矿技术的特点和采矿技术的难点,分析现代采矿技术的不足之处,探索其发展前景具有重要意义。

关键词:现代化采矿工艺;采矿工程;应用

引言

通过社会的迅速发展、城市化的加速以及人民生活中物质需求的增加,我们的能源需求也在增加。因此,不断加强我国采矿技术对采矿业具有重要意义。当前,我国采矿技术仍存在一些问题。相关技术和设备不够先进,导致整个开采利用过程效率低下。此外,一些矿区也相继发生人身安全事故,对工人的安全不负责任,严重影响企业经济。因此,为了解决这些问题,有必要不断引进现代采矿技术,不仅为工人提供安全的工作环境,而且确保采矿效率,提高企业利润,促进社会经济发展。

1采矿工程工艺技术要求

在开展采矿工程之前,需要相关人员对矿区实际情况和矿产资源综合性能等方面展开有效分析,同时按照各项分析结果确定采矿工程工艺技术,借助各项工艺技术降低采矿工程施工难度,从而保障采矿工程施工质量和矿区整体质量安全。而且通过研究各方面学术成果,发现其在采矿工程中在工艺技术上的要求也比较多,主要具体表现在以下几个方面:第一,为进一步强化各项采矿工艺技术在我国采矿工程中现实中的作用,必须保证各项工艺技术与采矿工程具体要求之间贴合度,严防有关部门在开展采矿工程时因工艺技术不合理而出现问题,使得各项工艺技术优势全面发挥出来。对于工艺技术中不合理地方来说,必须要求相关人员按照各项标准化要求对采矿工程中运用的工艺技术实施优化调整,并在各项工艺技术支持下推进矿产资源开采顺利开展。第二,为满足当前我国矿产行业对采矿工程所提要求,必须加强采矿工程安全监管力度,严防矿产资源开采受到外在因素干扰。同时还应要求有关部门利用现代化工艺技术来提高采矿工程工作效率。而对于解决矿产资源勘探及开采过程中所存在的一些安全问题,还要严格要求矿企的相关技术人员,不断优化生产工艺,降低外在因素对采矿安全所造成的影响,促使我国矿产资源开发行业向现代化方向发展。第三,为彰显各类工艺技术在采矿工程中具体优势,不仅需要相关工作人员按照标准化程序实施开采工艺,还需要在满足各项工艺技术要求条件下合理选用仪器设备,工艺技术与仪器设备运行之间有更多的关联性,使得工艺技术在矿产资源开采中发挥出更大的作用。

2当前我国采矿工艺技术在应用过程中存所在的问题

2.1安全方面所存在的问题

对于整个采矿行业来说,首先要特别强调的就是采矿作业中的安全问题。安全生产问题作为随时可能存在且不断发生变化且难以有效解决的重大问题,矿企必须要高度重视。采矿业属于应用技术性较强的工业生产活动,开采区域有不同的地质地貌结构,因此需要根据开采区域实际情况合理选用采矿工艺技术。虽然在矿山开采前已经做好了勘查工作,但是仍然有可能会出现一些矿山开采事故,例如矿区发生爆炸、透水、矿井内的井壁突然崩塌等,这些安全事故都是采矿工程中需要特别重视的问题。

2.2对矿石能源不能进行正确评估

我国对矿石能源不能够进行正确的评估,在采矿的项目开始之前没有足够的能力对矿石能源进行选择,经常会出现施工项目已经开始一半了,然后发现所对应的矿石能源不满足开发要求,出现弃矿或者二次采矿的情况,这也是对资源一定程度上的浪费和损坏。最后,由于实际条件的限制,我国还未有高端的技术,对一些环境条件恶劣的矿区进行开发和利用。

2.3开采效率不高

首先,受地域环境因素的制约,我国目前不同地区的矿山开采规模可能存在一些差异,一些开采规模较小的矿企,选用的采矿工艺比较落后,采矿工程管理方面也存在一些漏洞,无法完全掌握和熟练使用先进开采工艺技术和管理方式,致使矿区开采工作效率低下。其次,有的大型矿企没有充分意识到应用新采矿技术的优势,不积极探索引进其他企业先进的采矿管理技术,在矿山开采中仍旧使用较为落后的开采技术,导致了矿山开采工作效率不高。有的矿企为了能够实现利益最大化,不愿意在生产技术方面投入更多技术改进成本,这也是制约矿企可持续发展的一个重要因素。

3现代化采矿工艺技术的应用

3.1机械采矿关键工序

  1. 水采。剥离、开拓、管路布置等准备工作要超前机采至少半年。残积层、含砾层的开采优化是关键,避免多次重复搬运砾石,避免压矿,造成损失;减少设备损耗;必须随开采过程一次形成台阶,台阶参数随矿体赋存不同进行调整。对下月计划冲采点进行超前取样、化验,确保无误。优化腐殖土的堆存,分区块集中开采、区块开采完毕即行复垦。超前布置大流量的跑浆、雨水收集池。

  2. 机采。开拓道路的延伸布置是核心,对其服务年限、运输距离的控制极为关键;腐殖土的转运、堆存要做到损失最小;采场外部的雨水沉淀池要至少超前1a布置;依雨季、旱季不同的季节因素划分作业采场,范围较大的缓倾斜及水平矿体布置分期回采计划;剥离土堆存场地要能满足年度需求,基岩区的平整不能滞后。

3.2化学采矿工艺

由于矿石能源本身具有一定的物理性质和化学性质,通过对这些特性的研究,在采矿技术中融入化学采矿工艺,可以有效的提高采矿效率。首先,先将化学物质在采矿时投入使用,利用矿石能源的化学性质,采用合适的收集和开采方法。并且也有效地阻止了对大气的污染,这一项化学采矿工艺的出现,极大程度的解决了矿石产业污染严重的问题,对矿石产业可持续发展带来了很大的帮助。

3.3空场采矿技术

目前应用最广泛的现代采矿工艺技术就是空场采矿技术,空场采矿技术在作业时将采矿现场分为矿柱和矿房两个区域,在采矿作业中,工作人员先要对矿房内的矿产资源进行开采,并利用矿柱作为支撑来使得矿房体积不断增大。利用空场采矿技术可以突破地质环境的局限性,能够在狭小的空间内开采矿产,也可以在大空间内开采矿产,利用矿柱作为支撑体系能够确保整个采矿工程的安全性,并不断扩大采矿范围,开挖一部分矿产就留一部分矿产做矿柱,然后继续向更深更远的矿穴内挖掘,最后将整个矿山挖掘完毕后,再从远到近地将矿柱推倒将矿柱资源运出来,这样整个矿山就不会残留矿产资源,做到物尽其用,大幅提高矿产资源的利用率。

3.4充填采矿技术

充填采矿技术主要应用于回采作业中。当一个矿山开采完毕后,里面会形成采空区,极容易出现坍塌和地面沉降事故,为了避免此类事故发生,就需要利用充填采矿技术对采空区进行回填,例如回填尾砂、设置支撑、回填水、泥浆护壁等等都可以加固矿坑的强度,确保矿坑不会因采空失去应力而坍塌。还有在一些大型矿山开采过程中,也会应用充填采矿技术,开采完一部分区域就将此区域进行尾砂充填,然后再向深处开挖,避免开采区坍塌造成安全事故。充填采矿技术可以有效提高矿山的回采效率和矿产资源的利用率,降低采矿作业安全风险发生概率。

结束语

与发达国家相比,中国的采矿技术相对落后,造成一些废弃物和矿产资源损害。而且由于矿区的安全得不到有效的保障,经常发生安全事故。为解决采矿业存在的一些问题,需要不断引进现代化采矿业技术,为工人创造安全的工作环境,确保采矿业的效率,提高企业利润,促进社会经济发展。现代化采矿技术包括特殊采矿技术、机械化采矿技术、充填采矿技术、化学采矿技术等。为使这些技术能很好地应用于采矿工业,有必要加强矿区的安全保障,加强现代化采矿技术的应用推广,为采矿工业的可持续发展作出突出贡献。此外,有必要加强矿区的环境保护,严厉惩罚和控制不符合国家作业标准的矿区。加强采矿技术的改进,鼓励工人进行技术改革和创新,不断促进矿山企业良性发展。

参考文献

  1. 米军斌.采矿工程中的采矿技术与施工安全探讨[J].能源与节能,2020(07):105-106.

[2]郭金刚,李化敏,王祖洸,等.综采工作面智能化开采路径及关键技术[J].金矿科学技术,2021,49(1):128-138.

[3]张凯.煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术研究[J].石化技术,2019,26(08):88+78.

[4]王宁,张超.现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用探索[J].世界有色金属,2019(12):50+53.

[5]张奋勤.煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术分析[J].当代化工研究,2019(07):158-159.