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摘要:随着经济发展水平的提高,国内矿业得到了很好的发展机遇。在这段时间里,不但采矿工程的数量增加了,而且各种采矿工艺和技术都有了很大的发展。对采矿作业来说,采矿工艺技术的水平决定着采矿作业的效率、安全和经济效益,因此,选择适当的采矿工艺技术对于采矿作业来说是非常重要的。通过对采矿作业中各种采矿工艺技术应用情况的阐述和分析,阐述了采矿作业中应注意的问题。本研究旨在探究各种采矿工艺技术在采矿作业中的应用,从而有效地提升我国采矿工艺技术水平。
关键词:采矿工程;采矿作业;工艺技术
引言
随着工业化建设的加速,对矿物资源的需求也在不断增加。矿物资源是一种不可再生的资源,其重要性是不容忽视的。在目前经济发展的转型时期,为了响应国家节约能源、低碳环保的政策号召,对现有的采矿工艺技术进行优化和改进,引入全新的绿色环保、智能自动化的开采理念,这对于提高采矿作业的质量和效率,提高经济效益是很有必要的。
一、采矿工艺技术应用现状
(一)采矿技术
从井下施工与煤矿开采过程中,可以看出采矿技术的先进程度。同时,采矿技术的先进与否也直接影响着开采的效率和安全,进而影响着采矿行业的发展。目前,采矿工程中所采用的工艺,基本上存在着技术上的缺陷。如果这些技术问题得不到及时有效的解决,长期应用到一线作业当中,将会不断的叠加施工风险,极大的威胁到生命安全。在探测煤炭资源储量并确定煤矿位置,目前技术落后,不能得到普及,探测效率低,误差大;而且,探测得到的数据也缺乏参考价值。这样做,既是对资源的浪费,也是对煤矿开采工作的影响。此外,在井下开采中,机械化程度普遍较低,一些偏远地区的小煤矿,仍采用传统的人工作业方式。同时,管理模式落后,已跟不上采矿工业技术的进步。
(二)采矿安全
各行业的发展重点都集中在安全生产上,采矿井下施工具有很高的危险性。对安全生产的高度重视,可以有力地展现煤矿的管理能力。在采矿工程中,由于采矿作业环境变化频繁,安全隐患较大,安全隐患较多。一般来说,采矿的深度都在地下一百米左右,而煤矿的运输也会通过一条相对独立的通道。矿山开采中,如果开采不当,或者自然条件发生变化,都有可能造成事故,其中以渗水和塌方最为典型,这将对人们的生命安全造成极大的威胁。此外,由于施工现场空间狭小,空气流通不畅,极易引发瓦斯爆炸、透水等意外和安全事故。
二、现代化采矿工艺技术
(一)空场采矿工艺
目前,最常用的采矿工艺是空场采矿工艺。采用空场采矿工艺,通常分为矿柱和矿房,具体操作时,施工人员先对矿房进行开采,再利用矿柱支撑矿房。在应用空场采矿工艺的时候,要充分利用技术,改善地下环境,突破技术限制,利用大空间,扩大开采面积,最大限度地利用和开发地下矿产资源。在开采完矿房,施工人员应及时将矿柱开采出来。在使用空场采矿工艺的时候,要保证采矿环境的和谐单一,不能有太多干扰性的因素,以免留下安全隐患,同时还要注意设备的管理与维护,提高开采效率。
(二)充填采矿工艺
充填采矿工艺一般适用于回采作业。工人们通过对采空区进行充填,加大对采空区的支撑力,使之达到安全标准。在复杂和特殊的工作环境中,充填采矿可以支撑围岩,将填充材料与支架整合起来,有效地提高了围岩的支撑强度。在采矿作业中,采用充填采矿工艺,可极大地提高回采效率,降低事故发生率,提高经济效益。
(三)崩落采矿工艺
一般情况下,崩落开采都是在比较危险的环境下进行的,比如崩落矿的顶层。采用崩落采矿工艺可以提高采矿的安全性,因此,崩落采矿工艺是目前应用最广的一种方法。崩落采矿工艺具体包括了无底柱崩落方法、底柱分段崩落方法。在应用底柱分段崩落方法的时候,需要检测底柱高度,确定漏斗间距,还需要测量横断面大小,检测阶段高度,对其进行科学规划与设计,最大程度规避崩落采矿工艺的缺陷,确保采矿环境安全。
(四)岩体加固工艺
在采矿作业中,应用岩体加固工艺时,要充分结合当前的地质和水文条件,结合设备,并根据岩体的平稳性,适时地采用岩体加固工艺,以保证采矿作业的顺利实施,必要时,在围岩、遛井等部位使用锚索工具,实际上,上述琐碎的部分都是通过岩体加固而产生的,这些技术称为岩体加固工艺。需要注意的是,岩体加固工艺不能单独使用,必须要将其与空场工艺和充填工艺结合起来,一起使用,这样才能发挥出技术的特点,才能保证开采的安全。此外,岩体加固技术还可与注浆支护技术相结合,对破碎岩体和流沙岩体均有利。
(五)拉斗铲无运输倒堆工艺
该工艺是由裁截、运输、排土等多项技术组成。拉斗铲无运输倒堆技术,可直接将剥离物推倒,其生产能力相当强大。拉斗铲无运输倒堆技术主要应用于倾角较大的矿层,同时,该技术在使用时,不受气候和水文的影响,可直接堆排采空区,在使用该技术的时候,必须采取有效的措施,防止积水,使用体积和质量较大的拉斗铲进行开采。
(六)采空区填充工艺
该技术可保证矿山施工过程的顺利进行,对围岩进行动态调节,并对矿山施工中的各种危险因素进行有效反应。在采矿过程中,遇到废石、尾矿等固体废弃资源时,采用采空区充填技术,可以最大限度地利用废弃的资源,减少资源的浪费,提高土地的利用率。在应用采空区充填技术时,要对现有的采场环境状况进行综合分析,制定出合理的回采方案,以确保回采的安全。比如,在开采无废弃矿山的地下资源时,可以采用爆破的方法,来提高矿山的开采效率。在对废石进行处理的时候,工作人员可以使用上述处理固体废物的手段,还可以对挖掘工程进行科学地设计,根据流程,实施采矿作业,避免产生废墟坑口,对环境造成破坏。另外,在开采过程中,可选用顶板补强、尾砂充填等方法,并可对地质条件进行及时评估,提高岩层的支护强度。
三、现代采矿工艺技术具体运用
(一)矿山灾害预警机制
在采矿业的发展过程中,矿山灾害将是一个多发的问题。因此,矿井预警技术具有非常广泛的应用前景。以高度信息化的通信技术和人工智能为基础,开发出全方位的采矿智能预警体系,能够从多个角度对矿山的潜在风险进行预警,也就是:勘探、开采、运输等,从而降低发生采矿事故的风险,保证人员的生命安全。
(二)智能采矿技术
随着5G网络和互联网技术的迅速发展,机械的智能化程度得到了极大地提高,人工智能在各个领域得到了广泛的应用。在智能采矿这一项目中,5G技术已被应用到煤矿开采,极大地实现了自动化、安全化、信息化的开采。随着人工智能和通信技术的发展,矿山的开采已经逐渐走向了无人化和智能化。有关研究表明,5G技术还可以用于矿山的远程在线控制,即技术人员可以在地面上控制地下机械运行,远程指挥矿井内机械进行开采,极大地提升了开采效率和安全性,这已成为未来矿井采矿的发展趋势。
结语
总而言之,在我国的社会发展进程中,采矿工程起到了十分关键的作用,这就需要有关的采矿单位,对采矿工艺予以高度地关注,同时还要对采矿过程中出现的问题展开全面的分析,只有这样,才可以制定出行之有效的对策。此外,从业人员也要不断提升自己的素质,严格遵守有关的要求和规定,将采矿技术运用到实际中,使其发挥出应有的作用。
参考文献
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