采礦技術(shù)特點及應用研究

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摘要:隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,各行業(yè)對礦產(chǎn)資源的需求量越來越大。能源開采的基礎便是采礦作業(yè),我了緩解當前礦產(chǎn)資源的短缺問題,滿足社會生產(chǎn)力的發(fā)展要求,相關(guān)煤礦頃應該采用先進科學的采礦技術(shù),以促進國民經(jīng)濟的穩(wěn)定發(fā)展。本文分析了我國采礦技術(shù)的現(xiàn)狀,指出了其在采礦中的實際應用,以期為此后的煤礦開采工作提供更多的借鑒依據(jù)。

關(guān)鍵詞:采礦技術(shù);采礦過程;特點;應用

前言

為了在發(fā)展社會經(jīng)濟的期間保證資源的可持續(xù)性開采,提高采礦效率,避免浪費問題。企業(yè)在采礦期間應合理采用采礦技術(shù),在提高作業(yè)效率的基礎上,保證采礦的安全性與可靠性。

1我國采礦技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

當前高科技技術(shù)得到了快速發(fā)展,采礦行業(yè)開始廣泛采用創(chuàng)新方法。雖然我國采礦技術(shù)也得到了一定進步,但與國際同行業(yè)依然存在較大差距。對此,在此后的煤礦開采期間,企業(yè)應高效采用高新技術(shù),引進更高水平的科學技術(shù),并在大力培養(yǎng)技術(shù)人才的基礎上,做好采礦設備與采礦技術(shù)的更新工作。除此之外,開采期間還應遵循可持續(xù)發(fā)展原則,避免破壞生態(tài)環(huán)境,保證環(huán)保性。實際開采期間,煤礦企業(yè)采用多樣化的采礦系統(tǒng),增大了管理與協(xié)調(diào)難度,且井下作業(yè)環(huán)境較為復雜,對監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)要求更高,需要更多的監(jiān)控數(shù)據(jù)量。

2采礦技術(shù)在采礦中的特點

一是固定性,采礦作業(yè)的主要任務便是采集地下的礦產(chǎn)資源,且這些煤炭資源更多集中于一個地點,作業(yè)具備更強的固定性。礦藏資源的形成需要長時間的積累,屬于不可再生資源,為了提高采礦效率,企業(yè)應合理采用采礦技術(shù),在促進采礦生產(chǎn)力的基礎上,提高社會與經(jīng)濟效益。二是流動性,煤礦開采期間,工作人員應根據(jù)采礦進程的變化情況綜合采用不同的開采技術(shù),以保證各個開采環(huán)節(jié)的銜接性與配合度,從而提高采礦作業(yè)的效率與質(zhì)量水平。若無法保證開采的靈活性與流動性,各個環(huán)節(jié)較為松散,則會導致采礦的失調(diào),降低開采效果。三是不可再生性,礦產(chǎn)資源更多存在于環(huán)境惡劣的地區(qū),且隨著開采深度的增加,采礦技術(shù)也更為復雜,采礦期間的的資源質(zhì)量會越來越差,無法保證預期的經(jīng)濟效益。對此,在采礦期間應做好采礦技術(shù)的創(chuàng)新工作,以提高采礦效率。四是高風險性,礦產(chǎn)資源分布于自然環(huán)境條件復雜的地區(qū),且分布并不均勻,開采流程較為復雜,實際開采期間極易受到各種自然與人為因素的影響,安全事故的發(fā)生幾率較大。對此,采礦工程具備高風險、高強度等特點,開采期間需要投入較大的成本,且這些因素也一定程度上影響著最終的經(jīng)濟效益。

3采礦技術(shù)在采礦中的具體應用

隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,各行業(yè)對能源的需求量也不斷增大,受礦產(chǎn)條件、地質(zhì)因素等各種因素的影響,企業(yè)應合理采用采礦技術(shù),以切實提高采礦效率。

3.1機械開采法

根據(jù)不同的采礦作業(yè),機械化開采可以分為露天與機械開采法。露天開采技術(shù)需要剝離礦體表層的巖土層,并采用自上而下的開采方法。同時,露天礦產(chǎn)資源大多直接分布于地面,可以降低礦石的貧化率,在保證機械化開采順利進行的基礎上,減少了礦石的損失率,增強了開采安全性。地下礦產(chǎn)資源深度較大,且剝離礦體巖土的工作量也較大,降低了地下開采效率。隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,人們生活水平提高的同時也增強了環(huán)保理念,并將其應用至采礦過程中,地下尾砂膠結(jié)充填采礦法便可以有效處理礦尾污染問題,降低了對環(huán)境的破壞,保證了生態(tài)保護效果。

3.2特殊采礦法

煤礦開采條件可以影響采礦技術(shù)的應用效果,對于較為特殊的礦山應采用特殊的采礦技術(shù)。當前物理、化學以及海洋等三中特殊采礦技術(shù)得到了廣泛采用,且物理與化學采礦方法較為相似,主要通過溶解、提取方法分解礦產(chǎn)資源,利用特殊溶劑提取有效礦產(chǎn)成分。物理與化學方法成本較低,且具備較強的環(huán)境適應性,在實際開采過程中得到了廣泛應用。但這兩種方法無法開采海洋礦產(chǎn)資源,海洋開采環(huán)境較為惡劣,存在較大的安全風險,且需要較高的成本投資。當前我國海洋采礦應用范圍依然存在一定的局限性,相關(guān)部門及工作人員應加大對海洋礦產(chǎn)資源開采技術(shù)的研究力度,在保證可持續(xù)發(fā)展的基礎上,獲得更多的海洋礦產(chǎn)資源。

3.3填充法

填充法在采礦期間得到了廣泛應用,其主要將事先準備好的填充材料運輸至采空區(qū),保證了回采作業(yè)的安全性。填充采礦技術(shù)具備較強的環(huán)境適應性,采礦效率較高,在深度較高的采礦工程中具備較好的實用性。開采期間采用已經(jīng)成型的充填體,在管理地壓的基礎上,避免坍塌、崩落等安全問題的發(fā)生,為回采工作的順利進行打下了堅實的基礎,為開采人員營造了更為安全可靠的開采環(huán)境。

3.4巖體加固技術(shù)

受地質(zhì)條件、氣候以及機械設備等因素的影響,采礦區(qū)附近巖石穩(wěn)定性較差,為了確保采礦作業(yè)的順利進行,期間采礦人員應做好圍巖、頂板以及溜井等不穩(wěn)定位置的改造工作,進行加固處理。實際施工期間,采礦人員應與充填法、空場法等采礦技術(shù)結(jié)合使用,以保證安全性與可靠性。在巖體加固期間可以采用支護與注漿方法,以更為牢固的處理礦場中的流砂與破碎巖體。

3.5崩落采礦工藝技術(shù)

為了保證采礦工作的安全性,避免崩落礦洞頂層出現(xiàn)安全問題,企業(yè)應有效采用崩落采礦工藝技術(shù)。且此種技術(shù)主要分為兩種類型,包括底柱分段崩落法與無底柱分段崩落法,在采用底柱分段崩落法時應合理設定分段高度、底柱高度以及期間高度等參數(shù),以確保使用的和理性與高效性。除此之外,無底柱分段崩落法無需使用較大的人為力量,機械化程度較高,在煤礦開采期間得到了廣泛采用。

4采礦技術(shù)未來的發(fā)展方向與目標

4.1保證礦產(chǎn)采場穩(wěn)定性

煤礦開采期間使用尾礦充填采空區(qū)技術(shù)時應做好相關(guān)的安全保障措施,并降低低廢石產(chǎn)出率。為了評估確定礦區(qū)圍巖的穩(wěn)定性,相關(guān)工作人員應綜合采用數(shù)值模擬、地壓監(jiān)測以及物理模擬等高科技監(jiān)測手段,利用數(shù)值模擬方法研究填充料不足采場的穩(wěn)定性。期間還應通過專家系統(tǒng)與實驗室試驗方法預測采場頂板的破壞模式,在確定廢石填充強度影響的基礎上,合理選擇加固措施。

4.2地下礦山無廢開采技術(shù)

煤礦開采期間不可避免的會產(chǎn)生較多廢石,這屬于采礦企業(yè)必須面對的問題。若無法正確處理廢石,不但會浪費大量的人力、物力以及財力資源,且還會降低采礦效率。對此,煤礦開采企業(yè)應在保證作業(yè)安全的基礎上,做好廢石開采處理工作,針對礦區(qū)的不同情況,保證采切工程布置的合理性,以最大程度的減少廢石量。

4.3地下礦山地面沉降坍塌預警系統(tǒng)

煤礦開采期間極易出現(xiàn)危險問題,由此企業(yè)應設置靈敏的礦區(qū)報警系統(tǒng),并對整個礦區(qū)進行監(jiān)控,以便及時發(fā)現(xiàn)地面沉陷或者礦區(qū)異常情況。通過感應裝置對周圍環(huán)境與地表的實際分析,可以將分析的具體數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控系統(tǒng),并發(fā)出警報,以便工作人員制定預防措施,避免造成人員傷亡問題。我國的礦產(chǎn)資源十分豐富,為了促進礦產(chǎn)領(lǐng)域的穩(wěn)定全面發(fā)展,應不斷提高預警系統(tǒng)裝備的高效性。

5結(jié)束語

采礦技術(shù)直接影響著煤礦開采的社會與經(jīng)濟效益,在實際開采期間,煤礦企業(yè)應結(jié)合自身的實際情況合理選擇,在積累經(jīng)驗的前提下保證采礦工作的高效進行,為社會經(jīng)濟的穩(wěn)定快速發(fā)展提供更多的豐富資源。

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作者：張宏 單位：汾西礦業(yè)集團營運分公司