采礦工程采礦方法創(chuàng)新實(shí)踐

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摘要：礦產(chǎn)資源時(shí)促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，與人們的生產(chǎn)和生活息息相關(guān)。合理利用開采資源，科學(xué)開采礦產(chǎn)資源時(shí)采礦工程的重要內(nèi)容。通過對采礦工程中采礦方法的創(chuàng)新與實(shí)踐探析，指出采礦方法的技術(shù)形式和創(chuàng)新實(shí)踐內(nèi)容，為礦產(chǎn)資源的可持續(xù)發(fā)展提供幫助。

關(guān)鍵詞：采礦工程；采礦方法；創(chuàng)新；實(shí)踐

礦產(chǎn)資源一直是人們賴以生存和發(fā)展的根本，在國民經(jīng)濟(jì)及社會的快速發(fā)展中占據(jù)著十分重要的地位，隨著工業(yè)化和城市化進(jìn)程的不斷加快，人們對于礦產(chǎn)資源的需求呈現(xiàn)出持續(xù)上升的狀態(tài)，供求矛盾的不斷激化，大量銅、鐵、鋁、鉛等金屬礦產(chǎn)資源需要依靠進(jìn)口，使得資源短缺成為了制約經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的關(guān)鍵[1]。同時(shí)礦產(chǎn)資源開發(fā)的可持續(xù)發(fā)展還受到粗放開采、環(huán)境污染、生態(tài)破壞等問題的限制。當(dāng)前傳統(tǒng)的采礦方法十分落后，使得到阿玲的礦產(chǎn)資源得不到有效地開采和利用。研究學(xué)者們得出的采礦理論也沒有隨著礦山開采的具體情況得到推陳出新，造成了大量的礦產(chǎn)資源在開采的過程中被浪費(fèi)，開采過程不重視對環(huán)境的保護(hù)，也造成了誰提的破壞、水源的污染以及水土流失等問題產(chǎn)生，對此，本文對采礦工程中采礦方法進(jìn)行深入的研究，并對其進(jìn)行創(chuàng)新與實(shí)踐。

1采礦工程中采礦方法的創(chuàng)新

由于當(dāng)前礦區(qū)表面的礦產(chǎn)資源量較少，因此采礦工程中的創(chuàng)新采礦方法應(yīng)逐漸轉(zhuǎn)向縱向發(fā)展的模式，增加對較深礦井的采礦技術(shù)，引入傳統(tǒng)露天開采技術(shù)的優(yōu)勢，結(jié)合新興技術(shù)，提高對深部礦井的開采效率[2]。在較深的礦井中開采要考慮到隨著深度的增加，其溫度和壓力也會隨之增加的問題，因此對于采礦工程而言提出了更加嚴(yán)格的要求。結(jié)合深井采礦的工藝技術(shù)，例如充填技術(shù)、滿管流輸送技術(shù)等，對深井進(jìn)行充填處理，通過充填材料和充填質(zhì)量的控制，實(shí)現(xiàn)對深井的開采。在保證開采工人人身安全的前提下，進(jìn)一步加快對深井采礦技術(shù)的應(yīng)用，從而提高對礦產(chǎn)資源的開采數(shù)量和質(zhì)量。對于結(jié)構(gòu)較為簡單、無需建立礦床和礦柱的礦區(qū)表面的礦產(chǎn)資源開采，要注重對礦產(chǎn)資源的利用率，減少不必要的浪費(fèi)，可采用崩落采礦的方法進(jìn)行[3]。崩落采礦方法的原理是利用崩落的礦區(qū)圍巖對礦區(qū)地壓進(jìn)行管理。在采礦工程進(jìn)行的過程中，將地表上的礦體頂部圍巖實(shí)施有計(jì)劃、有目的的崩落，再對崩落的巖石進(jìn)行采空區(qū)填充，完成對礦產(chǎn)資源的開采。這種采礦方法存在的弊端在于會受到礦區(qū)周圍環(huán)境的限制，當(dāng)?shù)V區(qū)礦體圍巖上出現(xiàn)流沙或水體的情況下，無法使用崩落方法采礦。而有點(diǎn)在于，這種方法不需要回采礦柱，防止對開采工人的安全造成威脅。同時(shí)，不會存在被遺留損失的礦體出現(xiàn)，提高對礦產(chǎn)資源的開采效率，也降低了采礦工程的成本。

2影響采礦方法需求

2.1地質(zhì)因素

地質(zhì)因素指的是每個(gè)礦床本身的條件，主要包括了礦山及圍巖的物理學(xué)性質(zhì)，并綜合反映出了礦山巖體的穩(wěn)定性，直接影響到采礦場低壓的管理方法。同時(shí)還包括了礦體的產(chǎn)出狀況，如，礦體斜角、厚度及形狀等，可用礦物在礦體及圍巖中的具體分布、礦產(chǎn)的實(shí)際品位與價(jià)值、礦體賦存深度及礦體同圍巖之間的自燃性與結(jié)構(gòu)性等，這些地質(zhì)因素都對采礦場的布置、構(gòu)成要素、運(yùn)輸方法以及采礦方法的選擇等產(chǎn)生影響。

2.2技術(shù)因素

在技術(shù)因素中，重要包括了施工人員對礦體勘探的程度、施工裝備水平、采裝機(jī)的機(jī)械化發(fā)展程度及礦山的技術(shù)操作與管理水平、地表陷落的程度、相關(guān)加工部門對礦體提出的要求等。如開采技術(shù)設(shè)備的條件與材料的供應(yīng)情況，直接影響到采礦方法的選擇與實(shí)施，同時(shí)也影響到采礦方法優(yōu)化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)情況。而現(xiàn)行的技術(shù)管理水平是否能復(fù)合采礦方法所規(guī)定的技術(shù)管理水平，也對是否能夠?qū)崿F(xiàn)采礦方法所要求的目標(biāo)有著極大的關(guān)系。如，對于一些中小型礦山或地方礦山，其采礦方法可以選擇那些技術(shù)較為簡單、操作便捷且管理方便的開采方法。

3采礦方法實(shí)踐

針對深井的采礦方法實(shí)踐，首先根據(jù)深井的不同可選擇不同的充填類型，例如泵送充填、水力充填和風(fēng)力充填。三種不同的充填方法是根據(jù)填充材料粗砂、細(xì)砂、細(xì)泥和水泥的比例改變的。用于輸送充填的管道應(yīng)保證其輸送摩擦阻力控制在一定范圍，以160mm的通用管道直徑為例，每米的摩擦阻力應(yīng)控制在60Pa～110Pa范圍內(nèi)最為適宜。圖1為深井采礦方法充填裝置示意圖。在上清液中添加適量藥劑，可以使質(zhì)量濃度為30%的全尾砂漿沉降特性得到明顯的改善，同時(shí)在每立方米中30%的質(zhì)量濃度的全尾砂漿中增加藥劑也可使清濁界面得到快速的沉降[4]。再向立式砂倉中添加適量的藥劑可以實(shí)現(xiàn)砂漿的動態(tài)沉降，實(shí)現(xiàn)在輸入砂漿的過程中，將上清液完全溢出，從而得到保存大量礦產(chǎn)資源的沉砂。針對礦區(qū)地表開采的崩落采礦方法在實(shí)踐過程中可分為三種類型的開采模式，分別為無底柱分段崩落、有底柱分段崩落和階段崩落。表1為三種崩落開采方法的在實(shí)踐中的差異對比。無底柱分段崩落采礦方法在實(shí)踐過程中首先要設(shè)置分段高度，通常情況下為11m～14m，通過設(shè)備井、電梯井或斜坡道與劃分出的各個(gè)分段連接?；夭稍诘V體的全厚，并沿礦體走向向前不斷推進(jìn)，當(dāng)回采工作推進(jìn)到一定距離后，實(shí)現(xiàn)對采場地壓的管理[5]。有底柱分段崩落采礦方法在實(shí)踐中首先要對礦房預(yù)留底柱，再劃分出對應(yīng)的開采順序，在回采階段也按照順序由上而下開采，底柱開采與下一階段的開采同時(shí)進(jìn)行，當(dāng)圍巖的頂部無法進(jìn)行自然崩落時(shí)，可采用強(qiáng)制措施使其崩落。階段崩落采礦方法的實(shí)踐過程與有、無底柱分段崩落類似，但在底部結(jié)構(gòu)上需要進(jìn)行更加復(fù)雜的設(shè)置，可用于頂板穩(wěn)定性較低、礦體厚度在3m以內(nèi)、傾斜角度在30°以內(nèi)的緩傾斜礦體，主要用于開采鐵礦、煤礦、鋁土礦等。

4結(jié)語

通過本文研究得出，采礦工程的質(zhì)量直接影響著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，本文針對深部礦井和地表礦體的開采方法創(chuàng)新進(jìn)行了深入的研究，通過實(shí)踐證明兩種方法均可以在一定程度上提高采礦工程的質(zhì)量和礦產(chǎn)資源的利用率，但在當(dāng)前眾多的采礦方法中仍然存在某些方面的問題，制約著采礦的效率和速度。因此，還需不斷對采礦方法進(jìn)行創(chuàng)新，從而提高對礦產(chǎn)資源的利用率，使采礦工程更加規(guī)范化，促進(jìn)采礦企業(yè)的發(fā)展。

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作者：曹龍 單位：長春黃金設(shè)計(jì)院有限公司