采礦工程中現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)分析

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摘要：礦產(chǎn)資源是經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的能源支撐，加快礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)和利用，推動(dòng)我國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展是當(dāng)前面臨的重要任務(wù)。礦產(chǎn)資源開(kāi)采過(guò)程中應(yīng)積極引進(jìn)先進(jìn)采礦工藝，提高開(kāi)采效率和安全性。本文將對(duì)現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)在采礦工程中的應(yīng)用進(jìn)行相關(guān)探討。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代化；采礦工藝；空?qǐng)龇?；充填?/p>

1概述

我國(guó)經(jīng)濟(jì)處于發(fā)展期，對(duì)各類(lèi)礦產(chǎn)資源的需求量十分巨大，而我國(guó)礦產(chǎn)開(kāi)采工藝相對(duì)落后，礦產(chǎn)資源的開(kāi)采率和利用率較低，無(wú)法滿足現(xiàn)代社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的需求。提高礦產(chǎn)資源的開(kāi)采率，改善礦產(chǎn)開(kāi)采環(huán)境，探究現(xiàn)代化的采礦工藝就顯得尤為必要。

2現(xiàn)代采礦工藝技術(shù)的應(yīng)用

2.1采礦工藝技術(shù)應(yīng)用注意要素

安全是生產(chǎn)的第一要素，也是采礦工程順利進(jìn)行的基本保證。礦產(chǎn)開(kāi)采企業(yè)無(wú)論采用哪種工藝技術(shù)，都應(yīng)該將安全作為第一要素加以重視。企業(yè)要全面控制采礦作業(yè)的質(zhì)量，對(duì)各項(xiàng)安全影響因素進(jìn)行深入分析，管理好采礦作業(yè)的每個(gè)環(huán)節(jié)。企業(yè)在確保開(kāi)采質(zhì)量的前提下，可引進(jìn)現(xiàn)代化采礦工藝，利用機(jī)械化設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)，提高礦產(chǎn)開(kāi)采率。

2.2現(xiàn)代采礦工藝在采礦工程中的應(yīng)用

2.2.1空?qǐng)霾傻V工藝技術(shù)的應(yīng)用

空?qǐng)霾傻V工藝技術(shù)是當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的一種采礦技術(shù)，該工藝將礦區(qū)分為礦柱和礦房?jī)刹糠郑_(kāi)采時(shí)先對(duì)礦房?jī)?nèi)的礦產(chǎn)資源進(jìn)行開(kāi)采，然后再開(kāi)采礦柱內(nèi)的礦產(chǎn)資源。在實(shí)際應(yīng)用中，礦房回采主要以礦柱為支撐，采用敞空形式進(jìn)行開(kāi)采；開(kāi)采礦柱時(shí)則借助工具支撐，確保礦房在整個(gè)開(kāi)采過(guò)程中不會(huì)發(fā)生大幅度變形。整體而言，空?qǐng)霾傻V工藝的開(kāi)采率較高。

2.2.2充填采礦工藝技術(shù)的應(yīng)用

充填采礦工藝技術(shù)是在回采工作面前進(jìn)過(guò)程中，用填充材料對(duì)采空區(qū)進(jìn)行逐一填補(bǔ)，確保采空區(qū)的支撐強(qiáng)度能滿足安全生產(chǎn)的需求。在特殊環(huán)境下，為了保障采空區(qū)圍巖支撐強(qiáng)度，還可將支架與填充材料結(jié)合使用。應(yīng)用較為廣泛的充填采礦工藝有向下分層充填法，具體操作原理如圖1所示。充填采礦工藝的應(yīng)用可有效提高回采工作的有效性，減少礦產(chǎn)安全事故的發(fā)生率，有利于企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升。

2.2.3崩落采礦工藝技術(shù)的應(yīng)用

崩落采礦工藝是對(duì)礦洞中的危險(xiǎn)圍巖進(jìn)行崩落，從而達(dá)到降低頂層崩塌危險(xiǎn)的目的，為礦產(chǎn)開(kāi)采提供安全施工環(huán)境的一種采礦工藝。崩落采礦工藝技術(shù)分為兩類(lèi)，一類(lèi)是有底柱分段崩落法，另一類(lèi)是無(wú)底柱分段崩落法。使用有底柱分段崩落法時(shí)需要對(duì)階段高度、分段高度、分段的水平斷面尺寸、底柱高度、漏斗間距以及其他各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行合理設(shè)定。以底柱高度為例，底柱高度主要由礦石穩(wěn)定性和礦巷道形式?jīng)Q定，若采用漏斗底結(jié)構(gòu)，則每個(gè)階段上分段的底柱高度為5-7m，下分段底柱高度則設(shè)為11-13m，以消除耙礦和階段運(yùn)輸之間牽制。無(wú)底柱分段崩落采礦法機(jī)械化程度高，可節(jié)省大量的人力，由于取消了回采巷道上部的分段臨時(shí)底柱，因此被稱(chēng)為無(wú)底柱分段崩落法。該法機(jī)械化程度較高，應(yīng)用范圍相對(duì)廣泛。有底柱和無(wú)底柱分段崩落法施工原理圖可參見(jiàn)圖2和圖3。

2.2.4巖體加固技術(shù)的應(yīng)用

在采礦過(guò)程中，由于地質(zhì)條件、機(jī)械設(shè)備、氣候等多種因素共同作用，采礦區(qū)周?chē)鷰r體可能會(huì)遇到不穩(wěn)定的情況，若要保障開(kāi)采工作的順利開(kāi)展，就需要利用錨索工具對(duì)采礦區(qū)的溜井、頂板及圍巖等不穩(wěn)定部位進(jìn)行加固處理，該法即被稱(chēng)為巖體加固技術(shù)。在實(shí)際開(kāi)采中，巖體加固技術(shù)通常與空?qǐng)龇?、充填法等采礦工藝結(jié)合使用，保障采礦的安全。在對(duì)巖體進(jìn)行加固時(shí)，支護(hù)法和注漿法應(yīng)用較為普遍，該法可對(duì)礦場(chǎng)中的流砂和破碎巖體具有極佳的緊固效果。

2.2.5溶浸采礦工藝技術(shù)的應(yīng)用

溶浸采礦工藝屬于化學(xué)開(kāi)采技術(shù)的一種，該法是根據(jù)地質(zhì)勘探結(jié)果對(duì)開(kāi)采礦產(chǎn)的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)進(jìn)行深入分析，針對(duì)其化學(xué)性質(zhì)選擇合適的溶浸液，然后將其灌注到礦層中與目標(biāo)物進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，將所要開(kāi)采礦物由固體形式轉(zhuǎn)為液體形式，從而實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)。溶浸采礦工藝安全系數(shù)大，開(kāi)采率高，與現(xiàn)代節(jié)能環(huán)保的生產(chǎn)要求相一致，因此具有一定的發(fā)展前景。

3結(jié)語(yǔ)

礦產(chǎn)資源的開(kāi)采和利用對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義，為提高開(kāi)采率，應(yīng)加快先進(jìn)開(kāi)采工藝的研究和試驗(yàn)進(jìn)度，大力提高我國(guó)的礦產(chǎn)資源開(kāi)采。在提高資源利用率的同時(shí)，還應(yīng)重視綠色開(kāi)采工藝技術(shù)的應(yīng)用，將有利于環(huán)保的新工藝、新技術(shù)和新產(chǎn)品應(yīng)用到生產(chǎn)中，以實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)開(kāi)采的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益。

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作者：代琪 單位：冀中能源峰峰集團(tuán)有限公司羊東礦