采矿技术特点及应用研究

摘要:随着社会经济的快速发展,各行业对矿产资源的需求量越来越大。能源开采的基础便是采矿作业,我了缓解当前矿产资源的短缺问题,满足社会生产力的发展要求,相关煤矿顷应该采用先进科学的采矿技术,以促进国民经济的稳定发展。本文分析了我国采矿技术的现状,指出了其在采矿中的实际应用,以期为此后的煤矿开采工作提供更多的借鉴依据。

关键词:采矿技术;采矿过程;特点;应用

前言

为了在发展社会经济的期间保证资源的可持续性开采,提高采矿效率,避免浪费问题。企业在采矿期间应合理采用采矿技术,在提高作业效率的基础上,保证采矿的安全性与可靠性。

1我国采矿技术的发展现状

当前高科技技术得到了快速发展,采矿行业开始广泛采用创新方法。虽然我国采矿技术也得到了一定进步,但与国际同行业依然存在较大差距。对此,在此后的煤矿开采期间,企业应高效采用高新技术,引进更高水平的科学技术,并在大力培养技术人才的基础上,做好采矿设备与采矿技术的更新工作。除此之外,开采期间还应遵循可持续发展原则,避免破坏生态环境,保证环保性。实际开采期间,煤矿企业采用多样化的采矿系统,增大了管理与协调难度,且井下作业环境较为复杂,对监控系统的技术要求更高,需要更多的监控数据量。

2采矿技术在采矿中的特点

一是固定性,采矿作业的主要任务便是采集地下的矿产资源,且这些煤炭资源更多集中于一个地点,作业具备更强的固定性。矿藏资源的形成需要长时间的积累,属于不可再生资源,为了提高采矿效率,企业应合理采用采矿技术,在促进采矿生产力的基础上,提高社会与经济效益。二是流动性,煤矿开采期间,工作人员应根据采矿进程的变化情况综合采用不同的开采技术,以保证各个开采环节的衔接性与配合度,从而提高采矿作业的效率与质量水平。若无法保证开采的灵活性与流动性,各个环节较为松散,则会导致采矿的失调,降低开采效果。三是不可再生性,矿产资源更多存在于环境恶劣的地区,且随着开采深度的增加,采矿技术也更为复杂,采矿期间的的资源质量会越来越差,无法保证预期的经济效益。对此,在采矿期间应做好采矿技术的创新工作,以提高采矿效率。四是高风险性,矿产资源分布于自然环境条件复杂的地区,且分布并不均匀,开采流程较为复杂,实际开采期间极易受到各种自然与人为因素的影响,安全事故的发生几率较大。对此,采矿工程具备高风险、高强度等特点,开采期间需要投入较大的成本,且这些因素也一定程度上影响着最终的经济效益。

3采矿技术在采矿中的具体应用

随着我国社会经济的不断发展,各行业对能源的需求量也不断增大,受矿产条件、地质因素等各种因素的影响,企业应合理采用采矿技术,以切实提高采矿效率。

3.1机械开采法

根据不同的采矿作业,机械化开采可以分为露天与机械开采法。露天开采技术需要剥离矿体表层的岩土层,并采用自上而下的开采方法。同时,露天矿产资源大多直接分布于地面,可以降低矿石的贫化率,在保证机械化开采顺利进行的基础上,减少了矿石的损失率,增强了开采安全性。地下矿产资源深度较大,且剥离矿体岩土的工作量也较大,降低了地下开采效率。随着社会经济的快速发展,人们生活水平提高的同时也增强了环保理念,并将其应用至采矿过程中,地下尾砂胶结充填采矿法便可以有效处理矿尾污染问题,降低了对环境的破坏,保证了生态保护效果。

3.2特殊采矿法

煤矿开采条件可以影响采矿技术的应用效果,对于较为特殊的矿山应采用特殊的采矿技术。当前物理、化学以及海洋等三中特殊采矿技术得到了广泛采用,且物理与化学采矿方法较为相似,主要通过溶解、提取方法分解矿产资源,利用特殊溶剂提取有效矿产成分。物理与化学方法成本较低,且具备较强的环境适应性,在实际开采过程中得到了广泛应用。但这两种方法无法开采海洋矿产资源,海洋开采环境较为恶劣,存在较大的安全风险,且需要较高的成本投资。当前我国海洋采矿应用范围依然存在一定的局限性,相关部门及工作人员应加大对海洋矿产资源开采技术的研究力度,在保证可持续发展的基础上,获得更多的海洋矿产资源。

3.3填充法

填充法在采矿期间得到了广泛应用,其主要将事先准备好的填充材料运输至采空区,保证了回采作业的安全性。填充采矿技术具备较强的环境适应性,采矿效率较高,在深度较高的采矿工程中具备较好的实用性。开采期间采用已经成型的充填体,在管理地压的基础上,避免坍塌、崩落等安全问题的发生,为回采工作的顺利进行打下了坚实的基础,为开采人员营造了更为安全可靠的开采环境。

3.4岩体加固技术

受地质条件、气候以及机械设备等因素的影响,采矿区附近岩石稳定性较差,为了确保采矿作业的顺利进行,期间采矿人员应做好围岩、顶板以及溜井等不稳定位置的改造工作,进行加固处理。实际施工期间,采矿人员应与充填法、空场法等采矿技术结合使用,以保证安全性与可靠性。在岩体加固期间可以采用支护与注浆方法,以更为牢固的处理矿场中的流砂与破碎岩体。

3.5崩落采矿工艺技术

为了保证采矿工作的安全性,避免崩落矿洞顶层出现安全问题,企业应有效采用崩落采矿工艺技术。且此种技术主要分为两种类型,包括底柱分段崩落法与无底柱分段崩落法,在采用底柱分段崩落法时应合理设定分段高度、底柱高度以及期间高度等参数,以确保使用的和理性与高效性。除此之外,无底柱分段崩落法无需使用较大的人为力量,机械化程度较高,在煤矿开采期间得到了广泛采用。

4采矿技术未来的发展方向与目标

4.1保证矿产采场稳定性

煤矿开采期间使用尾矿充填采空区技术时应做好相关的安全保障措施,并降低低废石产出率。为了评估确定矿区围岩的稳定性,相关工作人员应综合采用数值模拟、地压监测以及物理模拟等高科技监测手段,利用数值模拟方法研究填充料不足采场的稳定性。期间还应通过专家系统与实验室试验方法预测采场顶板的破坏模式,在确定废石填充强度影响的基础上,合理选择加固措施。

4.2地下矿山无废开采技术

煤矿开采期间不可避免的会产生较多废石,这属于采矿企业必须面对的问题。若无法正确处理废石,不但会浪费大量的人力、物力以及财力资源,且还会降低采矿效率。对此,煤矿开采企业应在保证作业安全的基础上,做好废石开采处理工作,针对矿区的不同情况,保证采切工程布置的合理性,以最大程度的减少废石量。

4.3地下矿山地面沉降坍塌预警系统

煤矿开采期间极易出现危险问题,由此企业应设置灵敏的矿区报警系统,并对整个矿区进行监控,以便及时发现地面沉陷或者矿区异常情况。通过感应装置对周围环境与地表的实际分析,可以将分析的具体数据传输至监控系统,并发出警报,以便工作人员制定预防措施,避免造成人员伤亡问题。我国的矿产资源十分丰富,为了促进矿产领域的稳定全面发展,应不断提高预警系统装备的高效性。

5结束语

采矿技术直接影响着煤矿开采的社会与经济效益,在实际开采期间,煤矿企业应结合自身的实际情况合理选择,在积累经验的前提下保证采矿工作的高效进行,为社会经济的稳定快速发展提供更多的丰富资源。

[参考文献]

[1]张海波,宋卫东,许英霞.充填采矿技术应用发展及存在问题研究[J].黄金,2010,(1):23-25.

[2]赵法领.充填采矿技术在采矿中的应用与相关问题探讨[J].内蒙古煤炭经济,2016,(2):10,15.

[3]龙奇军.有关充填采矿技术用于采矿的问题探讨[J].科技创新与应用,2015,(30):100-101.

作者：张宏 单位：汾西矿业集团营运分公司