采礦技術(shù)特點(diǎn)及應(yīng)用研究

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摘要:隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,各行業(yè)對(duì)礦產(chǎn)資源的需求量越來越大。能源開采的基礎(chǔ)便是采礦作業(yè),我了緩解當(dāng)前礦產(chǎn)資源的短缺問題,滿足社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展要求,相關(guān)煤礦頃應(yīng)該采用先進(jìn)科學(xué)的采礦技術(shù),以促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展。本文分析了我國(guó)采礦技術(shù)的現(xiàn)狀,指出了其在采礦中的實(shí)際應(yīng)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(diǎn);應(yīng)用

前言

為了在發(fā)展社會(huì)經(jīng)濟(jì)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(fèi)問題。企業(yè)在采礦期間應(yīng)合理采用采礦技術(shù),在提高作業(yè)效率的基礎(chǔ)上,保證采礦的安全性與可靠性。

1我國(guó)采礦技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

當(dāng)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(guó)采礦技術(shù)也得到了一定進(jìn)步,但與國(guó)際同行業(yè)依然存在較大差距。對(duì)此,在此后的煤礦開采期間,企業(yè)應(yīng)高效采用高新技術(shù),引進(jìn)更高水平的科學(xué)技術(shù),并在大力培養(yǎng)技術(shù)人才的基礎(chǔ)上,做好采礦設(shè)備與采礦技術(shù)的更新工作。除此之外,開采期間還應(yīng)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(shí)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(fù)雜,對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)要求更高,需要更多的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)量。

2采礦技術(shù)在采礦中的特點(diǎn)

一是固定性,采礦作業(yè)的主要任務(wù)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(gè)地點(diǎn),作業(yè)具備更強(qiáng)的固定性。礦藏資源的形成需要長(zhǎng)時(shí)間的積累,屬于不可再生資源,為了提高采礦效率,企業(yè)應(yīng)合理采用采礦技術(shù),在促進(jìn)采礦生產(chǎn)力的基礎(chǔ)上,提高社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益。二是流動(dòng)性,煤礦開采期間,工作人員應(yīng)根據(jù)采礦進(jìn)程的變化情況綜合采用不同的開采技術(shù),以保證各個(gè)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(dòng)性,各個(gè)環(huán)節(jié)較為松散,則會(huì)導(dǎo)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(fù)雜,采礦期間的的資源質(zhì)量會(huì)越來越差,無法保證預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)此,在采礦期間應(yīng)做好采礦技術(shù)的創(chuàng)新工作,以提高采礦效率。四是高風(fēng)險(xiǎn)性,礦產(chǎn)資源分布于自然環(huán)境條件復(fù)雜的地區(qū),且分布并不均勻,開采流程較為復(fù)雜,實(shí)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(duì)此,采礦工程具備高風(fēng)險(xiǎn)、高強(qiáng)度等特點(diǎn),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(jì)效益。

3采礦技術(shù)在采礦中的具體應(yīng)用

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,各行業(yè)對(duì)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(yīng)合理采用采礦技術(shù),以切實(shí)提高采礦效率。

3.1機(jī)械開采法

根據(jù)不同的采礦作業(yè),機(jī)械化開采可以分為露天與機(jī)械開采法。露天開采技術(shù)需要?jiǎng)冸x礦體表層的巖土層,并采用自上而下的開采方法。同時(shí),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(jī)械化開采順利進(jìn)行的基礎(chǔ)上,減少了礦石的損失率,增強(qiáng)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(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人們生活水平提高的同時(shí)也增強(qiáng)了環(huán)保理念,并將其應(yīng)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(duì)環(huán)境的破壞,保證了生態(tài)保護(hù)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(yīng)用效果,對(duì)于較為特殊的礦山應(yīng)采用特殊的采礦技術(shù)。當(dāng)前物理、化學(xué)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(xué)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(xué)方法成本較低,且具備較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性,在實(shí)際開采過程中得到了廣泛應(yīng)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(fēng)險(xiǎn),且需要較高的成本投資。當(dāng)前我國(guó)海洋采礦應(yīng)用范圍依然存在一定的局限性,相關(guān)部門及工作人員應(yīng)加大對(duì)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(chǔ)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(yīng)用,其主要將事先準(zhǔn)備好的填充材料運(yùn)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(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性,采礦效率較高,在深度較高的采礦工程中具備較好的實(shí)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(chǔ)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(jìn)行打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),為開采人員營(yíng)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(jī)械設(shè)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(jìn)行,期間采礦人員應(yīng)做好圍巖、頂板以及溜井等不穩(wěn)定位置的改造工作,進(jìn)行加固處理。實(shí)際施工期間,采礦人員應(yīng)與充填法、空?qǐng)龇ǖ炔傻V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(hù)與注漿方法,以更為牢固的處理礦場(chǎng)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(yīng)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(shí)應(yīng)合理設(shè)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(jī)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(biāo)

4.1保證礦產(chǎn)采場(chǎng)穩(wěn)定性

煤礦開采期間使用尾礦充填采空區(qū)技術(shù)時(shí)應(yīng)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(píng)估確定礦區(qū)圍巖的穩(wěn)定性,相關(guān)工作人員應(yīng)綜合采用數(shù)值模擬、地壓監(jiān)測(cè)以及物理模擬等高科技監(jiān)測(cè)手段,利用數(shù)值模擬方法研究填充料不足采場(chǎng)的穩(wěn)定性。期間還應(yīng)通過專家系統(tǒng)與實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)方法預(yù)測(cè)采場(chǎng)頂板的破壞模式,在確定廢石填充強(qiáng)度影響的基礎(chǔ)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(huì)產(chǎn)生較多廢石,這屬于采礦企業(yè)必須面對(duì)的問題。若無法正確處理廢石,不但會(huì)浪費(fèi)大量的人力、物力以及財(cái)力資源,且還會(huì)降低采礦效率。對(duì)此,煤礦開采企業(yè)應(yīng)在保證作業(yè)安全的基礎(chǔ)上,做好廢石開采處理工作,針對(duì)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(yù)警系統(tǒng)

煤礦開采期間極易出現(xiàn)危險(xiǎn)問題,由此企業(yè)應(yīng)設(shè)置靈敏的礦區(qū)報(bào)警系統(tǒng),并對(duì)整個(gè)礦區(qū)進(jìn)行監(jiān)控,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)地面沉陷或者礦區(qū)異常情況。通過感應(yīng)裝置對(duì)周圍環(huán)境與地表的實(shí)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(bào),以便工作人員制定預(yù)防措施,避免造成人員傷亡問題。我國(guó)的礦產(chǎn)資源十分豐富,為了促進(jìn)礦產(chǎn)領(lǐng)域的穩(wěn)定全面發(fā)展,應(yīng)不斷提高預(yù)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(huì)與經(jīng)濟(jì)效益,在實(shí)際開采期間,煤礦企業(yè)應(yīng)結(jié)合自身的實(shí)際情況合理選擇,在積累經(jīng)驗(yàn)的前提下保證采礦工作的高效進(jìn)行,為社會(huì)經(jīng)濟(jì)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(tuán)營(yíng)運(yùn)分公司