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        淺談一種新型的緩傾斜多層礦體采礦技術(shù)

        2014-04-29 00:00:00劉厚苗王雷石
        科技創(chuàng)新與應用 2014年2期

        摘 要:作為一種世界性技術(shù)難題,緩傾斜多層礦體技術(shù)在進行開采工作時,仍然出現(xiàn)許多的問題。在整個礦山開采工作中緩傾斜多層礦體的開采占據(jù)著開采工作的很大一部分比重,若面對這些問題,無法做出一些有效的突破,將會嚴重制約礦工企業(yè)的發(fā)展與進步。突破傳統(tǒng)技術(shù),研究新型緩傾斜多層礦體采礦技術(shù),成為采礦技術(shù)的重要課題。

        關(guān)鍵詞:多層礦體;緩傾斜;連續(xù)采礦

        1 現(xiàn)有的采礦技術(shù)

        目前,我國的采礦是根據(jù)礦區(qū)巖石的情況來選用不同的開采方式。對那些堅硬的巖石,普遍使用爆破的方式來進行開采;運用機械的挖掘方式在松軟的礦層開采;采用水力沖采來針對那些松軟的砂礦層等等,這都是比較傳統(tǒng)的開采技術(shù)。

        現(xiàn)在隨著經(jīng)濟技術(shù)的不斷提高,采礦技術(shù)水平也得到明顯的發(fā)展。首先,我國提出的采用增大炮孔的爆破方法,成功地應用于一些地質(zhì)條件復雜的礦區(qū),并取得良好的效果,不僅減輕了工人的工作量,而且也提高了經(jīng)濟效益。其次,科學合理地對開采生產(chǎn)中的內(nèi)容進行修改,避免在后續(xù)的生產(chǎn)過程中出現(xiàn)失衡,以不斷提高開采的經(jīng)濟效益。

        2 緩傾斜礦體采礦技術(shù)分析

        伴隨社會生產(chǎn)的現(xiàn)代化,先進技術(shù)的引進和大型采礦設備的推廣使用,使采礦事業(yè)得到一個快速的發(fā)展,而且在這期間采礦技術(shù)也取得了長足的進步。先進的采礦技術(shù)、工作理念和設備都使得礦產(chǎn)企業(yè)發(fā)生了重大變化,也讓礦產(chǎn)企業(yè)開始積極地尋找更新更具效率的技術(shù)。

        2.1 緩傾斜多層礦體

        這種礦體其實就是一種厚度二十米以上,并且有三十五度傾斜的礦體結(jié)構(gòu)。因為這種結(jié)構(gòu)在角度上有傾斜的原因,不便于開采的石塊等雜物的及時清理,給開采工作帶來很多的困擾。在對礦產(chǎn)進行開采時,要針對不同的結(jié)構(gòu)特點,適時地調(diào)整開采方式。

        2.2 開采條件及技術(shù)分析

        目前,在某企業(yè)的勘探下發(fā)現(xiàn)一個有八百六十五萬噸儲存量的礦產(chǎn)資源,大部分是有色金屬,其潛在價值巨大。然而經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn),這里礦體結(jié)構(gòu)絕大部分屬于緩傾斜體結(jié)構(gòu),其中最薄部分僅為一米,最厚的可達二十五米,這對礦體開采產(chǎn)生一定的影響。另外,該礦產(chǎn)資源的構(gòu)成主要是一種遇水就極其容易分解的松軟土狀氧化礦,這又給開采工作帶來嚴重影響。

        在礦產(chǎn)資源的開采中,結(jié)合礦體巖層結(jié)構(gòu)的不同以及容易產(chǎn)生分離的特點進行分析是開采工作的基礎(chǔ)。為了達到連續(xù)不斷的進行礦產(chǎn)開采,運用大直徑深孔落礦技術(shù)開采,同時運用篩洗分離技術(shù)對礦物質(zhì)中的廢石進行分離處理。

        2.3 采礦方法

        礦產(chǎn)的開采,在開采之前要對礦體的結(jié)構(gòu)進行分類處理,將其劃分為盤區(qū)和礦段兩個部分,然后對這兩部分采用不同的方式進行開采工作的展開。其中礦產(chǎn)開采的主要部分是在礦段,礦段作為回采的單元,主要通過下向平行深孔、側(cè)向崩礦以及無二次破碎等方式進行開采。也有時候使用另外一種綜合性的采礦方式,這種方式主要是通過電動機車運輸?shù)V石,并結(jié)合采切、落礦、出礦以及填充等工序協(xié)調(diào)有序地進行。礦產(chǎn)的開采工作,要根據(jù)礦段的實際情況變化,對礦段開采的方式要有章法地進行調(diào)整,以確保低消耗、高效率,確保開采工作的進展順利。

        2.4 系統(tǒng)分析

        在大部分以土狀氧化礦為主的礦山區(qū)域進行礦產(chǎn)資源的開采,我們可以在開采的過程中,根據(jù)礦體中夾巖大多是白云巖、大理巖的特點,充分利用在開采時巖石崩落的方式直接進行礦石的分離。這不僅避免廢石運出后再次重復填入的繁雜工序,提高礦物質(zhì)篩選的效率,而且減少了因廢石堆積而造成的礦井外圍資源的占用和浪費。

        緩傾斜多層礦體是我國礦產(chǎn)資源中的一種主要特征,它的開采,在采礦方法、開采工藝和設備上均存在消耗大、強度低、效益低和管理難等諸多不利因素。同時這類礦體在開采時,容易出現(xiàn)空頂、底盤出礦等安全問題和資源浪費問題,針對這些問題,國內(nèi)大約一半的企業(yè)采用房柱采礦法,其他還有底盤漏斗采礦法、分層填充法和電耙留礦法等。在國外,針對緩傾斜礦體,大多數(shù)都采用房柱法。隨著開采技術(shù)、支護技術(shù)以及充填技術(shù)的不斷發(fā)展和進步,國外在緩傾斜中厚礦體的開采方法也獲得了長足的進步。例如分段房柱開采法就是在房柱法的基礎(chǔ)上進一步發(fā)展的成果。而現(xiàn)在,具有高效大規(guī)模生產(chǎn)的平面采切法,已經(jīng)開始在各礦產(chǎn)企業(yè)的開采工作中廣泛地采用。

        3 開采技術(shù)的創(chuàng)新點

        首先,改變傳統(tǒng)的分采工藝,利用大直徑深孔技術(shù)對緩傾斜多層礦體進行開采,提高了多層礦體開采的效率。其次,直接在礦井下對礦巖進行分離,并將廢石回填,節(jié)約成本同時還提高了生產(chǎn)效率。第三,直接運用高新設備將礦產(chǎn)資源從開采中運輸出來,減少了運輸量,大大降低了運輸?shù)某杀尽W詈?,大量落礦的高效連續(xù)開采,避免了過多的作業(yè)、生產(chǎn)、管理工序。因為在采礦時不留間柱,所以避免了在間柱回收時造成的作業(yè)分散和作業(yè)量的加重。

        4 開采技術(shù)注意要點

        在緩傾斜礦體開采技術(shù)使用過程中,存在著兩方面的問題:第一,伴隨開采工作的進行,礦區(qū)開采出來的資源越多,造成的采空區(qū)也就越大,采空區(qū)頂板面積也隨之擴大,安全問題也隨之突顯,如若不能很好的解決護頂技術(shù)問題,那么那些大型的開采設備就不能安全的在采空區(qū)進行作業(yè);第二,因為在緩傾斜礦體下無法實現(xiàn)礦石的重力搬運,現(xiàn)在只能依靠爆力和機械,然而這樣會降低開采的工作效率。

        針對上述兩個問題,我們要積極地去探索和研究,以突破現(xiàn)在的技術(shù)束縛,提高生產(chǎn)力。首先,對采場頂板的形狀進行優(yōu)化,以保證采礦作業(yè)的安全有序進行。優(yōu)化頂板主要就是控制頂板的跨度,而不是頂板的面積。其次,確保開采人員的安全和設備的安全,在實驗盤區(qū),充分利用大型鏟運機來出礦。

        另外,在采場根據(jù)傾斜來進行分段設計,沿著巖體結(jié)構(gòu)的走向來安排布置礦房。這樣的做法是十分重要的,因為一些重要設備的良好運行需要較好的工作環(huán)境,而這個做法既可以充分發(fā)揮無軌設備的作業(yè)效率,又保證了開采中工作環(huán)境的安全?,F(xiàn)實工業(yè)試驗表明,按照上述理論的設計,采用“大盤區(qū)、小分段”的設計理念,充分展現(xiàn)了無軌采掘設備的效率,使采場的再生產(chǎn)能力得到極大的提高,也使工人的勞動強度得到極大的降低。理論和試驗都非常明確的表明,在采場優(yōu)化采空區(qū)頂板,對采場區(qū)的安全生產(chǎn)工作有著明顯的保障性作用,對重要采掘設備效率的發(fā)揮也起著重要的作用。

        5 結(jié)束語

        作為一個世界性的技術(shù)難題,緩傾斜多層礦體的開采技術(shù),理應伴隨社會科技的進步,而不斷地發(fā)展進步。新的開采技術(shù),需要不斷的在實際生產(chǎn)工作中摸索、應用、實踐,不斷地提高生產(chǎn)效率,加強生產(chǎn)環(huán)境的安全建設,加強新型設備的研發(fā)和使用。相信在隨著今后科技的發(fā)展,會有更多、更好的新型開采技術(shù)出現(xiàn)。

        參考文獻

        [1]何海臣.多種新型的緩傾斜多層礦體采礦技術(shù)[J].民營科技,2013(4).

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        [4]景宏祥, 洪波.緩傾斜礦體小斷面切頂采礦技術(shù)在金渠金礦應用[J].科學時代,2013(5).

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