【摘要】:隨著科學(xué)技術(shù)以及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們對(duì)能源的需求也在不斷增加,從而促進(jìn)了礦山開采技術(shù)的發(fā)展,本文主要針對(duì)目前的礦山開采技術(shù)如:空?qǐng)霾傻V法、無底柱崩落采礦法、自然崩落法、充填采礦法等進(jìn)行了一系列的分析,并針對(duì)當(dāng)前的發(fā)展,對(duì)未來地下礦山開采技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了一系列的探討,希望通過本文的分析可以為開采技術(shù)的提升提供一定的幫助。
【關(guān)鍵詞】:地下礦山;開采技術(shù);空?qǐng)霾傻V;崩落法;發(fā)展
中圖分類號(hào):TD853 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2015)04(a)-0000-00
1引言
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,我國(guó)地下礦山開采技術(shù)也在飛速發(fā)展,礦山開采技術(shù)的提高主要是提高礦山開采的效率以及礦山開采的質(zhì)量,提升礦山的生產(chǎn)能力從而提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。本文主要對(duì)當(dāng)下常用的開采技術(shù)進(jìn)行了一系列的分析,希望本文的分析可以為開采技術(shù)的提升提供一定的幫助。
2礦山開采技術(shù)
2.1空?qǐng)霾傻V法
20世紀(jì)80年代,VCR采礦方法在鉛鋅礦試驗(yàn)成功,之后我國(guó)便將這一方法成功運(yùn)用到銅礦、金礦等礦山的開采,由于該種采礦方法開采效率較高,所以依次在我國(guó)的安慶銅礦、金長(zhǎng)峪金礦以及獅子山銅礦等礦山公司得到了廣泛應(yīng)用。
1980年到1985年之間,我國(guó)又進(jìn)行了階段臺(tái)階采礦方法的試驗(yàn),該方法主要是將露天礦的采礦技術(shù)運(yùn)用到了地下礦山的開采之中。具體開采的方法是:1)在礦山開采區(qū)的表面進(jìn)行割槽,之后將這一割槽作為補(bǔ)償空間和自由面;2)利用大直徑深孔的爆破技術(shù)進(jìn)行全階段或臺(tái)階崩落;3)最后在采礦場(chǎng)的下部將崩落的礦石運(yùn)出即可。
提高礦山開采產(chǎn)量的一大關(guān)鍵因素就是實(shí)現(xiàn)地下礦山的連續(xù)開采。地下礦山的連續(xù)開采指的是所有的礦山開采工藝都能實(shí)現(xiàn)連續(xù)化,主要的連續(xù)化開采工藝包括三個(gè)方面,一是做到礦床的不間斷開采,二是實(shí)現(xiàn)礦石的不間斷運(yùn)輸,三是礦房可進(jìn)行連續(xù)回采。為此,我國(guó)在“六五”和“八五”期間就對(duì)連續(xù)開采工藝方面做了大量的技術(shù)研究,并針對(duì)研究的連續(xù)開采工藝作了大量的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),并將這些開采工藝成功運(yùn)用到了我國(guó)許多礦山中,且這些運(yùn)用都取得較好的結(jié)果,開采產(chǎn)量都得到了不同程度的增長(zhǎng)。
2.2崩落采礦技術(shù)
2.2.1無底柱崩落采礦法
無底柱崩落采礦法在近幾年才開始在我國(guó)流行運(yùn)用起來。目前,無底柱崩落采礦法的推廣應(yīng)用面臨著兩大主要問題,一是怎么加大斷面的問題,二是怎么優(yōu)化結(jié)構(gòu)布置參數(shù)的問題。優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)就是為了使進(jìn)路間距增加,以此來使采掘工程量極大的降低,優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)來加大進(jìn)路間距的操作性較強(qiáng),易于實(shí)現(xiàn)。當(dāng)前,在我國(guó)的許多礦山中都運(yùn)用了優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)技術(shù),如:桃沖、程潮、板石溝以及北銘河等礦山,該技術(shù)的使用使得這些地區(qū)的礦山開采環(huán)境得到了極大的改善。尤其是針對(duì)一些低貧化放礦或無貧化放礦工序,通常為了保證礦巖的純度以及維系礦石截面的完整性,一般的操作工序是:在放礦過程中一旦礦巖界面正常到達(dá)出礦口時(shí)就停止操作,這樣可以在極大程度上提高礦巖的純度,減少礦巖的混雜性。目前,伴隨無底柱分段崩落技術(shù)的推廣和運(yùn)用,不僅極大地減少巖石混入,降低貧化,還提高了有關(guān)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益。
2.2.2自然崩落法
自然崩落法與無底柱崩落采礦法技術(shù)不同。自然崩落法已在我國(guó)地下礦山采礦中得到了廣泛的運(yùn)用。自然崩落法的應(yīng)用原理主要是:破壞地下礦山的礦塊內(nèi)的應(yīng)力平衡,導(dǎo)致礦塊大面積拉低,從而會(huì)造成應(yīng)力集中或應(yīng)力分布不均勻,最后起到礦山開采的作用。自然崩落法的優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)作成本降低,開采速度快、采礦產(chǎn)量大等。這種方法主要適合于一些礦體厚大、礦化均勻且易于自然崩落的低品位的礦床。
2.3充填采礦法
運(yùn)用充填采礦法的兩大要素是機(jī)械設(shè)備的大型化以及機(jī)械化。在我國(guó)曾一次運(yùn)用過水泥碎石膠結(jié)充填、干式膠結(jié)充填、分級(jí)膠結(jié)充填、尾礦膠結(jié)充填等充填技術(shù)和工藝。目前,我國(guó)又研究出了更為先進(jìn)的充填開采工藝,如:粗粒級(jí)水砂充填新工藝、高水全尾砂速凝固化膠結(jié)充填新工藝、膏體泵送充填工藝、高濃度全尾砂自流輸送及泵壓輸送充填新工藝等,這些工藝在世界都具有領(lǐng)先地位。在充填技術(shù)方面,最具有領(lǐng)先地位的就是膠結(jié)性充填,從開始運(yùn)用的尾砂膠結(jié)充填工藝發(fā)展到了高濃度膠結(jié)物充填技術(shù)以及目前比較流行的不收縮、不脫水的沙膠充填技術(shù)。同時(shí),礦石的回采工藝以及階段全高開采工藝也得到了很大的進(jìn)步,從開始的分層開采、分段開采,已經(jīng)發(fā)展大了如今的了大孔落礦開采,改良采場(chǎng)的布置參數(shù),通過對(duì)充填系統(tǒng)實(shí)行自動(dòng)化控制來對(duì)采區(qū)進(jìn)行機(jī)械化充填開采。特別是最新研究的泵送膠結(jié)膏體充填工藝,不僅開采的工作效率得到了大幅度的提升,同時(shí)充填開采工藝也實(shí)現(xiàn)了高效開采。
2.4地下無廢開采法
地下無廢開采法在推出不久就得到了各大礦山的廣泛的應(yīng)用。地下無廢開采技術(shù)可以充分的運(yùn)用礦產(chǎn)資源,從而為企業(yè)贏得最高的經(jīng)濟(jì)效益,并能有效的防止對(duì)自然環(huán)境造成破壞和污染,這正是目前我國(guó)礦山產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向,同時(shí)這也成為是我國(guó)礦山開采首選的技術(shù)方法。地下無廢開采法主要包含:全尾礦充填技術(shù)以及高濃度尾礦料的制備與輸送等,這些技術(shù)目前已經(jīng)在美國(guó)、德國(guó)、俄羅斯等發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。
3地下礦山開采的趨勢(shì)
3.1礦山設(shè)備的機(jī)械化、自動(dòng)化、高效化
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步以及能源需求的不斷增加,礦山開采技術(shù)也在進(jìn)行不斷的進(jìn)步和發(fā)展。目前來看,礦山設(shè)備的機(jī)械化、自動(dòng)化、高效化、智能化將是未來礦山開采技術(shù)發(fā)展的大趨勢(shì)。當(dāng)前對(duì)于井巷鉆進(jìn)機(jī)械、大孔穿爆設(shè)備、連續(xù)采礦、振動(dòng)出礦及與之相配的輔助機(jī)械、中深孔全液壓鑿巖機(jī)具以及鏟運(yùn)機(jī)為主體的裝運(yùn)設(shè)備等的研究也在積極進(jìn)行著。
3.2礦山開采深井化
隨著礦山開采力度的不斷增加,礦山開采的深度也在逐漸增加。通常深度超過千米的礦井稱為深井礦,在這些深井礦中進(jìn)行礦石開采,難度較大,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)技術(shù)難題。隨著開采深度的增加,巖層溫度與巖層地壓也在不斷的升高和增加,礦山的支護(hù)與排水也遇到了較大的困難,這些現(xiàn)象和難題都要求我們要不斷改進(jìn)地下礦山開采設(shè)備與開采工藝。
3.3礦山的環(huán)境治理
礦山開采技術(shù)的高速發(fā)展,也給我們帶來了很多環(huán)境方面的問題。礦山開采帶來的廢水、粉塵、矸石等都會(huì)對(duì)自然環(huán)境造成很大的危害,所以在礦山進(jìn)行開采后一定要進(jìn)行綠化處理,如:針對(duì)廢石山、尾礦要進(jìn)行覆蓋,在覆蓋層上面再種植綠色植物。在外來發(fā)展中要爭(zhēng)取做到無廢物礦山和無矸石礦山,并對(duì)一些品位差、治理成本過高的礦山進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)管理。
3.4地下殘留礦工藝
地下礦山開采中,采礦效率和采礦質(zhì)量是提升采礦工藝的兩大要素。隨著采礦行業(yè)的不斷發(fā)展,無序開采的現(xiàn)象在不斷的增加,不僅占用了國(guó)家資源也造成了很大程度的資源浪費(fèi)。所以在以后的發(fā)展中,將著重研究地下殘留礦體工藝,來提高礦產(chǎn)開采效率,充分回收有限的礦產(chǎn)資源對(duì)日后的礦山開采行業(yè)具有重要的意義。
4結(jié)束語
隨著科學(xué)技術(shù)水平和國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升,人們對(duì)能源需求在不斷的增加,同時(shí)也使得礦山開采行不斷的發(fā)展和壯大,其中地下礦山開采技術(shù)得到了飛速發(fā)展。礦山開采技術(shù)的提升主要是為了提升礦山開采效率、礦山開采的質(zhì)量以及提升礦山開采的生產(chǎn)能力。本文主要介紹了近幾年來的礦山開采技術(shù)的現(xiàn)狀,并且對(duì)未來礦山開采的趨勢(shì)進(jìn)行了一系列的探討,希望本文的研究可以為礦山開采行業(yè)的發(fā)展提供一定的幫助。
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