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        采礦工程中現(xiàn)代化工藝技術(shù)的應(yīng)用研究

        2018-01-29 07:15:42
        世界有色金屬 2018年2期
        關(guān)鍵詞:礦房礦產(chǎn)資源圍巖

        王 慶

        (古藺縣安監(jiān)局,四川 瀘州 646500)

        近年來,我國科技發(fā)展取得突出成就,出現(xiàn)多種類型的現(xiàn)代化技術(shù),這些現(xiàn)代化技術(shù)的出現(xiàn),為采礦提供了更多選擇。在采礦中合理應(yīng)用現(xiàn)代化技術(shù),提高采礦作業(yè)技術(shù)水平,對提高采礦效率,保證采礦安全有重要作用。

        1 采礦技術(shù)特性分析

        (1)需以采礦條件為依據(jù)對技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。我國礦產(chǎn)資源較為豐富,對其進(jìn)行合理的開發(fā)與利用,能起到促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展的作用。礦產(chǎn)資源必然有限,不間斷的開發(fā),將使資源量減少。必須通過對采礦技術(shù)的升級和改進(jìn)來提高開發(fā)水平,避免浪費(fèi)。一方面,在適當(dāng)保留的基礎(chǔ)上摒棄傳統(tǒng)技術(shù),積極引進(jìn)先進(jìn)技術(shù),以節(jié)省資源,使礦產(chǎn)資源實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性;另一方面,以開采條件為依據(jù),對采礦技術(shù)進(jìn)行改進(jìn),根據(jù)具體問題進(jìn)行針對性分析,不能因?yàn)樾枰獙δ撤N礦產(chǎn)資源進(jìn)行開采而直接浪費(fèi)與之并存的資源,造成嚴(yán)重的環(huán)境破壞[1]。

        (2)采礦應(yīng)根據(jù)礦產(chǎn)資源實(shí)際分布與地域等因素進(jìn)行。我國不僅礦產(chǎn)資源較為豐富,資源類型多。然而,資源的實(shí)際分布卻不均勻,具有北多南少和西多東少等特點(diǎn),雖然總量大,但人均占用量往往很少。礦產(chǎn)資源大多具有隱蔽性,需在采礦前進(jìn)行勘探,因此,采礦應(yīng)做到具體問題具體分析,以資源分布及資源所在地域等為依據(jù)進(jìn)行采礦。

        (3)人員綜合素質(zhì)與采礦有密切關(guān)系。人是采礦的主體,也是技術(shù)實(shí)踐者,保證采礦順利完成,實(shí)現(xiàn)環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo),需要以提高人員素質(zhì)為前提。一方面,根據(jù)資源所在地域選用合適的采礦技術(shù),要求人員必須掌握盡可能多的采礦技術(shù);另一方面,不同采礦技術(shù)往往對應(yīng)不同的設(shè)備儀器,伴隨現(xiàn)代化技術(shù)推廣應(yīng)用,設(shè)備越發(fā)先進(jìn),作為技術(shù)人員,必須緊跟這一趨勢,掌握設(shè)備原理與操作方法,只有這樣才能適應(yīng)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

        2 采礦對現(xiàn)代化工藝技術(shù)的具體應(yīng)用

        ①空場采礦。空場采礦,即將整個(gè)礦塊分為若干礦房與礦柱,然后按照先礦房后礦柱的順序進(jìn)行開采。在對礦房進(jìn)行回采時(shí),采空區(qū)由礦石及圍巖自身性來有效維護(hù)。從現(xiàn)階段采礦實(shí)踐看,該方法主要包括以下采礦方式:全面法、房柱法、留礦法、分段法與階段法。因該方法具有眾多優(yōu)勢,所以有著良好的推廣應(yīng)用前景,能提高采礦技術(shù)水平[2]。②充填采礦。對充填采礦而言,其特征為將充填這一工序視作回填主要工序環(huán)節(jié),充填體具有對采場地壓進(jìn)行有效控制,為圍巖提供支撐,并減少或避免圍巖位移等作用。實(shí)踐表明,通過這一方法的應(yīng)用,能獲得以下效果:在對存在自燃傾向特征的礦床實(shí)施開采時(shí),能避免火災(zāi)等事故的發(fā)生;在對需進(jìn)行地面保護(hù)的礦床進(jìn)行開采時(shí),對這一方法進(jìn)行合理應(yīng)用,能避免地面塌陷。③崩落采礦。該采礦方法的應(yīng)用對礦體物理性質(zhì)有很高要求,具體應(yīng)用過程中要求所有技術(shù)條件都達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。它實(shí)際上是一種具有較高綜合能力且成本相對較低的現(xiàn)代采礦方法,雖然看似簡單,但卻有著很高的技術(shù)含量,工藝十分先進(jìn),能發(fā)揮出良好的規(guī)模效益。該方法正得到廣泛應(yīng)用。

        ④溶浸采礦。溶浸采礦指的是以礦體自身物理化學(xué)性質(zhì)為依據(jù),向礦層或礦堆當(dāng)中注入適量工作劑,再通過水動(dòng)力、化學(xué)浸出和質(zhì)量傳遞等一系列作用,將礦床中的礦體轉(zhuǎn)化成指定的形態(tài),如液態(tài)、氣態(tài),轉(zhuǎn)化后予以回收,進(jìn)而達(dá)到以最低的投入完成采礦的根本目的。通過對這一采礦方法的合理應(yīng)用,除了能起到保護(hù)自然環(huán)境的作用,還能簡化采礦程序,和當(dāng)前貫徹實(shí)行的可持續(xù)發(fā)展理念相適應(yīng),表現(xiàn)出良好的發(fā)展前景。⑤巖體加固。如前所述,我國礦產(chǎn)資源實(shí)際分布十分廣泛,不同分布地區(qū)自然條件等存在明顯差異,若區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)條件較差,加之施工設(shè)備持續(xù)擾動(dòng),將引發(fā)坍塌事故。所以,為保證采礦安全,應(yīng)在采礦以前采取有效措施加固巖體,尤其是那些呈破碎狀態(tài),裂隙較發(fā)育的巖體。通過巖體加固,能有效防止坍塌事故發(fā)生,從根本上保障采礦人員及設(shè)備安全。

        3 現(xiàn)代化采礦技術(shù)未來發(fā)展趨勢

        (1)采場穩(wěn)定性與圍巖動(dòng)態(tài)控制。采礦過程中會(huì)產(chǎn)生很多尾礦及廢石,充分利用這些廢料對采空區(qū)實(shí)施填充,能消除采空區(qū)不安全因素,減少尾礦及廢石堆放,提高現(xiàn)場土地資源等的利用率,減少環(huán)境影響。在實(shí)際工作中,還可使用先進(jìn)技術(shù)檢測采區(qū)地質(zhì)環(huán)境,根據(jù)監(jiān)測結(jié)果預(yù)測采礦可能造成的破壞,并結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)條件制定針對性防治方案,從而確保礦區(qū)始終處在安全穩(wěn)定的狀態(tài)。

        (2)地下無廢采礦。一般采礦時(shí)需要采用搬運(yùn)或爆破等處理方法,雖然這樣能提高采礦效率,帶來一定收益,但其對應(yīng)的工序十分復(fù)雜,安全控制難度很大,容易引發(fā)不同類型的安全問題。因此,針對廢石處理問題,必須引起足夠的重視,充分考慮所有對安全有影響的因素,引入無廢采礦技術(shù),并不斷對這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)升級。對無廢采礦而言,其重點(diǎn)為對采掘工程進(jìn)行合理化布置,并做好工藝及流程設(shè)計(jì),避免廢墟形成坑口造成的環(huán)境破壞。

        (3)地面塌陷等災(zāi)害事故的動(dòng)態(tài)預(yù)警。在將來的采礦作業(yè)中,將更多的應(yīng)用現(xiàn)代化技術(shù),其中應(yīng)用價(jià)值最高即為信息技術(shù),包括全球定位、遙感和地理信息系統(tǒng)等。通過對這些信息技術(shù)的合理應(yīng)用,能強(qiáng)化對區(qū)域地質(zhì)條件及其變化的動(dòng)態(tài)監(jiān)測和記錄,在此基礎(chǔ)上借助新型分析系統(tǒng)綜合評估礦區(qū)生產(chǎn)安全現(xiàn)狀,能從本質(zhì)上避免事故發(fā)生,并在災(zāi)害發(fā)生前予以預(yù)測,發(fā)出預(yù)警報(bào)告,引起相關(guān)人員的重視,從而及時(shí)部署安全防范,為采礦人員與設(shè)備安全提供可靠保障。

        4 結(jié)語

        通過以上分析可知,現(xiàn)代化技術(shù)正在采礦領(lǐng)域表現(xiàn)出良好的應(yīng)用及發(fā)展前景,現(xiàn)代化技術(shù)的引入,能在提高采礦效率的基礎(chǔ)上,保證采礦安全,改善現(xiàn)場環(huán)境,實(shí)現(xiàn)環(huán)保目標(biāo)。隨著現(xiàn)代化技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展,將有更多類型的技術(shù)出現(xiàn),這對礦產(chǎn)開發(fā)而言,是具有重要現(xiàn)實(shí)意義的。

        [1]張丹丹.基于參數(shù)優(yōu)化和工藝改進(jìn)的中深孔落礦效果改善應(yīng)用實(shí)踐[J].世界有色金屬,2017(19):131-132.

        [2]洪振川,王廣成.馬鋼高村鐵礦采礦工藝發(fā)展與新技術(shù)應(yīng)用[J].現(xiàn)代礦業(yè),2017,33(11):26-27+30.

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