羅元希
(遵義市播州區(qū)安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局,貴州 遵義 563000)
采礦業(yè)在我國經(jīng)濟發(fā)展中扮演了重要的角色,并迅速成為了社會經(jīng)濟支柱型產(chǎn)業(yè)。采礦工藝技術是否先進,關系到采礦作業(yè)能夠順利進行,也決定了采礦安全、環(huán)保等,必須強化對采礦工藝技術的研究,創(chuàng)新技術,為采礦工程發(fā)展奠定基礎[1]?;诖?,加強對現(xiàn)代化采礦工藝技術在采礦工程中運用的研究具有十分現(xiàn)實的意義[2]。
采礦工程采礦工藝技術先進與否,決定了礦產(chǎn)開采效率和安全,關系到采礦工程發(fā)展。當前采礦工程工藝技術中還存在一定的技術問題,如在礦產(chǎn)資源儲量探測、定位方面,由于技術不夠全面,導致探測不明,影響后續(xù)開采工作;開采作業(yè)中機械化發(fā)展程度不足,人工開采仍然占據(jù)主要地位,加上開采管理模式較為粗放,不利于采礦工程現(xiàn)代化發(fā)展。由于技術層面問題,造成很多棄礦無法進行二次開發(fā),資源閑置嚴重。
安全生產(chǎn)是所有行業(yè)必須提倡與遵循的原則,也是保證企業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的基礎。對于采礦工廠來說,安全問題主要體現(xiàn)在:由于采礦作業(yè)通常是在地下進行,利用礦井、礦道等進行人員運輸,一旦發(fā)生礦井滲水、坍塌等,對人員安全造成極大威脅;空氣流通不暢、空間狹小,容易發(fā)生瓦斯爆炸、火災等安全問題。
經(jīng)過多年發(fā)展,采礦工藝技術也不斷進步與創(chuàng)新,現(xiàn)代化采礦工藝技術也逐漸開始廣泛運用,有效的提升了采礦效率,在環(huán)保、安全等方面做出巨大貢獻[3]。
露天采礦是礦山開采中重要的方式之一,根據(jù)相關調查數(shù)據(jù)顯示,我國在過去幾年時間內(nèi),露天開采礦石的產(chǎn)量巨大,為地下礦石開采量的6倍以上,露天礦石開采量與地下礦石開采量分別占85%、15%。這主要是目前地下礦石開采技術受到限制,而露天礦石開采技術先進,形成了一套完善的技術體系。但是由于過去對露天礦石開采的肆意性,導致露天、淺表礦石資源逐漸減少,必須有效的提升礦石開采技術,尤其是地下開采技術,對深部礦產(chǎn)資源進行探測與開采。
所謂的充填采礦工藝技術,指的是在回采工作面前進中,利用填充材料逐一填補采空區(qū)域,保證采礦區(qū)域的支撐強度,提升整體的開采作業(yè)安全系數(shù)。在很多特殊條件環(huán)境中,為了能夠提升采空區(qū)圍巖強度,在填充材料使用中,需要與支架進行配合使用。目前,向下分層充填法是應用最廣泛的充填采礦工藝,通過對該工藝的使用,能夠有效提升回采工作效率,保證采礦作業(yè)安全,減少安全事故發(fā)生率,對企業(yè)整體效益的提升也具有積極促進作用。
采礦工程具體采礦作業(yè)中,由于氣候、機械設備、人員、地質等因素綜合作用,可能會遇到采礦區(qū)周圍巖體不穩(wěn)定情況,為了確保開采作業(yè)能夠順利的進行,必須通過專用錨索工具,對采礦區(qū)頂板、溜井、圍巖等部位頂部位進行有效的處理與加固,這種技術就被成為巖體加固技術。巖體加固技術在實際運用中,通??沙涮罘ā⒖請龇ǖ扰浜鲜褂?,為采礦作業(yè)安全提供保障。進行巖體加固中,注漿法、支護法運用最為廣泛,對破碎巖體、流砂等加固效果明顯。
崩落采礦工藝技術是指在采礦作業(yè)前,對礦洞中存在危險性的胃炎實施崩落處理,消除具有危險性的圍巖,降低危險系數(shù),為礦產(chǎn)開采作業(yè)創(chuàng)造安全環(huán)境。通常來說,崩落采礦技術主要分為底柱分段崩落攻擊與無底柱分段崩落攻擊。
底柱分段崩落工藝在運用中,必須合理的設計橫斷面尺寸、分段高度、漏斗間距、底柱高度等。底柱高度的設計需要結合具體的應用形式,根據(jù)礦石具體穩(wěn)定性。如果底柱結構為漏斗底,通常每段底柱高度需要控制在5m~7m,分段高度則一般為11m~13m。而如果采用無底柱分段崩落工藝,通常使用機械化程度更高的工藝,能夠有效節(jié)約人工,因此,這種工藝在實際采礦作業(yè)中運用更加廣泛。
從屬性上來說,溶浸采礦工藝是化學開采技術,主要是在對地質勘探結果的綜合分析基礎上,分析礦采物理性質、化學性質,利用礦產(chǎn)資源化學性質,選擇恰當?shù)娜芙海ㄟ^灌注方式,將溶浸液灌注進入礦層中,讓溶浸液與目標物發(fā)生化學反應,將礦物的形態(tài)進行固液轉化,提高礦產(chǎn)資源的有效開采。這種開采工藝具有較大的安全系數(shù),同時開采率相對較大,符合節(jié)能環(huán)保理念,發(fā)展前景廣闊。
地下采礦作業(yè)中容易發(fā)生安全問題,所以,必須保證礦區(qū)警報系統(tǒng)具有較高的靈敏度。近年來,礦區(qū)災害報警系統(tǒng)不斷進行改進,將3S技術運用其中,如果地面發(fā)生沉陷,或者礦區(qū)發(fā)生異常問題,則會立即進行報警,同時利用系統(tǒng)中的感應器對周邊地表、環(huán)境等分析,并將檢測數(shù)據(jù)傳入到監(jiān)控系統(tǒng)中,以便于在礦難發(fā)生前提前做出預防,減少災難帶來的傷害。
所謂的物化采礦工藝技術,是利用礦物化學性質,對其進行浸泡處理,將礦產(chǎn)中的有效成分進行有效的分解處理,并從地下將礦物質有效成分推舉到地面,再利用有效工藝進行提取。物化采礦技術工作條件好、投資小、安全系數(shù)高,但是這種工藝目前僅僅適合對銅、鈾等金屬礦物開采,具有一定限制條件。
在礦山開采過程中,都會產(chǎn)生大量的廢石,如何對這些廢石進行處理是礦山企業(yè)面臨的又一問題,如果不能合理處理,則采礦效率會降低,也會浪費大量人力物力資源。所以,在保證開采作業(yè)安全的基礎上,選擇最佳的開采工藝,對廢石進行有效處理,根據(jù)礦區(qū)實際情況,對采切工程布置加以優(yōu)化,減少廢石產(chǎn)量,提升資源開采率。
通過上述分析可知,采礦工程是我國經(jīng)濟支柱型產(chǎn)業(yè),為經(jīng)濟發(fā)展做出了巨大的貢獻。在礦山資源開采過程中,運用現(xiàn)代化采礦工藝技術,不僅能夠有效提升開采效率與質量,提升企業(yè)經(jīng)濟效益,同時也能夠保證開采安全系數(shù),減少污染,為我國礦產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展奠定基礎。相信在不久的將來,我國采礦工藝技術會不斷發(fā)展,為采礦工程發(fā)展做出更大的貢獻。