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        現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)在采礦工程中的應(yīng)用

        2021-10-12 14:55:37黃羅曉
        科技研究 2021年21期
        關(guān)鍵詞:應(yīng)用

        黃羅曉

        摘要:為推動采礦行業(yè)的進一步發(fā)展,對采礦工藝技術(shù)進行創(chuàng)新就顯得尤為必要?,F(xiàn)代化采礦工藝技術(shù),一方面可提高采礦作業(yè)效率,創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益,另一方面也可增加采礦作業(yè)安全系數(shù),保證作業(yè)人員的生命財產(chǎn)安全。本文就重點分析了現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù),并對其在采礦工程中的應(yīng)用進行了詳細(xì)的說明。

        關(guān)鍵詞:采礦工藝技術(shù);采礦工程;應(yīng)用

        引言:與傳統(tǒng)采礦工藝技術(shù)相比,現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)解決了傳統(tǒng)作業(yè)中存在的問題,在保證采礦作業(yè)效率的基礎(chǔ)上,有效控制了現(xiàn)有資源,減少了浪費,對于采礦行業(yè)的發(fā)展起到了較好的推動作用??梢哉f,采礦工藝技術(shù)的應(yīng)用,為采礦工程落實及行業(yè)進步帶來了強大的推動力。

        1采礦工藝技術(shù)的基本特性

        1.1結(jié)合開采條件改進采礦工藝

        因開采條件不同,選擇的采礦工藝也需有所差別,所以在采礦工程中就要結(jié)合開采條件不斷調(diào)整采礦工藝,以滿足不同作業(yè)形式的需求。如原油、水、天然氣分開采集技術(shù)、采油填水技術(shù),既做到了原油資源的保護,又不會對地層結(jié)構(gòu)帶來較大破壞,確保了開采工作的穩(wěn)定性和安全性。

        1.2結(jié)合礦區(qū)分布及地域特征科學(xué)選擇采礦工藝

        目前礦產(chǎn)資源分布呈現(xiàn)西多東少的特征,這一局面導(dǎo)致在采礦工程中,無法運用統(tǒng)一技術(shù)滿足礦產(chǎn)資源開采需求,否則不僅會對工業(yè)生產(chǎn)帶來影響,還會對農(nóng)田牧場等區(qū)域造成破壞?;诖?,作業(yè)人員應(yīng)學(xué)會利用地域優(yōu)勢,選擇合理的采礦工藝,從而保障工作的有效落實。

        1.3結(jié)合機械設(shè)備及人員素質(zhì)選擇采礦工藝

        采礦工作的復(fù)雜性強,作業(yè)面積大,存在的人員流動性強,為促使采礦工程的順利落實,就需要對采礦人員及所需機械設(shè)備加以科學(xué)配置,并根據(jù)員工的專業(yè)能力,合理選擇設(shè)備種類及工藝技術(shù),以此提高采礦作業(yè)的質(zhì)量。另外,定期開展人員培訓(xùn),熟練掌握工藝技術(shù)及操作設(shè)備,以此確保整體作業(yè)的安全性。

        2采礦工程中現(xiàn)代采礦工藝技術(shù)的具體應(yīng)用

        2.1溶浸采礦工藝技術(shù)

        該工藝技術(shù)是讓礦石發(fā)生化學(xué)反應(yīng)進而滿足開采需求的一種技術(shù)。在實際應(yīng)用中,需要做好前期準(zhǔn)備,一方面了解采礦區(qū)域地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征,獲取精準(zhǔn)數(shù)據(jù)資料,分析物理和化學(xué)特征,另一方面要配置化學(xué)反應(yīng)溶液,確定灌注點,在實際作業(yè)中,將溶液按照規(guī)定要求注入其中,加強化學(xué)反應(yīng),加快開采速度。

        2.2崩落采礦工藝技術(shù)

        崩落采礦工藝技術(shù)在應(yīng)用時,會在采礦工作開展前先利用該技術(shù)將采礦區(qū)域存在的危險性圍巖結(jié)構(gòu)予以剔除,避免采礦過程中因大幅度振動產(chǎn)生塌落等危險事故,保障開采人員的生命安全。目前,崩落采礦工藝技術(shù)常見的應(yīng)用形式有底柱分段崩落法和無底柱分段崩落法這兩種。前者在使用中,需要先對作業(yè)區(qū)域橫斷面尺寸、底柱高度、漏斗間距等參數(shù)進行計算和檢查,確定合格后,方可開展開采作業(yè)。同時,在底柱高度設(shè)計中,還要分析礦石的穩(wěn)定性,確定最終使用機械設(shè)備形式,保證開采過程的安全性、合理性。如果底柱結(jié)構(gòu)為漏斗形,那么對應(yīng)的底柱和分段高度,要分別保持5-7米、11-13米之間[1]。無底柱分段崩落工藝技術(shù),主要應(yīng)用在機械化程度較高的工藝中,可減少人工操作,應(yīng)用頻率較高。

        2.3空場采礦工藝技術(shù)

        空場采礦工藝技術(shù)具有高性能和高效率的特征??請霾傻V工藝技術(shù)在應(yīng)用中,直接將礦區(qū)劃分為礦房和礦柱兩種情況,按照先礦房再礦柱的順序逐步開展開采工作。整個過程中,柱子的設(shè)置是最為重要的輔助設(shè)施,可確保該技術(shù)落實的有效性,實現(xiàn)礦產(chǎn)資源的科學(xué)開采,同時還能夠通過與其他技術(shù)設(shè)備的科學(xué)配合,增強礦室整體的安全性,減少變形問題的出現(xiàn)。

        2.4巖體加固工藝技術(shù)

        采礦工程中經(jīng)常會受到地質(zhì)條件、氣候環(huán)境、機械作業(yè)等方面因素的影響,使得周邊巖體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不穩(wěn)固現(xiàn)象。巖體加固工藝技術(shù)正是為解決這一問題而生成的。其可與空場采礦、填充采礦等工藝技術(shù)融合應(yīng)用,在開采作業(yè)中,保證周邊結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性,增大開采安全系數(shù)。該技術(shù)在落實中是采取支護和注漿的方式,將漿液注入到周邊破碎結(jié)構(gòu)之中,形成新的加固結(jié)構(gòu),以此增大整體強度,保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

        2.5填充采礦工藝技術(shù)

        填充采礦工藝技術(shù)屬于人工支護技術(shù)的一種,一般被應(yīng)用在深層礦井作業(yè)中,通過水沙、膠結(jié)填充物的應(yīng)用實現(xiàn)區(qū)域處理,降低危險事故的發(fā)生率。該技術(shù)在應(yīng)用中具有較多優(yōu)勢,如適應(yīng)性強、安全系數(shù)高、工作效率高等,且該技術(shù)能夠預(yù)防冒落及巖爆等危險問題的產(chǎn)生,保證開采場所的安全性、可靠性。隨著采礦技術(shù)的完善,很多技術(shù)人員對填充物加大了重視力度,使用新型填充物,有利于增強礦山采礦的穩(wěn)定性、安全性,符合我國提倡的綠色環(huán)保理念。因而填充采礦工藝技術(shù)在采礦工程中受到了廣泛的應(yīng)用。

        3現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)的發(fā)展前景

        3.1地下礦山開采工藝技術(shù)

        使用爆破和搬運方式開展開采工作能夠獲得一些效益利潤,但因其消耗人力、物力較多,爆破中存在一定的意外狀況,這使得計劃效益有所縮減,最終利潤有所降低。又因為后續(xù)處理的過程不是十分完善,會對環(huán)境造成嚴(yán)重破壞。因此,未來在開采的過程中,要優(yōu)化整個工程布局,合理設(shè)計各類工藝流程,在開采的過程中減少對環(huán)境的破壞。

        3.2地下礦山地面沉降預(yù)警

        地下礦山開采中容易出現(xiàn)地面沉降問題,如果不能及時發(fā)現(xiàn)和解決,不僅會對后續(xù)工作帶來影響,還會對環(huán)境造成破壞,威脅作業(yè)人員的生命安全。所以在未來發(fā)展中,需要利用先進技術(shù)對地下礦山的變化特征加以掌握和了解,通過地理信息技術(shù)、探測技術(shù),準(zhǔn)確了解底層運動情況,在發(fā)現(xiàn)沉降問題后,第一時間給予處理和解決,避免塌陷和危險事故的發(fā)生,提高安全等級[2]。

        3.3開采穩(wěn)定性與巖展控制技術(shù)

        以尾礦對采空區(qū)實施有效填充和處理,能夠增強整個礦區(qū)的安全性,減少因重力變化產(chǎn)生坍塌問題。同時也可采取先進技術(shù)實現(xiàn)礦區(qū)的全面檢測和分析,了解具體情況,再實行科學(xué)處理。即先對存在問題的釆礦場加以分析,之后再全面預(yù)測頂板破壞的方式,利用頂板加固的方式控制巖層陷落,增加頂板支護的強度。

        3.4廢石與尾礦混合料填充技術(shù)

        在采礦工程中,應(yīng)遵循廢石不出坑的原則,通過反復(fù)試驗來加強礦區(qū)填充效果。在填充前,先確定填充體材料強度,通過比例參數(shù)的計算和分析、試驗作業(yè)的落實來保證填充效果,避免礦區(qū)事故的發(fā)生[3]。在采礦工程中,還可借助廢石與尾礦填充混合系統(tǒng)的構(gòu)建,將產(chǎn)生的廢石與尾礦予以重新循環(huán)利用,符合廢石不出坑的原則要求。

        此外,隨著經(jīng)濟技術(shù)的快速發(fā)展,相關(guān)人員對采礦工程的研究力度逐漸加大,在現(xiàn)階段采礦工程中,為保障整體作業(yè)的安全性,要堅持以實際問題為導(dǎo)向的原則,分別從穩(wěn)定性、圍巖結(jié)構(gòu)安全、沉降預(yù)警等多方面加以分析和探討,制定合理的作業(yè)體系,實現(xiàn)科學(xué)管理和控制,有效規(guī)避開采中存在的問題,降低不良因素影響,從而增大礦區(qū)安全系數(shù),提高開采作業(yè)效率,最終創(chuàng)造更高的經(jīng)濟效益和社會效益。

        4結(jié)束語

        總之,現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)在采礦工程中的科學(xué)應(yīng)用,能夠解決傳統(tǒng)采礦存在的各類問題,降低人力、物力方面的損耗,優(yōu)化和調(diào)整作業(yè)流程,有效控制開采中事故的發(fā)生,保障開采質(zhì)量和安全,為我國采礦行業(yè)發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。同時,通過現(xiàn)代化技術(shù)的應(yīng)用,還能夠減輕開采作業(yè)對環(huán)境的破壞,維護環(huán)境效益,為社會的可持續(xù)前行提供助力。

        參考文獻:

        [1]王林魁.現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)在采礦工程中的應(yīng)用研究[J].世界有色金屬,2020,No.545(05):69-70.

        [2]陳朝輝.現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)在采礦工程中的應(yīng)用研究[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2020,v.40;No.524(18):251-252.

        [3]楊春立.現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)在采礦工程中的應(yīng)用[J].名城繪,2020,000(002):P.1-1.

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