淺談采礦工程中現代化工藝技術的應用

程志濱

黑龍江龍煤礦山建設有限公司七臺河分公司 154600

1 前言

相對于歐美發達國家而言,我國采礦業不具有先進的工藝設備,對礦產資源不具有較高的開采率及利用率,對社會實際需求難以適應。所以,對礦產資源提高開采率,對于采礦工程現代化具有一定的促進作用,對開采環境的改善也能提高社會經濟水平。

2 采礦工程中應用工藝技術的基礎

各領域受目前形勢影響,綠色生態、可持續發展、環保及低碳節能等意識滲入其中。基于此,現代化工藝技術在應用于采礦工程的過程中,應堅持低碳、綠色及環保原則。采礦企業只有將環境及經濟效益有效統一,采用綠色、環保、生態、高效的采礦技術才能對采礦中的環境問題實時發現并予以妥善解決,使核心競爭力進一步增強,在競爭中具有明顯優勢。因此,在采礦工程中對綠色采礦技術的選擇及應用具有十分重要的作用,不僅可保障采礦工程實施,對采礦業也提供了重要發展方向。

3 我國采礦業的發展現狀

3.1 我國采礦業的發展

開采礦產資源容易導致礦產資源枯竭、質量變差等問題,開采條件日益降低,礦產資源逐漸稀少,隨之增高價格及開采成本,但礦產的采出質量不佳導致礦產貧化,進而對采礦效率、質量及經濟效益,甚至采礦業的發展都將產生一定程度的影響。

3.2 采礦設備及人員

設備和工作人員在采礦中會結合采礦進度和地點遷移,在礦產資源開采過程中,應確定開采挖掘路線及巷道,采礦前做好各項準備工作,以利于回采工作的正常實施。三者之間應具有相輔相成的關系,若不能相互協調,將造成采礦失及調礦產資源減少等一些問題。

4 現代化采礦工藝技術在采礦工程中的應用

4.1 空場采礦工藝技術

空場采礦技術在目前是應用最廣泛的一種采礦技術,該技術主要將礦區分為礦房和礦柱兩個部分,開采時先對礦房中的礦產資源開采,再開采礦柱中的礦產資源。具體應用中,礦柱是礦房的回采支撐,借助敞空形式進行開采。礦柱開采利用工具支撐,確保礦房在開采中不產生較大變化。空場采礦技術在整體上可達到較高開采率。

4.2 充填采礦工藝技術

在回采工作面前進時,對地填補采空區填充材料的輔助作用,確保采空區支撐強度可使安全生產要求得到滿足的技術被稱為充填采礦技術,為保證采空區圍巖達到支撐強度,在特殊情況下,還可與應用填充材料和支架相結合,充填采礦技術中應用較為普遍的就是向下分層充填法。該技術可明顯提高回采有效性,降低礦產安全事故率,進而使企業提高經濟效益。

4.3 巖體加固工藝技術

由于氣候、機械裝置、地質狀況等因素在采礦工程中的制約,采礦區附近巖體容易產生不穩定情況,若保證開采正常,需要利用錨索工具對采礦區不穩定圍巖、頂板、溜井等位置進行加固處理,該技術被成為巖體加固技術。在具體開采中,通常與巖體加固技術、空場采礦技術、充填采礦技術相結合應用,保證采礦安全。在巖體加固中,注漿法與支柱法的應用較為廣泛,該方法可對礦場中的破碎巖體和流砂進行加固。

4.4 崩落采礦工藝技術

崩落采礦技術是將礦洞中的危險巖崩落,使頂層減少崩塌危險性,創設安全的開采礦產施工環境。該技術分為無底柱分段崩落法和有底柱分段崩落法兩種,后者在應用中應對分段水平斷面尺寸、漏斗間距、階段、底柱及分段高度等參數合理設計,諸如礦巷道形式及礦石穩定性對底柱高度具有一定影響,若利用漏斗底構造,每階段下分段底柱為11—13米高,上分段底柱為5—7米高,將消除階段輸送和耙礦之間的影響。該技術的機械化水平較高,可使大量人力得到節約,取消回采巷道上分段臨時底柱,具備比較廣泛的應用前景。

4.5 溶浸采礦工藝技術

溶浸采礦技術是化學開采技術中的一種,該技術與勘探地質結果相結合對開采礦產的物理及化學特性深入研究,結合化學特性采用相應的溶浸液灌注到礦層中,進而與目標物發生一定的化學反應,使需開采礦物由固體轉化為液體,提高礦產資源開發的有效性。溶浸采礦技術的開采率和安全性較高,符合環保節能生產需要,具有良好的發展前景。

5 現代化工藝技術在采礦工程中應用的技術要點

在采礦工程中應用空場采礦技術,無需急于處理采空區,需對礦石和圍巖進行穩定。對于應用崩落采礦技術而言,一般情況下應用于可塌陷地表礦體及易崩落圍巖中,與實際要求相結合對回采策略進行有目的性地實施。在充填采礦技術應用中,應結合回采工作面推進方向及礦塊構造。在溶浸采礦技術應用時,一定要對各浸出地點及浸出方式提高關注,對因原地或原地破碎后,還是地表浸出方式進行有目的性地確定,巖體加固技術在采礦工程中十分重要,關鍵在于保證生產安全性,一定要提高重視程度。采礦中不管采用任何采礦技術,都應基于保障安全性開展,盡可能使采礦技術有效應用,按照生態綠色觀念及環保低碳意識,尤其是對環境造成的影響提高重視,注重科學合理高效地應用采礦技術,進而使采礦工程質量明顯提高,為提高經濟效益打下堅實基礎。

6 現代化工藝技術在采礦工程中的發展趨勢

受社會經濟與科技不斷發展的影響,在采礦工程中綠色采礦工藝技術的應用是必然趨勢。在采礦工程中,煤炭地下氣化、保水開采、瓦斯和煤共采、潔凈煤等技術都是應用較多的綠色開采技術。為推動采礦業的健康發展,應對綠色開采技術的應用不斷優化,利于有效開采礦產資源并促進國民經濟增長。而且,應用綠色開采技術要對相應法律法規不斷完善,加速引進先進綠色裝置、技術及高水平人才,進而促進采礦業的可持續發展。

7 總結

總之,在采礦工程中,應用現代化采礦工藝技術的優勢十分明顯,可使工作安全性得到明顯改善,開采效率和質量顯著提高,對于礦業持續化發展具有一定的促進作用。礦山采礦工作基于新時代背景,應與安全及環保理念相結合,積極研發綠色開采技術,不僅使礦產開采經濟效益提高,還將使環境及社會效益提高,現代化采礦工藝技術的大力應用,采礦效率得到不斷提高。本文針對采礦工程中現代化采礦工藝技術的應用進行了重點分析,對于加強現代化技術的應用具有十分重要的推動作用。