现代化采矿工艺技术在采矿工程的运用

现代化采矿工艺技术在采矿工程的运用

摘要:现代化采矿工艺技术从整体上提高了采矿作业的工作效率,本文简要介绍了6种现代化采矿技术的特点,并展望了现代化采矿技术的发展方向。

关键词:现代化;采矿工艺技术;采矿工程;应用

随着社会的发展,对自然能源的需求只增不减。然而目前我国采矿业的工艺技术以及相关设备与国外相比差距较大,许多采矿工程中仍然采用旧式采矿工艺技术,自然能源的开采率以及利用率难以满足社会发展的需求。而且在实际作业中,由于操作程序复杂,环境多变,很容易发生采矿安全事故,造成严重的经济损失。引进现代化采矿工艺技术不仅可以有效地提高采矿工程的开采率和利用率,还可以大大提高采矿作业的安全性,更好地促进社会的发展。

1采矿工艺技术在采矿工程中应用的现状

1.1采矿工艺技术方面存在的技术问题

我国采矿工程所应用的采矿工艺技术水平与国外相比较为落后,所采掘的资源在数量及质量上都难以满足我国社会发展的需求,导致了资源的浪费。采矿工艺技术的落后主要表现在四个方面,第一,我国在资源定位以及储量探测技术较为落后,直接导致采矿的工作效率较低;第二,采矿工程中使用的机械设备较为落后,机械使用率较低,采矿过程中多为人工粗放式开采,不仅工作效率低,而且会导致资源开采率低,浪费现象严重;第三,选取矿料时所使用的技术较为落后,会导致不能有效选取资源,发生弃矿现象,使资源得不到有效开发利用,很难进行二次采矿;第四,由于技术落后而导致开发难度高的矿区废弃,使资源不能有效利用形成闲置。

1.2采矿工艺技术方面存在的安全问题

采矿工程中安全是生产的第一要务,由于安全问题而造成的经济损失是难以估量的,安全生产不仅是促使企业长远发展的重要因素,也是我国政府对采矿企业的首要要求。采矿工程中所需要注意的安全问题主要体现在两方面,第一,采矿作业主要是地下作业,在地下作业时会搭建矿道,这是工作人员通行以及采矿资源运输的途径,一旦发生坍塌或者渗水现象就会造成重大人员伤亡以及财产损失,这是最常发生的安全事故;第二,采矿施工人员的地下作业环境恶劣,空间较为狭窄,存在空气难以流通,如果操作不慎容易引发矿井瓦斯爆炸和火灾事故,造成重大经济损失。

2现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用

2.1特殊采矿工艺技术

采矿工艺技术要根据具体的采矿环境因地制宜地选取,特殊环境就要使用特殊的工艺技术。常见的特殊采矿工艺技术有化学物理和海洋采矿。海洋采矿是未来采矿工程发展的必然趋势,我国海洋面积广阔,海洋中矿产资源丰富,但是海洋环境复杂,开采难度巨大,所需投入资金量大,作业危险系数高,对技术要求高。我国矿业资源开采主要依靠陆地,开采工艺技术较为落后,但是随着陆地矿产资源的逐渐消耗,海洋开采将是大势所趋。

2.2机械化开采工艺技术

机械化开采工艺技术是我国矿业工程中最常见的工艺技术,可分为两种,第一种是露天开采,此种开采方法的原则是由上至下,特点是矿产资源基本上在地表上,因此首先需要剥落矿产资源上方所覆盖的岩石,然后使用机械开采。这种方法不仅可以保证操作过程的安全性,而且对资源的破坏小,可以提高开采率和利用率,降低损失。第二种是地下开采,地下开采难度较露天开采较大,安全性较低,如果矿产资源所处的深度较深而且矿层较薄,那么经济效益也远远不如露天开采,在进行地下开采时难以避免地会产生尾砂污染。因此为了减少对环境的破坏,逐渐在地下开采时引入尾砂胶结充填采矿法,以保护矿区环境。

2.3充填采矿工艺技术

充填采矿工艺技术主要是指对矿产资源采空区使用充填料进行填充。回采工作不断推广,充填采矿工艺技术可以有效地控制采矿场处的地压,对周围岩石起到支撑的作用,与此同时也可以有效防止周围岩石的移动以及破坏、崩落以及采空区地表的下沉,维护了矿产资源采空区周围的环境。在填充的过程中要注意填充料以及支架的使用。充填采矿工艺技术可提高矿区的回采率。有些矿石会发生自燃现象,充填采矿工艺技术可以大大降低其发生火灾的机率。

2.4溶浸采矿工艺技术

溶浸采矿工艺技术属于化学采矿,采矿原理是根据矿产资源的物理化学特性,将化学溶剂注入到采矿层,将需要开采的矿产资源由原先的固态转化成液态或者气态进行收集,该种开采工艺技术所使用的成本较低,还可以保护矿区的自然环境,有利于矿区资源的可持续发展,社会效益和经济效益较高,现代化程度高,发展前景良好,值得大力推广。

2.5岩体加固采矿工艺技术

矿产资源所处位置不同,周围自然条件也有所不同,有些矿产资源所处位置地质较为脆弱,使用大型机械以及工艺技术开采时会使地质震动从而诱发岩体坍塌,因此在进行开采之前首先需要使用岩体加固技术对即将开采岩体进行加固,使其达到稳定状态,保证开采作业安全。

2.6空场采矿工艺技术

若是采矿区周围岩石以及矿产资源较为稳固,可以考虑在开采时选用空场采矿工艺技术。在开采前首先将矿区划分为矿柱和矿房两块,然后先进行矿房的开采,再进行矿柱的开采,在进行矿房的回采时,通过矿石、周围岩石以及矿主三者对采空区进行稳固,回采完成矿房后,再次进行矿柱的回踩,还要注意对采空区进行处理。

3现代化采矿工艺技术的发展

3.1进行灾害预警

在矿石开采时很容易发生安全事故,例如坍塌、漏水、瓦斯爆炸、火灾等,因此矿区的预警系统应十分灵敏。现代化采矿工艺技术将预警系统进行加强和完善,采用3S技术对矿区进行实时监控,对周围环境进行感应和分析,当发现有危险情况时,立刻将监控所得数据上传并发出预警信号,尽可能地减少因为自然灾害而导致的人员伤亡。

3.2推广化学物理采矿法

化学物理采矿法具有资金成本低、经济效益高、安全等特点,通过将化学溶剂注入矿层,将固态的矿石资源转化为气态或者液态进行提取。其缺点是使用类型有限。

3.3注重保护环境

人们越来越注重保护环境和可持续发展,不合理地开采矿石会给矿区周围环境造成难以挽回的破坏,因此在开发现代化采矿工艺技术时要注重开发绿色采矿技术。政府应该对绿色采矿工艺技术进行引导和鼓励,大力从国外引进先进的设备和技术,培养人才。制定相应的规章制度,加强管理,清除不合理开采的企业,通过这些手段实现矿区环境的可持续发展。

3.4关注作业安全

开发现代化采矿工艺技术时要首先保证该技术的安全性,保证在采矿过程中工作人员的安全,避免在采矿过程中发生安全事故而导致生命财产损失。要特别关注施工前的岩体加固问题,确保场地以及设备的安全可靠,同时还要对企业员工进行安全培训,培养员工的安全意识。

3.5努力提高现代化采矿工艺技术

目前我国的采矿工艺技术较为落后,因此应该努力提高技术水平,提高矿产资源的开采率及利用率,减少浪费,加强环保,提高安全性能。企业要积极引进国外先进设备及技术,并且对内部工作人员进行技术培训,还要大力引进人才,通过与高校合作为企业提供源源不断的高素质人才;大力鼓励创新,对于创新技术人才进行奖励与提拔;改善矿区的基础设施,从而提高生产效率,如加强矿区内部交通建设,交通的便利以及通达可以大大提高矿产资源的利用效率,企业还应当努力提高员工的福利以及生活质量,以鼓励员工更好地为企业做贡献。

4结语

将现代化采矿工艺技术应用到采矿工程中不仅有利于提高整体工程的安全性能与生产效率,还会大大提高企业的经济效益。因此要加强对现代化采矿工艺技术的研究,鼓励创新,为采矿的发展注入活力。

参考文献:

[1]张建伟.现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用分析[J].工程技术:全文版,2016(22):275.

[2]王国金.现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用探讨[J].科学技术创新,2016(31):77.

[3]王海峰.现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用与分析[J].南方农机,2018(7):142-143.

[4]周瑞龙.现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用与分析[J].世界有色金属,2016(18):122-123.

[5]于凯.现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用探索[J].山东工业技术,2016(8):125.

作者:张宁波 单位:道真仡佬族苗族自治县自然资源局