現代化采礦工藝技術在采礦工程的運用

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現代化采礦工藝技術在采礦工程的運用

摘要:現代化采礦工藝技術從整體上提高了采礦作業的工作效率,本文簡要介紹了6種現代化采礦技術的特點,并展望了現代化采礦技術的發展方向。

關鍵詞:現代化;采礦工藝技術;采礦工程;應用

隨著社會的發展,對自然能源的需求只增不減。然而目前我國采礦業的工藝技術以及相關設備與國外相比差距較大,許多采礦工程中仍然采用舊式采礦工藝技術,自然能源的開采率以及利用率難以滿足社會發展的需求。而且在實際作業中,由于操作程序復雜,環境多變,很容易發生采礦安全事故,造成嚴重的經濟損失。引進現代化采礦工藝技術不僅可以有效地提高采礦工程的開采率和利用率,還可以大大提高采礦作業的安全性,更好地促進社會的發展。

1采礦工藝技術在采礦工程中應用的現狀

1.1采礦工藝技術方面存在的技術問題

我國采礦工程所應用的采礦工藝技術水平與國外相比較為落后,所采掘的資源在數量及質量上都難以滿足我國社會發展的需求,導致了資源的浪費。采礦工藝技術的落后主要表現在四個方面,第一,我國在資源定位以及儲量探測技術較為落后,直接導致采礦的工作效率較低;第二,采礦工程中使用的機械設備較為落后,機械使用率較低,采礦過程中多為人工粗放式開采,不僅工作效率低,而且會導致資源開采率低,浪費現象嚴重;第三,選取礦料時所使用的技術較為落后,會導致不能有效選取資源,發生棄礦現象,使資源得不到有效開發利用,很難進行二次采礦;第四,由于技術落后而導致開發難度高的礦區廢棄,使資源不能有效利用形成閑置。

1.2采礦工藝技術方面存在的安全問題

采礦工程中安全是生產的第一要務,由于安全問題而造成的經濟損失是難以估量的,安全生產不僅是促使企業長遠發展的重要因素,也是我國政府對采礦企業的首要要求。采礦工程中所需要注意的安全問題主要體現在兩方面,第一,采礦作業主要是地下作業,在地下作業時會搭建礦道,這是工作人員通行以及采礦資源運輸的途徑,一旦發生坍塌或者滲水現象就會造成重大人員傷亡以及財產損失,這是最常發生的安全事故;第二,采礦施工人員的地下作業環境惡劣,空間較為狹窄,存在空氣難以流通,如果操作不慎容易引發礦井瓦斯爆炸和火災事故,造成重大經濟損失。

2現代化采礦工藝技術在采礦工程中的應用

2.1特殊采礦工藝技術

采礦工藝技術要根據具體的采礦環境因地制宜地選取,特殊環境就要使用特殊的工藝技術。常見的特殊采礦工藝技術有化學物理和海洋采礦。海洋采礦是未來采礦工程發展的必然趨勢,我國海洋面積廣闊,海洋中礦產資源豐富,但是海洋環境復雜,開采難度巨大,所需投入資金量大,作業危險系數高,對技術要求高。我國礦業資源開采主要依靠陸地,開采工藝技術較為落后,但是隨著陸地礦產資源的逐漸消耗,海洋開采將是大勢所趨。

2.2機械化開采工藝技術

機械化開采工藝技術是我國礦業工程中最常見的工藝技術,可分為兩種,第一種是露天開采,此種開采方法的原則是由上至下,特點是礦產資源基本上在地表上,因此首先需要剝落礦產資源上方所覆蓋的巖石,然后使用機械開采。這種方法不僅可以保證操作過程的安全性,而且對資源的破壞小,可以提高開采率和利用率,降低損失。第二種是地下開采,地下開采難度較露天開采較大,安全性較低,如果礦產資源所處的深度較深而且礦層較薄,那么經濟效益也遠遠不如露天開采,在進行地下開采時難以避免地會產生尾砂污染。因此為了減少對環境的破壞,逐漸在地下開采時引入尾砂膠結充填采礦法,以保護礦區環境。

2.3充填采礦工藝技術

充填采礦工藝技術主要是指對礦產資源采空區使用充填料進行填充?;夭晒ぷ鞑粩嗤茝V,充填采礦工藝技術可以有效地控制采礦場處的地壓,對周圍巖石起到支撐的作用,與此同時也可以有效防止周圍巖石的移動以及破壞、崩落以及采空區地表的下沉,維護了礦產資源采空區周圍的環境。在填充的過程中要注意填充料以及支架的使用。充填采礦工藝技術可提高礦區的回采率。有些礦石會發生自燃現象,充填采礦工藝技術可以大大降低其發生火災的機率。

2.4溶浸采礦工藝技術

溶浸采礦工藝技術屬于化學采礦,采礦原理是根據礦產資源的物理化學特性,將化學溶劑注入到采礦層,將需要開采的礦產資源由原先的固態轉化成液態或者氣態進行收集,該種開采工藝技術所使用的成本較低,還可以保護礦區的自然環境,有利于礦區資源的可持續發展,社會效益和經濟效益較高,現代化程度高,發展前景良好,值得大力推廣。

2.5巖體加固采礦工藝技術

礦產資源所處位置不同,周圍自然條件也有所不同,有些礦產資源所處位置地質較為脆弱,使用大型機械以及工藝技術開采時會使地質震動從而誘發巖體坍塌,因此在進行開采之前首先需要使用巖體加固技術對即將開采巖體進行加固,使其達到穩定狀態,保證開采作業安全。

2.6空場采礦工藝技術

若是采礦區周圍巖石以及礦產資源較為穩固,可以考慮在開采時選用空場采礦工藝技術。在開采前首先將礦區劃分為礦柱和礦房兩塊,然后先進行礦房的開采,再進行礦柱的開采,在進行礦房的回采時,通過礦石、周圍巖石以及礦主三者對采空區進行穩固,回采完成礦房后,再次進行礦柱的回踩,還要注意對采空區進行處理。

3現代化采礦工藝技術的發展

3.1進行災害預警

在礦石開采時很容易發生安全事故,例如坍塌、漏水、瓦斯爆炸、火災等,因此礦區的預警系統應十分靈敏?,F代化采礦工藝技術將預警系統進行加強和完善,采用3S技術對礦區進行實時監控,對周圍環境進行感應和分析,當發現有危險情況時,立刻將監控所得數據上傳并發出預警信號,盡可能地減少因為自然災害而導致的人員傷亡。

3.2推廣化學物理采礦法

化學物理采礦法具有資金成本低、經濟效益高、安全等特點,通過將化學溶劑注入礦層,將固態的礦石資源轉化為氣態或者液態進行提取。其缺點是使用類型有限。

3.3注重保護環境

人們越來越注重保護環境和可持續發展,不合理地開采礦石會給礦區周圍環境造成難以挽回的破壞,因此在開發現代化采礦工藝技術時要注重開發綠色采礦技術。政府應該對綠色采礦工藝技術進行引導和鼓勵,大力從國外引進先進的設備和技術,培養人才。制定相應的規章制度,加強管理,清除不合理開采的企業,通過這些手段實現礦區環境的可持續發展。

3.4關注作業安全

開發現代化采礦工藝技術時要首先保證該技術的安全性,保證在采礦過程中工作人員的安全,避免在采礦過程中發生安全事故而導致生命財產損失。要特別關注施工前的巖體加固問題,確保場地以及設備的安全可靠,同時還要對企業員工進行安全培訓,培養員工的安全意識。

3.5努力提高現代化采礦工藝技術

目前我國的采礦工藝技術較為落后,因此應該努力提高技術水平,提高礦產資源的開采率及利用率,減少浪費,加強環保,提高安全性能。企業要積極引進國外先進設備及技術,并且對內部工作人員進行技術培訓,還要大力引進人才,通過與高校合作為企業提供源源不斷的高素質人才;大力鼓勵創新,對于創新技術人才進行獎勵與提拔;改善礦區的基礎設施,從而提高生產效率,如加強礦區內部交通建設,交通的便利以及通達可以大大提高礦產資源的利用效率,企業還應當努力提高員工的福利以及生活質量,以鼓勵員工更好地為企業做貢獻。

4結語

將現代化采礦工藝技術應用到采礦工程中不僅有利于提高整體工程的安全性能與生產效率,還會大大提高企業的經濟效益。因此要加強對現代化采礦工藝技術的研究,鼓勵創新,為采礦的發展注入活力。

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作者:張寧波 單位:道真仡佬族苗族自治縣自然資源局

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