采礦工藝技術(shù)的應(yīng)用及相應(yīng)的技術(shù)改造的分析

王銀剛

(山東金創(chuàng)股份有限公司,山東蓬萊 265600)

采礦工藝技術(shù)的應(yīng)用及相應(yīng)的技術(shù)改造的分析

王銀剛

(山東金創(chuàng)股份有限公司,山東蓬萊 265600)

隨著科技的發(fā)展,我國(guó)的采礦工藝技術(shù)也不斷發(fā)展成熟,在采礦作業(yè)中得到越來(lái)越廣泛的運(yùn)用,為采礦業(yè)的現(xiàn)代化做出了重要貢獻(xiàn)。采礦工藝技術(shù)的應(yīng)用合理與否,直接關(guān)系到采礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益、工作人員的人身安全等。本文對(duì)采礦工藝技術(shù)的應(yīng)用及相應(yīng)技術(shù)的改造進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析,以促使采礦工藝技術(shù)在采礦作業(yè)中發(fā)揮更大的作用。

采礦 工藝技術(shù) 應(yīng)用 改造

1 引言

采礦業(yè)是當(dāng)今社會(huì)生產(chǎn)生活中一項(xiàng)必不可少的原料工業(yè)，對(duì)整個(gè)社會(huì)發(fā)展有著十分重要的作用。在我國(guó)全面開展經(jīng)濟(jì)建設(shè)的時(shí)代潮流中，要使礦產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)效益得到最大程度的提高，采用先進(jìn)的、合理的采礦工藝技術(shù)是最為有效的手段。傳統(tǒng)的采礦工藝技術(shù)包括充填采礦、空?qǐng)霾傻V、溶浸采礦和崩落采礦等等，這些技術(shù)在實(shí)際采礦過(guò)程中都有不一樣的應(yīng)用，也有其各自需要注意的問(wèn)題。另外，隨著綠色自然、低碳環(huán)保的理念越來(lái)越得到廣大民眾的推崇，綠色采礦工藝技術(shù)也越來(lái)越受到人們關(guān)注，對(duì)相應(yīng)的采礦工藝技術(shù)向節(jié)能、環(huán)保方向進(jìn)行改造，是礦產(chǎn)企業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的要求，也是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然要求。

2 幾種常見的采礦工藝技術(shù)的應(yīng)用

2.1 充填采礦工藝技術(shù)的應(yīng)用

在采礦作業(yè)中，進(jìn)行回采工作面推進(jìn)時(shí)，對(duì)采空區(qū)的維護(hù)需要用充填材料對(duì)其進(jìn)行逐一充填，有時(shí)還需要與支架相結(jié)合，這就要用到采礦充填工藝技術(shù)。充填采空區(qū)是用已成型的充填體管理地壓，控制好地表下沉及圍巖崩落，防止礦石自然引起的火災(zāi)，從而為回采提供安全便利的環(huán)境。

2.2 空?qǐng)霾傻V工藝技術(shù)的應(yīng)用

空?qǐng)霾傻V工藝技術(shù)，是指將礦塊分為礦房和礦柱兩部分，先采礦房后采礦柱逐一回采的采礦方法。[1]礦房的回采主要使用敞空形式，利用礦柱和圍巖來(lái)增加礦房強(qiáng)度。采完礦房后，要及時(shí)回采礦柱，并同時(shí)對(duì)采空區(qū)進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?，?yīng)用相應(yīng)的工藝技術(shù)對(duì)礦房進(jìn)行充填，以改善礦柱的回采環(huán)境。

2.3 崩落采礦工藝技術(shù)的應(yīng)用

崩落采礦工藝技術(shù)一般應(yīng)用于圍巖允許塌陷并且較易崩落的地表礦體的開采。[2]采用該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行回采工作的過(guò)程中，對(duì)圍巖崩落和采空區(qū)充填都需要明確的計(jì)劃，從而對(duì)圍巖崩落時(shí)的地壓達(dá)到有效管理。

2.4 溶浸采礦工藝技術(shù)的應(yīng)用

所謂的溶浸采礦工藝技術(shù)，是一種將礦產(chǎn)的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)結(jié)合起來(lái)運(yùn)用的采礦技術(shù)，是一門較為現(xiàn)代化的技術(shù)。使用該項(xiàng)技術(shù)時(shí)，首先要將溶浸液注入礦層中，通過(guò)溶浸液與礦石發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)浸出礦石中有用的成分，再將這些變成液態(tài)的有用成分回收，從而達(dá)到開采礦石的目的。

2.5 巖體加固技術(shù)的應(yīng)用

在礦產(chǎn)開采過(guò)程中通常需要對(duì)巖體進(jìn)行加固，常用的加固方法有錨桿支護(hù)和錨索兩種。錨桿的加固深度只到巖石表層2～3米，錨索加固可以達(dá)到巖石內(nèi)部20米以上，因此錨索通常用來(lái)穩(wěn)固大型地下溜井和硐室、采場(chǎng)頂板和上下盤圍巖等。另外，井巷中破碎嚴(yán)重的巖體甚至流砂的加固則可以采用注漿加固法。

3 采礦工藝技術(shù)應(yīng)用需注意的問(wèn)題

不同的礦區(qū)具有不同的地質(zhì)條件和不同的礦產(chǎn)分布情況，這些都會(huì)給采礦作業(yè)的實(shí)際操作帶來(lái)很大的影響。因此，在選擇采礦工藝技術(shù)時(shí)，一定要結(jié)合該礦區(qū)的實(shí)際情況，科學(xué)、合理地進(jìn)行礦產(chǎn)開采。否則，不但會(huì)影響到采礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，造成資源浪費(fèi)，甚至威脅到采礦人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。

空?qǐng)霾傻V工藝技術(shù)并不是所有采礦作業(yè)中的采空區(qū)都可以直接應(yīng)用，如果圍巖或礦石存在松動(dòng)可能，則必須在對(duì)其進(jìn)行加固后才能應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)；崩落采礦工藝技術(shù)通常只適用于圍巖允許塌陷且容易崩落的地表礦體，并且需要與特定的回采方式及相應(yīng)的開采流程相配合，所以該項(xiàng)工藝技術(shù)要根據(jù)實(shí)際情況有針對(duì)性地進(jìn)行選擇；在采礦作業(yè)中應(yīng)用充填采礦工藝技術(shù)時(shí)，則要結(jié)合礦塊的結(jié)構(gòu)和回采工作面推進(jìn)方向來(lái)確定填充方法，比如選用向上層、單層、向下層，以及水力、干式、膠結(jié)等方式進(jìn)行充填；應(yīng)用溶浸采礦工藝技術(shù)時(shí)，則需要對(duì)浸出地點(diǎn)和浸出方式加以關(guān)注，有針對(duì)性地選擇原地浸出、原地破碎浸出和地表浸出等方式；巖體加固技術(shù)對(duì)采礦作業(yè)有著不容忽視的重大作用，這項(xiàng)技術(shù)是保證礦產(chǎn)安全開采的重要手段，應(yīng)得到高度重視。

在具體采礦作業(yè)中，安全是所有工作的前提，一切采礦工藝技術(shù)都要在此基礎(chǔ)上才能進(jìn)行生產(chǎn)。另外，綠色生態(tài)和低碳環(huán)保的理念也必須根植于內(nèi)，在盡量減少采礦作業(yè)對(duì)環(huán)境造成的不良影響的前提下，合理選擇采礦工藝技術(shù)，不斷提高礦產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。[3]

4 采礦工藝技術(shù)的改造

除了上述幾項(xiàng)采礦工藝技術(shù)外，我國(guó)的采礦工藝還分為露天礦體采礦工藝和地下礦體采礦工藝，露天礦山采礦工藝包括穿孔、采裝、爆破、排土、運(yùn)輸?shù)鹊?，地下礦山采礦工藝包括井巷掘進(jìn)、礦床開拓、采場(chǎng)支護(hù)、空區(qū)處理和地壓管理等等。另外，隨著科技進(jìn)步和時(shí)代發(fā)展，綠色開采技術(shù)也成為采礦業(yè)的重要發(fā)展部分，目前應(yīng)用較多的綠色開采技術(shù)包括保水開采技術(shù)、潔凈煤技術(shù)、地下氣化技術(shù)等等，但在這方面仍存在許多問(wèn)題值得我們探討和改造。

對(duì)相應(yīng)的采礦工藝技術(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)母脑炜梢杂行У毓?jié)約資源，提高采礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，近年來(lái)，我國(guó)對(duì)采礦工藝技術(shù)進(jìn)行了以下幾點(diǎn)改造，使采礦技術(shù)得到了較快的發(fā)展。第一，提出了藥壺爆破和提高炮孔臨近系數(shù)等幾項(xiàng)全新爆破技術(shù)，使一些地質(zhì)條件復(fù)雜的礦山爆破作業(yè)取得良好的效果，顯著提升了經(jīng)濟(jì)效益。第二，對(duì)排土方式進(jìn)行改進(jìn)。取消了傳統(tǒng)場(chǎng)地排土的方法，改用邊緣排土與分層碼堆相結(jié)合的形式，取得了很大的成功。第三，修改了部分初步設(shè)計(jì)的內(nèi)容及不合理的開采現(xiàn)狀，避免了露天礦山后續(xù)作業(yè)出現(xiàn)剝采失衡問(wèn)題。第四，優(yōu)化電力系統(tǒng)。科學(xué)合理地布置電力線路，使電路損耗降到最低，極大地提升了電鏟效率。第五，對(duì)部分小型煤礦采用偽傾斜柔性掩護(hù)支架法采礦。這項(xiàng)技術(shù)簡(jiǎn)化了生產(chǎn)系統(tǒng)，增長(zhǎng)了工作面和傾斜煤層走向，使巷道布局更為科學(xué)合理。第六，采用掩護(hù)支架分離采空區(qū)和工作空間，實(shí)現(xiàn)工作面煤炭自溜，很大程度上減輕了采礦工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，增強(qiáng)了采礦作業(yè)的安全性。第七，將刨煤機(jī)開采技術(shù)應(yīng)用到部分煤層較薄的煤礦中，顯著提高了煤炭的生產(chǎn)效率。另外，刨煤機(jī)智能驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在工作面輸送機(jī)中的成功應(yīng)用，也是實(shí)現(xiàn)工作面采煤全自動(dòng)化的有利條件。[4]

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，礦產(chǎn)行業(yè)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的發(fā)展，許多采礦工藝技術(shù)都已相對(duì)成熟，這些技術(shù)的合理應(yīng)用給采礦企業(yè)帶來(lái)了極大的經(jīng)濟(jì)效益。但與此同時(shí)，社會(huì)生產(chǎn)生活對(duì)礦產(chǎn)的需求不斷增長(zhǎng)，礦產(chǎn)資源日益減少，這促使我們不得不以長(zhǎng)遠(yuǎn)的眼光來(lái)看待礦產(chǎn)開采，以可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略來(lái)指導(dǎo)采礦工藝技術(shù)的改造，從而以對(duì)自然生態(tài)最小的影響，實(shí)現(xiàn)采礦企業(yè)最大的效益。

[1]楊秉勝.淺談采礦工藝技術(shù)在采礦作業(yè)中的應(yīng)用[J].民營(yíng)科技,2014(02).

[2]馬君.試論采礦工藝技術(shù)在采礦作業(yè)中的應(yīng)用[J].科技致富向?qū)? 2013(18).

[3]邱忠明.試探采礦工藝技術(shù)改造[J].中國(guó)集體經(jīng)濟(jì),2011(12).

[4]秦剛.煤礦開采技術(shù)方法的發(fā)展趨勢(shì)研究[J].民營(yíng)科技,2012(05).