淺談采礦工程中現(xiàn)代化工藝技術(shù)的應(yīng)用

程志濱

黑龍江龍煤礦山建設(shè)有限公司七臺(tái)河分公司 154600

1 前言

相對(duì)于歐美發(fā)達(dá)國(guó)家而言,我國(guó)采礦業(yè)不具有先進(jìn)的工藝設(shè)備,對(duì)礦產(chǎn)資源不具有較高的開(kāi)采率及利用率,對(duì)社會(huì)實(shí)際需求難以適應(yīng)。所以,對(duì)礦產(chǎn)資源提高開(kāi)采率,對(duì)于采礦工程現(xiàn)代化具有一定的促進(jìn)作用,對(duì)開(kāi)采環(huán)境的改善也能提高社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平。

2 采礦工程中應(yīng)用工藝技術(shù)的基礎(chǔ)

各領(lǐng)域受目前形勢(shì)影響,綠色生態(tài)、可持續(xù)發(fā)展、環(huán)保及低碳節(jié)能等意識(shí)滲入其中。基于此,現(xiàn)代化工藝技術(shù)在應(yīng)用于采礦工程的過(guò)程中,應(yīng)堅(jiān)持低碳、綠色及環(huán)保原則。采礦企業(yè)只有將環(huán)境及經(jīng)濟(jì)效益有效統(tǒng)一,采用綠色、環(huán)保、生態(tài)、高效的采礦技術(shù)才能對(duì)采礦中的環(huán)境問(wèn)題實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)并予以妥善解決,使核心競(jìng)爭(zhēng)力進(jìn)一步增強(qiáng),在競(jìng)爭(zhēng)中具有明顯優(yōu)勢(shì)。因此,在采礦工程中對(duì)綠色采礦技術(shù)的選擇及應(yīng)用具有十分重要的作用,不僅可保障采礦工程實(shí)施,對(duì)采礦業(yè)也提供了重要發(fā)展方向。

3 我國(guó)采礦業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

3.1 我國(guó)采礦業(yè)的發(fā)展

開(kāi)采礦產(chǎn)資源容易導(dǎo)致礦產(chǎn)資源枯竭、質(zhì)量變差等問(wèn)題,開(kāi)采條件日益降低,礦產(chǎn)資源逐漸稀少,隨之增高價(jià)格及開(kāi)采成本,但礦產(chǎn)的采出質(zhì)量不佳導(dǎo)致礦產(chǎn)貧化,進(jìn)而對(duì)采礦效率、質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)效益,甚至采礦業(yè)的發(fā)展都將產(chǎn)生一定程度的影響。

3.2 采礦設(shè)備及人員

設(shè)備和工作人員在采礦中會(huì)結(jié)合采礦進(jìn)度和地點(diǎn)遷移,在礦產(chǎn)資源開(kāi)采過(guò)程中,應(yīng)確定開(kāi)采挖掘路線及巷道,采礦前做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作,以利于回采工作的正常實(shí)施。三者之間應(yīng)具有相輔相成的關(guān)系,若不能相互協(xié)調(diào),將造成采礦失及調(diào)礦產(chǎn)資源減少等一些問(wèn)題。

4 現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)在采礦工程中的應(yīng)用

4.1 空?qǐng)霾傻V工藝技術(shù)

空?qǐng)霾傻V技術(shù)在目前是應(yīng)用最廣泛的一種采礦技術(shù),該技術(shù)主要將礦區(qū)分為礦房和礦柱兩個(gè)部分,開(kāi)采時(shí)先對(duì)礦房中的礦產(chǎn)資源開(kāi)采,再開(kāi)采礦柱中的礦產(chǎn)資源。具體應(yīng)用中,礦柱是礦房的回采支撐,借助敞空形式進(jìn)行開(kāi)采。礦柱開(kāi)采利用工具支撐,確保礦房在開(kāi)采中不產(chǎn)生較大變化?？?qǐng)霾傻V技術(shù)在整體上可達(dá)到較高開(kāi)采率。

4.2 充填采礦工藝技術(shù)

在回采工作面前進(jìn)時(shí),對(duì)地填補(bǔ)采空區(qū)填充材料的輔助作用,確保采空區(qū)支撐強(qiáng)度可使安全生產(chǎn)要求得到滿足的技術(shù)被稱為充填采礦技術(shù),為保證采空區(qū)圍巖達(dá)到支撐強(qiáng)度,在特殊情況下,還可與應(yīng)用填充材料和支架相結(jié)合,充填采礦技術(shù)中應(yīng)用較為普遍的就是向下分層充填法。該技術(shù)可明顯提高回采有效性,降低礦產(chǎn)安全事故率,進(jìn)而使企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益。

4.3 巖體加固工藝技術(shù)

由于氣候、機(jī)械裝置、地質(zhì)狀況等因素在采礦工程中的制約,采礦區(qū)附近巖體容易產(chǎn)生不穩(wěn)定情況,若保證開(kāi)采正常,需要利用錨索工具對(duì)采礦區(qū)不穩(wěn)定圍巖、頂板、溜井等位置進(jìn)行加固處理,該技術(shù)被成為巖體加固技術(shù)。在具體開(kāi)采中,通常與巖體加固技術(shù)、空?qǐng)霾傻V技術(shù)、充填采礦技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用,保證采礦安全。在巖體加固中,注漿法與支柱法的應(yīng)用較為廣泛,該方法可對(duì)礦場(chǎng)中的破碎巖體和流砂進(jìn)行加固。

4.4 崩落采礦工藝技術(shù)

崩落采礦技術(shù)是將礦洞中的危險(xiǎn)巖崩落,使頂層減少崩塌危險(xiǎn)性,創(chuàng)設(shè)安全的開(kāi)采礦產(chǎn)施工環(huán)境。該技術(shù)分為無(wú)底柱分段崩落法和有底柱分段崩落法兩種,后者在應(yīng)用中應(yīng)對(duì)分段水平斷面尺寸、漏斗間距、階段、底柱及分段高度等參數(shù)合理設(shè)計(jì),諸如礦巷道形式及礦石穩(wěn)定性對(duì)底柱高度具有一定影響,若利用漏斗底構(gòu)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(shù)的機(jī)械化水平較高,可使大量人力得到節(jié)約,取消回采巷道上分段臨時(shí)底柱,具備比較廣泛的應(yīng)用前景。

4.5 溶浸采礦工藝技術(shù)

溶浸采礦技術(shù)是化學(xué)開(kāi)采技術(shù)中的一種,該技術(shù)與勘探地質(zhì)結(jié)果相結(jié)合對(duì)開(kāi)采礦產(chǎn)的物理及化學(xué)特性深入研究,結(jié)合化學(xué)特性采用相應(yīng)的溶浸液灌注到礦層中,進(jìn)而與目標(biāo)物發(fā)生一定的化學(xué)反應(yīng),使需開(kāi)采礦物由固體轉(zhuǎn)化為液體,提高礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)的有效性。溶浸采礦技術(shù)的開(kāi)采率和安全性較高,符合環(huán)保節(jié)能生產(chǎn)需要,具有良好的發(fā)展前景。

5 現(xiàn)代化工藝技術(shù)在采礦工程中應(yīng)用的技術(shù)要點(diǎn)

在采礦工程中應(yīng)用空?qǐng)霾傻V技術(shù),無(wú)需急于處理采空區(qū),需對(duì)礦石和圍巖進(jìn)行穩(wěn)定。對(duì)于應(yīng)用崩落采礦技術(shù)而言,一般情況下應(yīng)用于可塌陷地表礦體及易崩落圍巖中,與實(shí)際要求相結(jié)合對(duì)回采策略進(jìn)行有目的性地實(shí)施。在充填采礦技術(shù)應(yīng)用中,應(yīng)結(jié)合回采工作面推進(jìn)方向及礦塊構(gòu)造。在溶浸采礦技術(shù)應(yīng)用時(shí),一定要對(duì)各浸出地點(diǎn)及浸出方式提高關(guān)注,對(duì)因原地或原地破碎后,還是地表浸出方式進(jìn)行有目的性地確定,巖體加固技術(shù)在采礦工程中十分重要,關(guān)鍵在于保證生產(chǎn)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(shù),都應(yīng)基于保障安全性開(kāi)展,盡可能使采礦技術(shù)有效應(yīng)用,按照生態(tài)綠色觀念及環(huán)保低碳意識(shí),尤其是對(duì)環(huán)境造成的影響提高重視,注重科學(xué)合理高效地應(yīng)用采礦技術(shù),進(jìn)而使采礦工程質(zhì)量明顯提高,為提高經(jīng)濟(jì)效益打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

6 現(xiàn)代化工藝技術(shù)在采礦工程中的發(fā)展趨勢(shì)

受社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科技不斷發(fā)展的影響,在采礦工程中綠色采礦工藝技術(shù)的應(yīng)用是必然趨勢(shì)。在采礦工程中,煤炭地下氣化、保水開(kāi)采、瓦斯和煤共采、潔凈煤等技術(shù)都是應(yīng)用較多的綠色開(kāi)采技術(shù)。為推動(dòng)采礦業(yè)的健康發(fā)展,應(yīng)對(duì)綠色開(kāi)采技術(shù)的應(yīng)用不斷優(yōu)化,利于有效開(kāi)采礦產(chǎn)資源并促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。而且,應(yīng)用綠色開(kāi)采技術(shù)要對(duì)相應(yīng)法律法規(guī)不斷完善,加速引進(jìn)先進(jìn)綠色裝置、技術(shù)及高水平人才,進(jìn)而促進(jìn)采礦業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

7 總結(jié)

總之,在采礦工程中,應(yīng)用現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)的優(yōu)勢(shì)十分明顯,可使工作安全性得到明顯改善,開(kāi)采效率和質(zhì)量顯著提高,對(duì)于礦業(yè)持續(xù)化發(fā)展具有一定的促進(jìn)作用。礦山采礦工作基于新時(shí)代背景,應(yīng)與安全及環(huán)保理念相結(jié)合,積極研發(fā)綠色開(kāi)采技術(shù),不僅使礦產(chǎn)開(kāi)采經(jīng)濟(jì)效益提高,還將使環(huán)境及社會(huì)效益提高,現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)的大力應(yīng)用,采礦效率得到不斷提高。本文針對(duì)采礦工程中現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了重點(diǎn)分析,對(duì)于加強(qiáng)現(xiàn)代化技術(shù)的應(yīng)用具有十分重要的推動(dòng)作用。