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采矿工程工艺分析

摘要:伴随着社会经济的不断进步,煤炭的市场需求量与日俱增,采矿新技术成为当前煤矿工程发展的迫切需要。采煤方法和工艺的进步和完善始终是采矿学科发展的主题。采煤工艺的发展将带动煤炭开采各环节的变革,它不仅可以满足人们日常生活和社会生产的需求,还有利于我国国民经济的稳定发展。
采矿工程工艺分析

采矿工程工艺分析:煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术分析

[摘 要]煤炭是我国重要的基础能源和重要原料,煤炭工业的发展支撑了国民经济的快速发展,在我国社会经济发展的过程中,矿产行业的发展在其中有着十分重要的意义,在新时期背景下,煤矿企业的采矿工艺与技术在应用的过程中,应始终坚持绿色开采的理念,不断地采用全新的采矿工艺与技术,并且在开采的过程中重视环境保护,这样能够提高企业经济效益,取得良好的环境效益. 本文对煤矿采掘过程中采矿工艺与技术进行介绍。

[关键词]采矿工程 采矿工艺 采矿技术

1.采煤方法与工艺

现代采煤工艺的发展方向是高产、高效、高安全性和高性,基本途径是使采煤技术与现代高新技术相结合,研究开发高效、安全、、耐用、智能化的采煤设备和生产监控系统,改进和完善采煤工艺。在发展现代采煤工艺的同时,继续发展多层次、多样化的采煤工艺,建立具有中国特色的采煤工艺理论。我国长壁采煤方法已趋成熟,放顶煤采煤的应用在不断扩展,应用水平和理论研究的深度和广度都在不断提高,急倾斜、不稳定、地质构造复杂等难采煤层采煤方法和工艺的研究有很大空间,主要方向是改善作业条件,提高单产和机械化水平。

一、煤矿开采的主要形式

主要形式是:露天采煤和井下采煤

(一)露天采煤

露天采煤是指移走煤层上覆盖的岩石及其他覆盖物,使煤敞露地面而进行开采,其中移去土岩的过程称为剥离,采出煤炭的过程称为采煤。露天采煤通常将井田划分为若干水平分层,自上而下逐层开采,在空间上形成阶梯状。

其主要生产环节:

(1) 用穿孔爆破并用机械将岩煤预先松动破碎;

(2) 用采掘设备将岩煤由整体中采出,并装入运输设备,运往指定地点;

(3) 将运输设备中的剥离物按程序排放于堆放场;

(4) 将煤炭卸在洗煤厂或其他卸矿点。

(二)井下采煤

井下采煤的顺序。一般对于倾角10°以上的煤层分水平开采,每一水平又分为若干采区,从及时水平依次开采各采区煤层,采完后再转移至下一水平。开采近水平煤层时,先将煤层划分为几个盘区,立井于井田中心到达煤层后,先采靠近井筒的盘区,再采较远的盘区。如有两层或两层以上煤层,先采及时水平最上面煤层,再自上而下采另外煤层,采完后向第二水平转移。

按落煤技术方法,地下采煤有爆破落煤、机械落煤和水力落煤三种,前二者称为旱采,后者称为水采,我国水采矿井仅占1.57%。旱采包括壁式采煤法和柱式采煤法,以前者为主。壁式采煤法工作面长,一般100~200m,可以容纳功率大,生产能力高的采煤机械,因而产量大,效率高。柱式采煤法工作面短,一般6~30m,由于工作面短,顶板易维护,从而减少了支护费用,其主要缺点是回采率低。

2.深矿井开采技术

深矿井开采的关键技术是:

①煤层开采的矿压控制、

②冲击地压防治、

③瓦斯和热害治理、

④深井通风、

⑤井巷布置;

需要攻关研究的是:

(1)深井围岩状态和应力场及分布状态的特征;

(2)深井作业场所工作环境的变化;

(3)深井巷道(特别是软岩巷道)快速掘进与支护技术与装备;

(4)深井冲击地压防治技术与监测监控技术;

(5)深矿井高产高效开采有关配套技术;

(6)深矿井开采热害治理技术与装备。

回采工艺过程:采煤机由机尾向机头割煤移架移刮板输送机机头进刀向机尾割煤移架。

为提高煤炭回收率,应注意:

(1)加强科研工作,减少初采、末采和端头损失。

(2) 优化采煤工艺过程,强化组织管理。

(3) 搞好煤厚探测,加强计量管理,为提高回采率提供的计算依据。

(4) 综采工作面采用双滚筒采煤机割煤,刮板输送机运煤,经转载机转载,破碎机破碎后由可伸缩胶带输送机运至胶带输送机大巷。

3.“三下”采煤技术

提高数值模拟计算和相似材料模拟等,深入研究开采上覆岩层运动和地表下陷规律,研究满足地表、建筑物、地下水资源保护需要的合理的开采系统和优化参数,发展沉降控制理念和关键技术,包括:

(1)用地表废料向垮落法工作面采空区充填的系统;

(2)研究与应用各种充填技术和组合充填技术,

(3)村庄房屋加固改造重建技术,适于村庄保护的开采技术;

(3)研究近水体开采的开采设计,工艺参数优化和装备,提出煤炭开采与煤炭城市和谐统一的开采沉陷控制、开采村庄下压煤、土地复垦和矿井水资源化等关键技术。

4.采场围岩控制技术

1)进一步完善采场围岩控制理论

2)放顶煤开采岩层和支架--围岩相互作用机理

3)支护质量与顶板动态监测技术

4)各种综采高产高效综采设备保障体系

5.绿色开采技术

近年来,各地先后开展了绿色开采技术的探索,初步总结出了煤与瓦斯共采技术、保水开采技术、煤矸石回填技术等绿色开采模式,为煤炭绿色开采做出了较大贡献。

一. 煤与瓦斯共采技术。通过合理规划和布置,可以有效进行煤和瓦斯共采,采取的有效措施如下。

(1)建立有效地质保障系统。

采用高分辨率及三维三分量地震勘探技术,对地质构造进行精细解释,对煤层分布及厚度进行精准预测,对中小断层及裂缝进行有效辩识,对瓦斯及其分布进行预测,从而为煤与瓦斯共采提供依据。

(2) 优化矿井开拓布局。

采用“分区开拓、分区建设、分区通风”的矿井安全生产系统,减少开采工程量,降低投资,缩短工期。

(3) 创新开采方法。

在采区划分和采区布置上尽可能加大采区范围,加大工作面长度及工作面推进长度,以有效减少采区井巷工程量,减少工作面搬家次数,在煤层顶底板岩石中集中布置巷道,推行有利于瓦斯抽采的新技术。在煤层倾角小于10°的矿井及块段中采用倾斜条带布置,在生产系统具备条件时尽量选择综采,不具备时则选择品质普采。

依据流场模拟软件数值模拟结果,在已发生卸压(提高透气性)且瓦斯丰富的区域布置钻孔,通过地面钻孔抽采采动区和采空区卸压的方式抽放瓦斯,从而从卸压覆岩中俘获更多的释放瓦斯,使抽采率达到70%以上。

二.煤矸石回填技术 采用巷道回填和工作面回填,根据回填量和回填范围又分成全部回填和局部回填。柴里煤矿利用煤矸石回填造地,修筑济-微公路的柴里路段,同时在矸石回填地上建造职工住宅和学校。煤矸石回填不仅可以解决矸石的处理处置问题,还可以解决矿区开采沉陷等问题。

三.保水开采技术 在开采厚煤层时,通过井下疏放水,降低了第四系下组水水头,解放了防水煤岩柱内的煤炭,提高了开采上限。同时采用封堵技术封堵深水井,减少水资源流失及矿井涌水量,使静水位明显上升,水井服务寿命延长,同时降低了开采成本。

6.结语

伴随着社会经济的不断进步,煤炭的市场需求量与日俱增,采矿新技术成为当前煤矿工程发展的迫切需要。采煤方法和工艺的进步和完善始终是采矿学科发展的主题。采煤工艺的发展将带动煤炭开采各环节的变革,它不仅可以满足人们日常生活和社会生产的需求,还有利于我国国民经济的稳定发展。

采矿工程工艺分析:煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术分析

摘 要:本文就将在这里对煤矿采矿工程中存在的一些问题进行深入的分析与研究,并对此提出了一些具有应对策略,从而整体上来提高煤矿采矿工艺的技术。

关键词:采矿工程;采矿工艺;改进措施

0.引言

由于最近这些年经济的快速发展,现代工业化的建设进程也在不断的加快,如此一来对于煤炭的需求量就一直呈现着上升趋势。所以,国家对于煤矿开采技术的研究也一直在进行,如今的煤矿开采技术得到了突飞猛进的发展,更加的安全、工作效率也在逐年上升。可是随着开采的时间越长,表层以及浅层的煤矿资源也越来越少,但是国家经济的发展又无法离开煤矿等资源的使用。所以,就不断要较强对煤矿开采技术的研究,从而加大煤矿矿产的量。

1.煤矿采矿工程中采矿工艺与技术应用中存在的问题

1.1管理制度不够完善

煤矿采矿行业是具有一定的特殊性的,所以在申请开采资格方面有一定的要求,如此一来也是对采矿行业进行的一种规范与约束。但是煤矿产业的暴利趋势一些不法份子甘愿冒险去进行开采,因此煤矿产业的管理实际上仍然存在着一些问题,相关的管理制度并不够完善。我国煤矿资源分布的范围较广,而且煤矿企业的规模也存在大小不同的情况。虽说我国针对这些以谋取私利为主的私营煤款企业的管理常年都在进行整顿,还是有很多的煤矿企业在开采煤矿的过程中关于技术方面不是很成熟,行业中存在的问题无法得到解决[1]。比如,国家没有对采矿技术的运用与技术更新方面进行严格的管理,缺乏相关的制度去进行监控,或者开采企业缺乏相关的技术人员,先进的煤矿开采技术得不到普及,为了节约成本,一些中小型或者私营煤矿业主在生产过程中就会使用比较落后的技术与设备,增加了安全事故的发生。

1.2缺少专业的人才队伍

虽然经过这几年国家加大了对煤矿开采企业的生产技术培训与安全的监管,以及增加了工作人员的工作待遇。但是这份工作的危险性和环境的恶劣性还是造成了大部分人才的流失,人才的流失使得煤矿生产的效率无法得到提高,进一步的增加了该项工作的风险,生产效率与安全性无法的到保障。深究其原因,出现这种局面的原因不单单只是工作环境的特殊性那么简单,与此同时,煤矿开采企业对于人才培养的缺失也有着很大的关系。由于工作的特殊性,目前我国煤矿生产中开采煤款的员工中绝大多数的人学历低,各方面的素质普遍偏低,尤其是对专业技术的掌握不够,无法满足煤矿生产工作的需求,可是一些中小型或者私营煤矿业主为了对开采进行成本控制,忽视了对员工进行相关专业知识培训工作的重要性。如此一来就使得员工在开采煤矿的过程中难免会出现操作不当的问题,从而导致生产安全事故的发生。

1.3忽视采矿技术研究的重要性

面对日益激烈的市场场竞争环境,一些煤矿生产企业不惜以身试险,为了企业利益较大化,将生产安全抛诸脑后。其实就煤矿产业开采时间长、回报时间也较长等特点,在煤矿经营过程中前期的投入是非常值得的。可就是有很多人鼠目寸光,期望从中获得了自己期望的利益之后就收手不干,而前期的准备工作过程中没有产生经济效益,对于那些小型或私营煤矿业主来讲是很不利的,甚至在还没有开始盈利的情况下就已经破产。所以,更多的煤矿生产企业不愿意将更多的投资放在新型开采技术的研究上,从而制约了开采煤矿技术持续有效的发展。

2.提煤矿采矿工程中采矿工艺与技术应用效率的改进措施

2.1改善煤矿生产行业管理制度

对煤矿生产行业中存在的问题进行改善是好的提高煤矿采矿技术的方法,在此过程中一定要针对煤矿开采的现状进行深入的分析才行,从有待解决的问题来作为切入点,从而制定出更加科学合理的管理制度。制度的内容包括煤矿企业工作的程序以及相关的惩罚,通过制度的实施让煤矿生产企业能够的了解到自身工作的缺点,以及未来行业发展的方向与目标,从而就能够有针对性的提出相应的改进策略,在煤矿行业生产的过程中不断规范自己,从而最终达到提高开采效率的目的[2]。具体的做法可以按照以下两种方式进行:(1)负责管理煤矿企业的管理部门应该不定时的对煤矿企业进行相关的检查,随时了解煤矿企业生产经营的动态;(2)负责管理煤矿企业的管理部门应该定期的对煤矿企业的生产技术以及设备进行分析,如发现该煤矿企业的生产技术已经过时,或者生产设备落后,那么应及时的给予指正,并要求煤矿生产企业马上对生产技术以及设备进行更新,从而确保生产工作的顺利开展,较大限度的将生产安全事故的发生率降到低。

2.2加大人才队伍的培养力度

不管是什么行业的生产工作中机械设备多么的先进,但是人永远是摆在及时位的。所以,为了保障工作人员生命安全,提高生产效率,煤矿生产企业就必须要对工作人员进行管理,加大相关专业知识的培训力度。首先,煤矿企业应该要引进一批具有专业知识的人才队伍,作为人才储备,煤矿生产企业应该为其提供良好的待遇以及为了广阔的升职发展空间,这样他们才会安心的在这里工作,将精力用在现场采矿技术的研究与管理上,从而使得生产安全事故的发生率降低。其次,对于基础矿工的管理,应该要对其进行相关专业基础知识的培训,可以满足最基本的生产要求,并建立相应的考核制度,考核合格的人才可以上岗就职,不合格的人要再次进行培训,直到其考核合格为止,否则不允许上岗。特别是对于那些重要设备的操作,操作人员必须要拥有相关的上岗资质才可以上岗,并定期进行操作技术方面的考试。与此同时,煤矿生产企业的所有员工都必须要接受生产安全方面知识的培训,从而提高大家的安全意识。

2.3加大技术研究的投入

随着近几年来矿难的不断报道,国家加大了对煤矿生产企业的监管力度,要求所有的煤矿采矿企业都必须要做到安全、持续有效的煤矿生产。所以,煤矿生产企业在发展过程中就不能固步自封。加入煤矿生产企业只是为了图一己私利,而忽视了技术研究的重要性,就会给企业的未来发展产生约束作用。因此,国家以及相关管理的政府职能部门就应该要建立相应的扶持政策,去鼓励煤矿生产企业加大研究生产技术的力度。比如,要求煤矿生产企业设立专项资金,放宽贷款政策,从而使煤矿生产企业能够将一部分的精力运用到新型技术的研究上来。还有就是国家可以采取强制的政策手段要求煤矿生产企业进行新技术的研究,从而推动新技术的研究发展[3]。与此同时,煤矿生产企业的高层也应该将原来的经营观念进行转变,不要再那么的鼠目寸光,应该要以长远的利益为目标,积极的调动企业的人力与物力投入到新技术的研究工作中去,从而提高煤矿生产企业的工作效率。

3.结束语

随着我国经济的健康发展,现代工业对于煤炭能源的需求量越来越大。而煤矿采矿工程本身又具有一定的特殊性,这样一来就使得现代煤矿采矿工艺的技术问题得到了很大的挑战。虽然现代煤矿采矿工艺技术随着科学技术的发展得到了一定的改善,但是仍然存在一些不足的地方。因此,国家与相关政府职能部门就应该要制定出台相关的管理制度,以及扶持技术研究的政策,从而将我国煤矿生产行业的发展带入到一个良性循环的状态中去。

采矿工程工艺分析:煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术分析

摘 要:现阶段中国主要利用的是煤矿资源,采煤已经在我国起步有了较长的时间。在新时期节能减排要求下,绿色开采贯彻到采煤工艺中,同时在开采的过程中,对环境的保护意识也渐渐深入到采矿企业中。根据实际采矿工作,浅要谈论煤矿采矿作业的工艺与技术。

关键词:煤矿采矿;工艺技术;开采方法

引言

通过大量的调查和研究,在煤矿采矿作业的实践中会遇到很多突发状况。因此,需要在掌握科学的采矿技术的基础上不断对工作内容进行优化,将采矿工艺进行协调,保障运行的高效性。另外,根据煤矿采集工作中所遇到的众多负面因素,需要采取切实可行的措施来对其进行解决和克服,这样才能够提升采矿作业的高效性。另外,还也是促进采矿企业自身发展的经济性和稳定性的重要方式。

一、使用煤矿采矿新技术的必要性

煤炭资源是不可再生资源当中的一种,这种资源都在地下深埋,同时该资源还存在着非常多的瓦斯气体,所以它在开采的过程中会产生一定的安全风险,而对于采矿企业而言,要想更好的提高经济效益,就必须要在实际的工作中采取有效的措施来提升煤炭资源的利用率,尽量减轻资源的浪费。但是在我国的很多小型企业当中,煤矿开采工作都存在着非常大的危险,而其在开采的过程中所采用的安全措施也无法很好的保障作业的安全,特别是在对那些地质构造十分复杂,同时煤层厚度也比较小的区域进行开采的时候,其自身存在着更多的不确定性因素,如果在这一过程中继续使用原来的方法,一方面无法提高采矿的效率,在我国的很多小型企业当中,煤矿开采工作都存在着非常大的危险,而其在开采的过程中所采用的安全措施也无法很好的保障作业的安全,特别是在对那些地质构造十分复杂,同时煤层厚度也比较小的区域进行开采的时候,其自身存在着更多的不确定性因素,如果在这一过程中继续使用原来的方法一方面无法提高采矿的效率,而另一方面也无法提高采矿的安全性。

二、煤矿采矿的几种新技术

2.1 炮采放顶煤采煤技术

这种在采矿的过程中有着比较普遍的应用。大体上其可以分成两类。首先是滑移支架放顶采煤法。滑移顶梁由两个部分组成,一个是顶梁,一个是支柱。前梁和后梁在作业的过程中主要是通过顶梁或者是导向槽实现相互连接的,支架的支柱是液压单体柱,在数量上并不一致。通常情况下二型度超过5 米的时候就可以应用这种方法进行开采作业。这种方法在支护的过程中采用的是二型钢梁的结构,工作面使用的是放炮落,在作业中如果其条件并不是很好或者是技术达不到较高的水平就可以使用这种方式进行开采。

2.2 伪倾斜柔性掩护支架采煤法

这种方法在使用的过程中会体现出工作面长度大,倾角小的特征。在开采的过程中所使用的生产系统复杂性低,同时掘进的效果也比较好。这种方式把作业区和采空区分成两个独立的部分,这样就为管理工作提供了诸多的便利,同时其还具备非常强的安全性,工人的工作量大大减少,其通常使用斜角煤层的开采工作中。这种方法可以对埋藏深度没有非常明显的变化以及煤层厚度均匀的地区比较适用。

2.3 小阶段爆破落煤采煤法

在应用这种方法的过程中,一个非常重要的工作就是要首先将煤层分成多个区段,同时工作面上不需要施工人员,这种方法实际上比较适合使用在开采倾角在40°以上的工作面当中,同时如果煤层的厚度在3.5到7.5 米之间,也可以使用这种方式。这种方法在使用的过程中具有非常好的安全性,同时工作的效率也非常高,但是需要注意的是这种方式会降低煤矿回收的效率,通风系统的构造相对也较为复杂。

2.4 刨煤机采煤方法

该技术在中等和薄煤层开采中得到了运用,适应了开采的实际,大大的提高了开采的效率。目前,在实际工作中,采用智能驱动系统来驱动刨煤机,并采用的支架控制系统,从而有利于实现采煤的自动化。此外,支架的前移也能够实现自动化,从而增加了支架的性,也提升了整个系统的自动化。在适用范围上,刨煤机可以适用于特薄煤层的开采,最小的开采厚度可以达到0.6m。为了提高稳定性,便于实际操作和维修,采空区一侧的刨煤机导轨和附件需要焊接在输送机上面。为了减少粉尘的产生、防止部件过分磨损,还有必要安装刨煤机水平控制系统。

三、煤矿采矿的常用开采方法

在长期的生产实践中,煤矿采矿企业逐渐总结了很多开采方法,用来应对各种各样的煤矿分布形式。但总体来讲,一般较为常用的开采方法则主要是井下采煤、露天采煤和急倾斜层采煤。

3.1 井下采煤

这种开采方法是应用最多,也是应用最广泛的煤矿开采方法。一般来讲,井下采煤主要有旱采和水采两种形式。其中旱采是最为常用的,水采的使用次数相对较少。旱采又能分为壁式和柱式两种形式,采用壁式开采方法能够实现大产量的采煤效益,开采效率较高。而柱式开采方法的优势则是支护设施需要的较少,因而成本较低,但是其回采率较低。具体来讲,采用井下采煤的开采方法,是要根据煤层的倾角来选择开采方法。一般倾角超过10°,就可以采用水平开采。水平开采时可以将矿区分为几个采区,依次从及时水平、第二水平、第三水平进行开采。若倾角较小,则可以将煤区划分为几个盘区,先开采中间盘区,再开采较远的盘区。若煤矿矿区的煤层分为好几层,则需要从上至下依此开采。

3.2 露天开采

露天开采主要是应用在煤层分布在地表的煤矿区中。在开采时同样需要将煤矿区划分为几个水平层,然后再依此从上到下进行逐层开采。开采时首先用机械将岩煤打破,再用挖掘设备将煤块挖出,之后再利用运输机械将其运送至场外。露天采煤的开采方式无需进行过多的支护,且作业面积较为宽广,可以采用机械化开采和运输,开采效率较高,成本也相对较低。另外,其回采率和资源利用率较高,安全隐患少。然而这种开采方式需要占用很大面积的土地,还会对当地环境造成污染。

3.3 急倾斜煤层开采

运用该方法采煤的时候,首先应当对采区进行合理的划分,尽可能的加大采区的尺寸和煤炭储量,在进行采区划分的时候,应该考虑生产设备和回采工艺的要求,进行合理的划分。为了使开采顺利进行,适当的加大采区的走向长度和阶段的垂直高度。在施工中,还要改进巷道的布置,优化生产系统。

四、未来煤矿采矿工艺和技术的发展方向

4.1 智能化

随着计算机信息技术的应用更加广泛和发展更加完善,各种计算机通讯技术、GPS 定位技术、自动化技术、遥控采矿技术等新技术手段不断应用到现代化的煤矿采矿作业中去,促进现代煤矿开采的智能化发展、未来可实现矿区井下无人开采模式,与传统的采矿技术相比,节约了人工生产成本,提高了采矿的工作效率,更好地保障了采矿工人的安全,为煤矿企业创造了更高的经济效益。

4.2 生念化

目前,人们始终追求经济的资源节约型和环境友好型发展,未来经济发展将更加注重低碳经济发展、众所周知,煤矿采矿过程中,会产生大量的废水、废气以及固体废弃物等,对矿区周围的空气、水以及农田等造成了严重的污染给人们的健康生活和人们赖以生存的环境带来了极大的威胁因此,未来要实现生态化的煤矿开采,减少对环境的危害,保护人类赖以生存的家园。

五、结束语

采煤工作对我国至关重要,采用好的采煤工艺,能加大煤的年产值,缓解现有的能源紧张问题。现有的煤矿企业应该坚持可持续发展的原则,采用绿色开采工艺,在实际生产过程中不断改进现有的生产工艺,保障采矿工作的质量和生产效率。

采矿工程工艺分析:现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用探索

摘 要:矿产资源是非常重要的自然资源之一,也是维持我国经济可持续发展的重要支持。加快对矿产资源的开发利用步伐,是推动工业经济发展的首要任务之一。随着科学技术水平的提高,越来越多的新工艺和新设备在采矿中得到应用,进一步提高采矿工艺的技术化水平,提高工作效率及安全性具有重要意义。本文就现代化采矿工艺在采矿工程中的应用进行探讨,并对采矿工艺技术的未来发展方向进行展望。

关键词:采矿工艺;现代化技术;采矿工程

我国正处于社会发展的重要上升时期,对于各类自然资源的需求量非常大。但是相对于欧美其他发达国家而言,我国的采矿工艺设备相对落后,对于矿产资源的利用率及开采率均较低,难以适应社会的实际需求。因此,提高矿产资源开采率、促进采矿工程的现代化进程、改善开采环境对于促进社会经济水平的提高尤为重要。

1 现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用

采矿工程中最值得注意的就是安全问题,安全作为及时生产要素是确保采矿工程顺利进行的保障。企业无论使用什么样的技术都当将安全放在首位,在确保安全和质量的前提下积极推广现代化采矿工艺技术,提高矿产资源的开采率。

1.1 空场采矿工艺技术

工厂采矿是我国应用范围最为广泛的采矿技术之一,将矿区分为矿房和矿柱两个部分。实际生产过程中先对矿房中的资源进行开采,以矿柱作为支撑,通过敞空形式对资源予以开发;随后对矿柱进行开采,这一过程中,需要借助到其他技术设备及工艺,确保在开采过程中整个采矿环境没有大幅度的变形,相对于其他开采技术而言,空场采矿工艺具有较高的资源开采率。

1.2 崩落采矿工艺

崩落采矿工艺所指的是在开采之前对矿洞中具有危险性的围岩进行崩落处理,降低开采过程中的风险因素,能够为矿产开采提供安全的生产环境。崩落采矿工艺可以划分为两大类,首先是底柱分段崩落攻击、另一类则是无底柱分段崩落工艺。前者在应用过程中应当注意阶段的高度、横断面尺寸、漏斗间距以及底柱的高度等进行合理的设计。其中底柱的高度需要结合矿石的稳定性以及应用的看到形式进行设计。如果采用漏斗底结构,每一个阶段上的分段底柱高度控制在5-7m之间名下分段的高度在11-13m之间。采用无底柱分段崩落工艺具有较高的机械化水平,能够很大程度上节省人力资源,在实际采矿过程中的应用较多。

1.3 溶浸采矿工艺技术

溶浸采矿工艺技术属于化学开采方式,在开采前期对当地的地质环境进行勘探,结合矿产资源的化学与物理特性深入分析,选择合适的溶浸液灌注到矿层中,与目标对象发生一系列的化学反应,把将要开采的矿产资源固体转化为液体,能够很好地实现对矿产资源的开发。溶浸采矿工艺技术的安全系数高、对矿产资源的开采和利用率高,同时能够满足节能环保理念,是非常具有应用前景的工艺技术。

1.4 充填采矿工艺技术

充填采矿工艺技术指的是在回采工作面前进期间,选择合适的填充材料对于采空区进行补足,通过一定的支撑强度达到安全生产的目的。面对特殊开采环境的情况下,在填充材料的基础上还可以联合支架支撑,确保采空区我一年的支撑强度。该工艺技术的应用能够显著改善回采工作的安全性,减少事故的发生、提高企业的生产效率和经济效益。

2 现代化采矿工艺技术的发展前景

在未来,现代化采矿工艺技术将更加注重安全性与实际的开采率,重点对地下矿厂的废弃物及灾害情况进行探讨。结合我国的实际情况,未来采矿工艺技术将重点对开采方式、灾害控制技术进行开发。

2.1 矿山采场的稳定性及围岩控制

将采空区使用废石及尾矿进行填充,不但能够控制生产过程中的安全因素,还有助于生产效率的提高。例如应用高科技检测技术对地理地质环境进行监测,分析实际地址中存在的不足,结合实验室技术对于顶板的破坏情况进行预测,从而提高进行加固,确保矿山的稳定性。

2.2 地下矿山无废开采工艺技术

通常情况下,采矿过程中需要通过搬运或爆破方式进行处理,尽管能够获得一定的收益,但是需要投入较多的人力与资金,甚至影响到整体工作效率。对于废石的处理引发了广泛的关注,考虑到安全因素,地下矿山无废开采技术的重点在于优化采掘工程布置。合理对工艺流程进行设计,不要将全部的废墟弄出坑口,减少对环境的破坏。

2.3 地下矿山地面沉降塌陷灾害预警

今后采矿技术工艺将越来越多的应用到现代化信息技术,例如现代地理位置信息技术。通过应用全球定位系统、地理信息系统以及遥感技术等,对矿区地表塌陷的情况进行分析,加强对地质环境的监测与记录,借助先进的分析系统对矿区安全生产环境进行评估,避免事故的发生。

3 结束语

总而言之,现代化采矿工艺技术在采矿工程中具有较大的应用优势,能够显著改善工作的安全性,提高开采效率和质量,推动矿业的稳定与持续化发展。在新的时代背景下,矿山采矿工作应当结合安全与环保理念,积极开发绿色开采技术,在提高矿产开采经济效益的同时,提高采矿带来的环境与社会效益。

采矿工程工艺分析:现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用

摘 要:矿产资源作为经济可持续发展的能源支持是非常重要的自然资源之一,也是确保我国经济可持续发展的重要能源。对矿产资源的开发和利用是当前我国工业经济发展的重要任务。随着科学技术不断的进步,新型开采工艺和设备不断得到应用,大大提高了开采效率以及增加了安全保障。本文结合实际对现代化采矿工艺技术进行了详细探讨,并对今后的发展做出了总结,望对今后的应用有所借鉴。

关键词:现代化技术;采矿工艺;采矿工程

前言

在经济高速发展[1]的今天,可持续发展、低碳绿色发展的理念在各行各业中得到广泛响应。在现代矿山工程作业中,新型采矿技术也需要坚持低碳环保、绿色发展的原则。现代采矿技术要求在开采过程中注重环境问题、加强安全意识[2]、注重培养解决突发事件的能力,再结合现代采矿工艺设备为采矿作业的发展奠定坚实的基础。

一、现代采矿工艺技术在采矿工程中的应用

安全问题[3]是采矿工程中最重视的问题,为保障采矿工程顺利进行及时生产要素。无论在任何企业且无论引进何种技术,都应将安全放于首位,积极推广现代化采矿工艺技术要以确保质量与安全为前提,最终使得矿产开采率提高。

1.1崩落采矿工艺

此种工艺指于采矿之前崩落处理矿洞中具危险因素的围岩,减少开采中的危险因素,提升矿产采矿[4]环境的安全度。底柱分落崩击与无底柱分段崩落工艺为崩落采矿工艺的两大类。在进行底柱分段崩击时要注意横断尺寸、阶段高度、底柱高度与漏斗间距并合理设计。结合具体形式与矿石稳定程度设计底柱高度。进行无底柱分段崩落工艺需要的机械化水平较高,在实际采矿中可节省较大人力资源,得以广泛应用。

1.2充填采矿工艺

此种工艺指在回采工作进行期间,采空区应用合适填充材料进行逐一补足,通过一定支撑强度得以安全生产。遇到特殊开采环境时,可应用填充材料联合支架支撑,使得采空区支撑强度得以确保。此种工艺优点为回采工作安全性得以改善、事故发生率降低、企业生产效益提高。

1.3空场采矿工艺

此种技术在我国采矿中应用较为广泛,矿房与矿柱为矿区两个部分。在生产实际中先开采矿房中资源,矿柱作为支撑点,开发资源以敞空形式;随之开采矿柱,此过程需借助其余工艺与设备技术,确保开采过程中整体环境稳定。此技术与其余开采技术相比,空场开采采矿工艺资源效率较高。

1.4溶浸采矿工艺

此种技术为化学开采方式,开采之前需勘探当地地质环境,深入分析结合矿产资源的物理与化学性质,灌注至矿层中需选择合适的溶浸液,把即将开采的矿产资源通过化学反应由固体变为液体,使得矿物资源的开发能够较好实现。优点为对矿产资源的利用率与开采率高、安全系数高,节能环保理念得以满足,应用前景较高。

1.5岩体加工工艺

此种技术可在更大范围内对岩体进行加固。以往通常应用锚杆支护,仅仅可加固岩石表层3米左右,而此技术可应用锚索直接深入岩层之中,加固更大范围的岩体。加固采场围岩及顶板应用锚索,稳固性大大增加。

采矿过程中,无论应用哪种采矿工艺,需要严格注意的是安全问题,安全有所保障之后,采矿工艺技术的有效性可随之得以提升,并可保护环境,将生态绿色与低碳环保的理念坚持下去。

2、采矿工艺技术于当今的发展前景

预计,现代化采矿工艺将把采矿的安全性与实际开采率居于重中之重,并加以重视对地下矿厂的灾害与废弃物情况的探讨。结合我国国情,将把开发开采方式与灾害控制技术列为未来采矿工艺的重点。

2.1无废开采工艺技术

一般情况下,采矿时需经过爆破或搬运方式进行处理,尽管收益一定,但效益却一般,投入的资金与人力非常多,极大的浪费了资源,甚至使得整体工作效率受到影响。因此,对相关废石的关注度要逐渐加强,目前各界人士广泛关注了废石的处理过程:在安全性保障的情况下,要优化采切操作步骤,避免废石被弄到坑口,这样不仅加大了工作量,还会对环境造成影响。因此工艺流程经过合理设计,免去弄出全部废墟于坑口之外的麻烦,并保护了环境。此外,要科学的选择开采方式和开采工艺,利用现代开采技术,充分考虑矿石的回采、运输以及填充等问题,对搬运以及运输等填充系统要合理布置。

2.2控制矿山采场的围岩与稳定性

控制矿山采场的围岩与稳定性是结合岩层控制技术,将废石和尾矿来填充采空区,再结合现代高科技监测技术进行矿产检测,使得生产过程中的安全因素得以控制,还有效提高了生产效率。比如监测地质地理环境应用高科技技术,分析实际情况.中的不足之处并有效结合实验室技术预测顶板破坏情况,再进行提高与加固,使得矿山稳定性提高。

2.3地面沉降塌陷灾害的预警

现代化技术将愈来愈多地应用与采矿技术工艺中,比如现代地理位置信息技术以及3s技术越来越广泛的应用在采矿业中。通过灵活应用遥感技术、地理信息系统与全球定位系统,详细分析矿区地表塌陷情况,并对灾害信息进行系统化的管理:监测、记录、分析以及处理等;加强记录与监测地质环境,评估矿区的安全生产环境需借助先进的分析系统进行存储、处理评价地质矿区的各项信息。使之能够自动、快速的反馈和调整各项信息,预防任何事故发生,实现安全生产的目的。

2.4混合填充料的填充技术

对采空区进行填充时在依据废石不出坑的原则下,要多次的进行科学的实验,合理填充废石的比例,并对填充料水的渗透性进行实验研究。设计矿山工程的过程中,要多次进行尾矿和废石的混合填充研究。在满足填充要求的同时还要考虑废石的排放路径范围,实现废石不出坑的原则在采矿工程中应用。

3、总结语

我国的经济可持续发展[5]离不开矿产资源的合理开发与利用,开采率的提高依赖于我国先进开采工艺技术的探究与实验进度情况,使得我国矿产资源开采情况[6]大力提高。从目前及未来发展形式来看,现代化的工艺技术应用优势较大,采矿工作安全性可显著改善,并有效提高开采质量与效益,使得我国矿业的持续化与稳定化发展得以推动。开采中,不仅要提高资源利用率[7]还应加以重视绿色资源在开采工艺技术中的应用,将有利于环保的新技术、新工艺与新产品用于生产实践中,最终使得矿产开采的经济、环境与社会三大效益得以同时实现。

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