王國(guó)雄
(云南金沙礦業(yè)股份有限公司,云南 東川 654100)
我國(guó)目前的金屬采礦業(yè)與其他發(fā)達(dá)國(guó)家相比,依舊存在設(shè)備落后、礦產(chǎn)開(kāi)采率較低等問(wèn)題,礦產(chǎn)資源不能得到有效開(kāi)采等問(wèn)題成為礦產(chǎn)企業(yè)面臨的巨大困難。為提高金屬礦產(chǎn)資源開(kāi)采率、改善采礦環(huán)境以及促進(jìn)金屬采礦工程的現(xiàn)代化發(fā)展,將現(xiàn)代化采礦工藝與技術(shù)應(yīng)用到金屬采礦工程中,在提高采礦效率的同時(shí),降低采礦工作難度[1]。
目前的社會(huì)形勢(shì)要求各行各業(yè)都向著綠色生態(tài)、可持續(xù)發(fā)展、節(jié)能環(huán)保方向發(fā)展。因此,在金屬礦山開(kāi)采中現(xiàn)代化采礦工藝與技術(shù)應(yīng)用也應(yīng)該嚴(yán)格遵循這一原則,企業(yè)才能有效統(tǒng)一環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益,在應(yīng)用現(xiàn)代化采礦工藝與技術(shù)的同時(shí)解決采礦中所面臨的一系列環(huán)境問(wèn)題。金屬礦企業(yè)想要在競(jìng)爭(zhēng)中提升自身優(yōu)勢(shì),首先要實(shí)現(xiàn)提升自身核心競(jìng)爭(zhēng)力[2]。
金屬礦開(kāi)采中現(xiàn)代化采礦工藝與技術(shù)的應(yīng)用,起到十分關(guān)鍵的作用,這不但關(guān)系著金屬礦采礦工程的順利進(jìn)行,同樣為今后我國(guó)金屬礦采礦業(yè)的發(fā)展指出了明確方向。金屬礦采礦擁有著一定的特殊性與危險(xiǎn)性,因此要求采礦人員在作業(yè)時(shí)的合理性與正確性,采礦人員的規(guī)范性不僅關(guān)系著礦產(chǎn)開(kāi)采的效率,更關(guān)系著采礦人員自身的生命安全[3]。
因此金屬采礦人員需要對(duì)工作性質(zhì)與采礦作業(yè)特點(diǎn)進(jìn)行了解,才能有效避免工作中安全事故的發(fā)生。金屬礦屬于自然界中的固定礦體,具有固定性與不可再生性,因此金屬礦開(kāi)采的礦址無(wú)法隨意選擇。我國(guó)大部分金屬礦產(chǎn)企業(yè)都是中小型采礦企業(yè),不僅規(guī)模小、生產(chǎn)能力低,同時(shí)采礦地點(diǎn)不固定、生產(chǎn)環(huán)境惡劣。在生產(chǎn)過(guò)程中人員流動(dòng)性也較大,技術(shù)較為落后。金屬礦作為不可再生資源,金屬礦產(chǎn)資源枯竭成為目前面臨的主要問(wèn)題,因此需要對(duì)金屬礦進(jìn)行劣質(zhì)礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)與深度開(kāi)采[4]。開(kāi)采環(huán)境的不斷惡劣,也導(dǎo)致開(kāi)采難度與成本的增加,降低企業(yè)生產(chǎn)效率與質(zhì)量,為改善這一狀況應(yīng)不斷提高金屬礦山開(kāi)采中的現(xiàn)代化采礦工藝與技術(shù),減少成本投入,提高生產(chǎn)效率。
金屬礦的開(kāi)采會(huì)帶來(lái)資源質(zhì)量變差、資源枯竭、開(kāi)采條件變惡劣等問(wèn)題,金屬礦資源的稀少使其價(jià)格隨之上漲,開(kāi)采成本也會(huì)提高。在采礦過(guò)程中,采礦人員需要根據(jù)采礦地點(diǎn)與進(jìn)度的不同進(jìn)行遷移。開(kāi)采工作進(jìn)行前首先進(jìn)行挖掘路線的確定,做好準(zhǔn)備工作,才能確保金屬礦開(kāi)采工作的順利進(jìn)行。金屬礦山開(kāi)采中信貸花采礦工藝與技術(shù)應(yīng)用情況,如表1所示。
金屬礦山開(kāi)采過(guò)程中在回采工作進(jìn)行時(shí),需要借助填充材料對(duì)采空區(qū)進(jìn)行填補(bǔ),充填采礦技術(shù)保障了金屬礦區(qū)采空區(qū)支撐強(qiáng)度可以滿足安全生產(chǎn)要求。在特定情況下,為保證采空區(qū)圍巖支撐強(qiáng)度,可以采取支架與填充材料相結(jié)合的方式,最常用的方法為向下分層填充法[5]。充填采礦在幫助金屬礦山開(kāi)采有效提升回采有效性的同時(shí),降低安全事故出現(xiàn)幾率,有效提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
表1金屬礦山開(kāi)采中現(xiàn)代化采礦工藝與技術(shù)應(yīng)用情況
在金屬礦山開(kāi)采中會(huì)受到地質(zhì)情況、氣候、機(jī)械設(shè)備等一系列因素的制約,礦區(qū)巖體經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況。想要正常進(jìn)行金屬礦開(kāi)采,需要對(duì)采礦區(qū)的頂板、圍巖、溜井等進(jìn)行加固,一般主要利用錨索等工具,即巖體加固技術(shù)。在開(kāi)采中,為確保采礦安全性,巖體加固技術(shù)一般與空?qǐng)霾傻V技術(shù)、充填采礦技術(shù)等相結(jié)合。
崩落采礦技術(shù)主要分為無(wú)底柱分段崩落法與有底柱分段崩落法兩種。有底柱分段崩落法在應(yīng)用過(guò)程中,需要根據(jù)實(shí)際地質(zhì)情況對(duì)分段水平斷面尺寸、漏斗間距、分段高度、階段高度以及底柱高德等進(jìn)行設(shè)計(jì)。無(wú)底柱分段崩落采礦技術(shù)相較于有底柱分段崩落采礦技術(shù)具有較高的機(jī)械化水平,不僅節(jié)省了人力資源,更能實(shí)現(xiàn)回采巷道上面分段臨時(shí)底柱的取消,因此得到廣泛應(yīng)用。
金屬礦山開(kāi)采中現(xiàn)代化開(kāi)采工藝與技術(shù)的應(yīng)用中,溶浸采礦技術(shù)主要結(jié)合地質(zhì)勘查結(jié)果從而進(jìn)一步對(duì)開(kāi)采礦床的化學(xué)性質(zhì)與物理特性進(jìn)行探究。根據(jù)化學(xué)性質(zhì)選用適宜的溶浸液,再向礦層中進(jìn)行灌注。達(dá)到與目標(biāo)產(chǎn)物形成化學(xué)反應(yīng),實(shí)現(xiàn)將需要開(kāi)采的礦物從固體向液體形式的轉(zhuǎn)化,幫助金屬礦有效開(kāi)發(fā)。
金屬礦深礦井開(kāi)采需要解決的主要問(wèn)題為沖擊地壓與地?zé)嵛:?,影響深礦井開(kāi)采的主要因素有水、火、頂板、瓦斯等。深礦井開(kāi)采技術(shù)主要應(yīng)用于地?zé)嵛:^大、巖石抗壓力較低、沖擊地壓力較強(qiáng)的地段。
在金屬礦山開(kāi)采中,對(duì)于較厚巖層區(qū)域采取大采高綜放技術(shù)對(duì)巖層進(jìn)行分層開(kāi)采。分層采礦技術(shù)在傳統(tǒng)采礦活動(dòng)中能夠有效擴(kuò)展開(kāi)采區(qū)域,但這種技術(shù)在開(kāi)采中由于經(jīng)常進(jìn)行工作面位移,導(dǎo)致開(kāi)采資源有限,同時(shí)增加巷道維護(hù)難度。
緩傾斜礦層在開(kāi)采過(guò)程中對(duì)之家結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有著十分嚴(yán)格的要求。在對(duì)厚礦層進(jìn)行開(kāi)采時(shí),通常采用一次性的開(kāi)采方式對(duì)緩傾斜厚礦層進(jìn)行開(kāi)采,這種開(kāi)采技術(shù)不僅能夠防止四連桿的變形與滑到,更能避免頂梁焊接縫的開(kāi)裂。在對(duì)薄礦層進(jìn)行開(kāi)采時(shí),主要選用體積小、功率大的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行施工,保障施工過(guò)程中的安全。
目前現(xiàn)代化采礦工藝與技術(shù)在金屬礦山開(kāi)采中具有很大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),明顯提高了金屬礦山開(kāi)采的效率與質(zhì)量,改善開(kāi)采工作的安全性。在如今的社會(huì)發(fā)展影響下,金屬礦山開(kāi)采中現(xiàn)代化采礦工藝與技術(shù)應(yīng)用成為必然趨勢(shì)。為推動(dòng)我國(guó)金屬礦產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,需要不斷對(duì)現(xiàn)代化采礦工藝與技術(shù)進(jìn)行完善,在有助我國(guó)礦產(chǎn)資源有效增長(zhǎng)的同時(shí),推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展。金屬礦采礦工作應(yīng)與安全理念相結(jié)合,在提高礦產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),提高金屬開(kāi)采所帶來(lái)的環(huán)境與社會(huì)效益。
[1]彭志成,張鵬飛,杜雪明,等.分層充填采礦法的回采斷面優(yōu)化和膏體充填柔性擋墻的制作工藝[J].礦業(yè)研究與開(kāi)發(fā),2017,32(9):26-30.
[2]時(shí)成忠,劉長(zhǎng)友,趙通.綜放工作面端頭區(qū)煤巖的冒放規(guī)律及合理工藝參數(shù)[J].采礦與安全工程學(xué)報(bào),2017,34(3):425-430.
[3]孫利輝,紀(jì)洪廣,蔡振禹,等.大傾角厚煤層綜放工作面放煤工藝及頂煤運(yùn)動(dòng)特征試驗(yàn)[J].采礦與安全工程學(xué)報(bào),2016,33(2):208-213.
[4]羅周全,左紅艷,汪偉,等.小時(shí)滯影響下地下金屬礦山人機(jī)安全系統(tǒng)動(dòng)態(tài)演化機(jī)理辨析[J].中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào),2016,26(8):1711-1720.
[5]付建新,杜建華,譚玉葉.緩傾斜厚大礦體崩落法開(kāi)采隱伏空區(qū)頂板冒落過(guò)程及機(jī)理研究[J].采礦與安全工程學(xué)報(bào),2017,34(5):891-898.