狄國振 于華軍
摘要:雖然我國有較為豐富的自然資源,但是我國對(duì)于能源的需求量和消耗量都巨大,其中礦產(chǎn)資源不斷被開發(fā)和利用,滿足了社會(huì)生產(chǎn)需要。但是,現(xiàn)階段采礦安全和采礦效率都得不到保證,不僅影響礦產(chǎn)行業(yè)資深發(fā)展,還制約著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展進(jìn)步,所以,必須要使用現(xiàn)代化的采礦工藝技術(shù),才能提升采礦過程中的安全性,也能提高礦資源利用率。
關(guān)鍵詞:現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù);采礦工程;應(yīng)用
一、現(xiàn)代化采礦工藝的重要意義
(一)有效提升采礦工作效率
主要是采取合理的工藝把礦石從巖石中分離出來,接著把礦石搬運(yùn)到地面的一個(gè)復(fù)雜且危險(xiǎn)系數(shù)較高的過程。以往采礦都是靠單一的人工進(jìn)行采礦,需要投入大量的人力、物力和財(cái)力,同時(shí)還由于技術(shù)問題浪費(fèi)了大量的資源。其一,受地質(zhì)因素的影響,在開采的過程中當(dāng)中,施工人員會(huì)遇到較多難題,這是不可避免的,整個(gè)過程不但需要開采,還需要搬運(yùn)到地面上,從而增加了鐵礦開采工作的難度。但是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,礦產(chǎn)行業(yè)也得到了迅猛發(fā)展,采礦工藝技術(shù)不斷完善,新工藝、新技術(shù)以及新設(shè)備的全面引入,有效的解決了采礦過程中的各種困難,提高了采礦工作效率。其二,采用先進(jìn)的工藝技術(shù)和設(shè)備,能夠從根源上節(jié)省資源,提升資源的利用率。
(二)提高采礦過程的安全性
采礦作業(yè)中的安全問題一直是制約企業(yè)高效發(fā)展的關(guān)鍵因素之一,假如采礦技術(shù)出現(xiàn)問題,就會(huì)誘發(fā)采場(chǎng)崩塌等安全事故,這種情況不但嚴(yán)重威脅采礦人員的生命安全,還給采礦企業(yè)帶來巨大的損失。但是采用先進(jìn)的工藝技術(shù)能夠提前預(yù)測(cè)采礦過程中存在的風(fēng)險(xiǎn),并制定相應(yīng)的預(yù)防措施和安全措施,提高整個(gè)采礦過程的安全性,從而保證作業(yè)人員的生命安全,促使礦山企業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。
(三)符合綠色發(fā)展理念
綠色采礦工藝技術(shù)對(duì)于采礦行業(yè)來說是一個(gè)非常重要的存在。因?yàn)?,在采礦的過程當(dāng)中,會(huì)產(chǎn)生大量的有毒有害氣體,使空氣直接遭受到嚴(yán)重污染,威脅著作業(yè)人員的身體健康;開采的時(shí)候也會(huì)直接破壞水資源,給當(dāng)?shù)厮暮退w結(jié)構(gòu)帶來嚴(yán)重影響;采礦工程也會(huì)嚴(yán)重破壞土地資源,造成水土流失、土地沙漠化的現(xiàn)象。但是,運(yùn)用現(xiàn)代化工藝技術(shù)能夠使得采礦過程中的能源消耗得到大幅度降低,最終實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源,減輕污染,緩和采礦對(duì)生態(tài)環(huán)境帶來的破壞和污染,實(shí)現(xiàn)人與自然和諧相處的目的。
二、采礦工藝技術(shù)存在的問題
(一)技術(shù)方面存在不足
采礦工程中使用先進(jìn)的采礦工藝技術(shù),能夠提高礦產(chǎn)開采效率以及安全性,推動(dòng)采礦工程的發(fā)展。但是目前我國的采礦工程工藝技術(shù)當(dāng)中還存一些缺陷。首先,礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量探測(cè)技術(shù)以及定位技術(shù)不夠全面精準(zhǔn),增加了后期開采的難度;其次,采礦過程當(dāng)中運(yùn)營粗放的開采模式,機(jī)械化水平不高,人工開采一直占據(jù)主導(dǎo)地位,采礦作業(yè)當(dāng)中,浪費(fèi)了大量的礦產(chǎn)資源,影響了采礦工程的發(fā)展。采礦技術(shù)的落后致使采礦工作效率較低,嚴(yán)重浪費(fèi)了礦產(chǎn)資源。
(二)安全方面存在缺陷
安全問題作為一個(gè)隨時(shí)存在且不斷變化的比較難解決的問題,采礦工程必須高度重視。采礦工程自身屬于一項(xiàng)技術(shù)性較強(qiáng)的復(fù)雜工程,開采不同地區(qū)不同地質(zhì)結(jié)構(gòu)的礦產(chǎn)資源,需要使用不同的開采技術(shù),但是仍然會(huì)出現(xiàn)一些安全事故,例如瓦斯爆炸、礦井崩塌等,這些都是采礦工程需要重視的安全問題。
三、現(xiàn)代采礦工藝技術(shù)的運(yùn)用
(一)空?qǐng)霾傻V工藝技術(shù)
空?qǐng)霾傻V工藝技術(shù)性能較好,效率較高,被普遍應(yīng)用在我國采礦工程當(dāng)中,礦塊主要有礦房和礦柱兩部分構(gòu)成。在實(shí)際開采當(dāng)中,首先開采礦房,接著采礦柱,進(jìn)行兩步驟回采。回采礦房的時(shí)候,需要注意采空區(qū),一般需要礦石和圍巖兩個(gè)部分才能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)固效果,而且可以實(shí)現(xiàn)維護(hù)礦柱的目的。礦房回采以后,按照計(jì)劃回采礦柱,并且加強(qiáng)采空區(qū)的處理。
(二)崩落采礦工藝技術(shù)
主要指的是采礦作業(yè)之前,采用崩落技術(shù)來處理礦體中具有危險(xiǎn)性的圍巖,減少安全事故發(fā)生幾率,保證礦產(chǎn)開采作業(yè)的安全性。主要分為兩種:有底柱分段崩落法和無底柱分段崩落法。應(yīng)用有底柱分段崩落工藝技術(shù)的時(shí)候,需要科學(xué)合理的設(shè)計(jì)橫斷面尺寸、分段的具體高度、漏斗之間的距離以及底柱高度等,其中底柱高度的設(shè)計(jì)必須根據(jù)具體的使用形式和礦石具體穩(wěn)定性進(jìn)行。假如底柱結(jié)構(gòu)屬于漏斗形,需要保證每段底柱的高度為5m~7m,分段高度控制在11m~13m之間。需要應(yīng)用機(jī)械化程度較高的工藝,減少人工操作,這種工藝在實(shí)際采礦作業(yè)使用的較多。
(三)填充采礦工藝技術(shù)
它主要應(yīng)用在遠(yuǎn)離地表的深層的礦井下作業(yè),采礦過程當(dāng)中,主要使用水沙和膠結(jié)填充物來完成填充任務(wù)。這種采礦工藝技術(shù)具有較多優(yōu)勢(shì),例如適應(yīng)性比較強(qiáng);安全性能高;工作效率較高等從而有效的降低了冒落或者巖爆等事故發(fā)生的概率。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,采礦技術(shù)的改革和完善,多數(shù)技術(shù)人員都在積極研究和分析填充物,在采礦工程當(dāng)中使用新型的填充物,可以增強(qiáng)礦山開采的穩(wěn)定性、安全性以及效率性,同時(shí)也使礦山開采的環(huán)保性得到提升。
(四)巖體加固工藝技術(shù)
在礦產(chǎn)資源開發(fā)過程當(dāng)中,經(jīng)常會(huì)受地質(zhì)條件、機(jī)械設(shè)備以及氣候條件等各種因素的影響,致使采空區(qū)周圍巖體出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況,因此,必須通過錨索工具有效深入到巖體內(nèi)部,然后加固處理一些范圍較大的巖體,這種方法叫做巖體加固技術(shù),才能使開采工作安全有序開展。在具體采礦過程當(dāng)中,一般和空?qǐng)龇?、充填法等采礦工藝結(jié)合在一起使用,保證采礦安全。巖體加固過程當(dāng)中,通常使用支護(hù)和注漿兩種方法,這種方法能夠有效加固破碎的巖體或者流沙,提高采礦作業(yè)的安全性。
(五)溶浸采礦工藝技術(shù)
屬于一種全新型的采礦工藝技術(shù),它兼容了采礦、選礦、冶金三方面工序,開采效率和安全性都比較高,同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能環(huán)保,因而有著廣闊的應(yīng)用前景。進(jìn)行采礦作業(yè)之前必選先做好地質(zhì)勘探工作,深入研究礦產(chǎn)資源的物理性和化學(xué)性,然后灌注到礦層中,必須選擇與之相符合的溶浸液,借助于化學(xué)反應(yīng)把需要開采的固體礦產(chǎn)資源轉(zhuǎn)化成為液體,從而加快礦產(chǎn)開發(fā)。
四、現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)未來發(fā)展以及展望
(一)實(shí)現(xiàn)安全采礦環(huán)境
利用采礦過程中產(chǎn)生的廢石和尾礦來填補(bǔ)采空區(qū),能夠有效的提升生產(chǎn)效率,保證采礦安全。比如深入分析地理地質(zhì)環(huán)境,預(yù)測(cè)出實(shí)際地質(zhì)中的不穩(wěn)定因素,通過實(shí)驗(yàn)室的模式實(shí)驗(yàn)來科學(xué)合理的預(yù)測(cè)頂板的破壞情況,然后制定有效的應(yīng)對(duì)措施,使礦山的穩(wěn)定性得到保證。
(二)工藝技術(shù)的無廢開采
礦產(chǎn)資源開采當(dāng)中,必須要進(jìn)行爆破以及對(duì)礦石進(jìn)行搬運(yùn)處理環(huán)節(jié),整個(gè)過程能夠帶來一定的收益,但是效益卻不高,這是由于投資較大,而開采過程卻浪費(fèi)了大量資源。要想改善這一現(xiàn)狀,就需要注重對(duì)相關(guān)廢石并且采取科學(xué)合理的處理措施。廢石處理需要建立在安全的基礎(chǔ)上進(jìn)行,施工工作人員應(yīng)該精簡(jiǎn)廢石處理流程,如果把廢石搬運(yùn)到坑口,就會(huì)增加開采的工作任務(wù),而且污染環(huán)境。但是把現(xiàn)代化工藝技術(shù)以及科學(xué)合理的采礦工藝流程相互融合,建立合理的礦石的搬運(yùn)和填充系統(tǒng),就能有效解決把廢棄物弄出坑口的問題,同時(shí)實(shí)現(xiàn)保護(hù)環(huán)境的目的。
五、結(jié)語
礦產(chǎn)資源屬于地球上較為稀有且不可再生的資源,礦產(chǎn)資源在人們的生活以及工作當(dāng)中發(fā)揮重要作用。目前采礦工程的難度在不斷增加,給采礦工程帶來較大挑戰(zhàn),因此,必須提高采礦工藝技術(shù),才能提升工作質(zhì)量,從而使現(xiàn)代化采礦工藝技術(shù)價(jià)值得到全面發(fā)揮。
參考文獻(xiàn):
[1]銀海龍.現(xiàn)代化工藝技術(shù)在采礦工程中的應(yīng)用分析[J].百科論壇電子雜志,2018(15).