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采矿工程中采矿方法的创新探讨

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  摘 要 矿业是一个国家的经济建设基础,对国家的经济建设起到了不可替代的作用。我国是一个矿产资源大国,采矿工程的重要性不言而喻。但是,我国的采矿方法还是比较传统,传统的采矿方法不仅效率低下,同时对矿产资源会造成一定的浪费,创新采矿方法是现在采矿企业面临的重要问题。本文阐述了采矿工程中采矿方法的现状,并探讨了采矿方法的创新途径,旨在为同行提供一些参考。
  关键词 采矿工程;采矿方法;技术
  引言
  随着矿业的不断发展,我国的矿产资源在不断的减少,很多矿产资源都是属于不可再生资源,所以要做到科学的开采,合理的利用。人们的保护环境意识在不断的增强,对采矿工程的要求越来越高。虽然采矿的方法有很多种,但是不同的矿山所处的环境不一样、地理位置也不一樣、矿的属性也不一样,所以采矿方法也有一些区别。因此,采矿企业要根据矿山的具体情况选择合适的采矿方法非常重要。
  1 我国采矿方法分类及存在的问题
  采矿方法简单来说就是获得矿资源的方法。采矿方法一定要安全性高,经济性强,才能被应用到实际采矿中。我国的矿产资源丰富,矿山类型很多,如何进行合理的开采非常重要,尤其采矿是一项危险系数较大的工程,所以选择合理的采矿方法是一项专业的工作,它需要经过相关技术人员进行现场勘查,精确计算最后才能确定的。目前我国的采矿方法大致可分为三大类,第一类是空场采矿法;第二类是充填采矿法;第三类是崩落采矿法[1]。
  1.1 空场采矿法
  空场采矿法又称为自然支撑采矿法,这种方法是利用矿山的自然条件,矿岩作为支撑,采矿人员就可以直接进入矿山采矿。空场采矿法的优势是采矿效率高并且成本低,所以在很多采矿工程中广泛的应用。但是该方法在采矿的过程中有几点要注意的事项,首先,一定是自然条件允许的情况下使用,要周围的岩石及围岩相当稳固,否则容易发生塌矿事故;其次在采矿的过程中有严格的先后顺序,不能随意的开采,比如一定要现才矿房再采矿柱;最后,根据矿山的情况选择合适的空场采矿法,空场采矿法分为全面采矿法、房主采矿法、留矿法、分段采矿法、阶段采矿法五大类,每种采矿法的适用条件也有差别,所以在选择空场采矿法的时候一定要同时选择好哪种方法。
  空场采矿法最大的问题是留设大量永久矿柱,使得矿产资源大量浪费。
  1.2 充填采矿法
  充填采矿法是指在采矿的同时将地表面的废料回填到井下,处理空区,同时帮助支护采空区岩石,使得采矿作业更加安全。充填采矿法的历史也比较悠久,在国内外采矿工程中使用的比例越来越高。充填采矿法适用在的矿石范围也比较广,一些矿体形状比较复杂的、急倾斜矿体、围岩不稳固的矿体等等。根据矿体的具体情况,充填采矿法也分为很多类型,包括上向分层充填法、下向分层充填法以及嗣后充填法。不同的充填采矿法有各自的特点和采矿技术。充填采矿法的优势也比较突出,首先,工程量小,灵活性大充填采矿法不需要进行大量的采、切工作,可以节省时间;其次,矿石损失小、矿山贫化小,充填采矿法可以是一种较为环保的绿色采矿法;最后,采矿作业安全性更高,充填采矿法可以减少围岩的移动和冒落还能防止里面发生火灾,所以给采矿作业人员带来了更安全的作业环境。
  在实际采矿过程中充填采矿法的不足也很明显,第一,工艺较为复杂,劳动强度增大;第二,生产效率和能力较低;第三,采矿成本较高。
  1.3 崩落采矿法
  崩落采矿法是在矿石采出之后,让围岩崩落把空区充填好,可能是强制性崩落,比如用炸药,也可能是自然的崩落。崩落采矿法一般适用于地表允许崩落,矿石价值较小,不计较矿石损失的矿体,最好能在回采的过程中自然崩塌,从而减少采矿的成本和工作量。崩落采矿法也分几大类型,包括壁式崩落法、分层崩落法以及阶段崩落法,不同的崩落采矿法技术上有较大的区别,优势也各自不同,不能一概而论。但总体上的缺点是灵活性小,一般如果使用崩落采矿法不出功很难再使用其它的采矿法进行。
  崩落采矿法的主要存在的问题是会带来地表塌陷、灾害和环境严重破坏等[2]。
  2 采矿方法的创新探讨
  2.1 采矿工艺创新
  传统的采矿工艺都比较复杂,而且大部分是人力工作强度较大,比如充填采矿法。所以采矿的工艺流程要创新,现在科技越来越先进,要尽量使用机械化操作,比如使用机械连续切割、多种工艺平行进行,从而提高采矿工程的工作效率。
  2.2 支护工艺创新
  支护是采矿工程中重要的部分,它决定了采矿人员的安全性,传统的支护工艺导致经常发生矿体坍塌事故,严重威胁着采矿人员的人身安全以及影星采矿企业的发展。空场采矿法就是在支护工艺上不足,使用自然矿柱作为支撑缺乏安全性,同时造成大量矿石的损失,在现在技术允许的情况下可以多建设人工支柱来作为支撑,有了人工支柱不仅增强了支护强度,从而可以进行更大程度和深度的回采,加大了矿石的开采效率,最大程度保障了采矿技术人员的安全。充填采矿法的成本之所以高很重要的一部分原因是填充料的价格。所以可以创新充填料,传统的充填材料一般是沙石、废石、尾砂等混合水,现在可以采用全尾砂膏体填充,降低成本,同时支护效果更好。
  2.3 开采技术创新
  现在科技越来越先进,在开采技术上也要创新,在传统的采矿技术上运用现代技术,提高采矿工作效率,提高采矿作业环境的安全,同时减少对环境的破坏。比如,现在创新的井下预选、抛尾技术。该技术可以在矿石运输到地面前对矿石做预处理,把大部分废石和尾矿都留在井下,从而减少运输成本,实现无废开采。如果是充填采矿法可以把这些废石和尾矿直接做充填材料,就可以实现降低采矿成本,提高采矿效率。崩落采矿法的技术也要创新,传统的崩落方式对环境破坏严重还存在一定的危险,在技术上可以创新为自动控制崩落,做到使用最小的力道达到最好的崩落效果,从而对环境影响最小[3]。
  3 结束语
  随着环境不断的变化,矿产资源的不断减少,采矿工程的工作环境会越来越艰辛,传统的采矿方法一定会存在一些不足。采矿企业要不断的创新采矿方法,把传统的采矿方法和现代技术相结合,从而探索出更科学的采矿方法。
  参考文献
  [1] 杜永亮.基于云模型理论的采矿方法优选研究[J].采矿技术,2017, (06):3-6.
  [2] 王振.采矿工程中采矿方法的创新初探[J].能源与节能,2017,(05): 16-17.
  [3] 安风江.采矿方法的优化选择分析[J].山东工业技术,2016,(01):74.
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