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摘要 :矿产作为我国必不可少的资源,给社会经济的 增长带来了强有力的支撑。在当前采矿工程开采的过程 中,依旧有部分矿产企业在采矿工程开展过程中利用传统 采矿工艺技术,导致了采矿实施难度增加,降低了采矿施 工效率,甚至无法保障采矿工作人员的基本生命安全,对 矿产企业的进一步发展造成了阻碍。为此,矿产企业应当 对现代化新型采矿工艺技术加以运用, 加大采矿工艺技术 的研究与创新,以此提高采矿实施效率,降低矿产企业投 资成本, 为矿产企业创造更多的效益。
1 现代化采矿工艺技术在采矿工程中应用的必要性
由于社会工业产业的发展速度较快,对矿石资源的需 求量增加,矿产资源开发规模也越来越大。同时,当前矿 石开采工作的难度较高, 特别在矿石开采工作逐步延伸到 深地层结构中,因为地质条件因素的制约,加强先进现代 化采矿工艺技术的应用变得至关重要, 务必不断提高采矿 工作效率,同时避免影响到自然环境。目前,我国矿产资 源的整体分布主要为西多东少, 影响着不同地区工业产业 的发展速度、工业产业的发展趋势,与现代化采矿工艺技 术的应用也有着密切联系。对于不同地区的地质条件,应 将采矿工艺技术的针对性有效体现出来, 从而为采矿工作 的质量保证与提升夯实基础。通常来说,地下采矿工作涵 盖范围广,而且工作人员流动性大,从矿产资源的分布情 况出发,加强采矿工艺设备及开采工作技术的合理应用, 能够为顺利完成技术操作提供极大的便捷。当前,开采深 度明显增加,从相关工作人员的角度出发,应高度掌握先 进的现代化采矿机械设备性能,并灵活运用各种操作方 法,将自身岗位的本职工作落实下去,有效提高开采工作 人员的专业素养, 为保证整个采矿工作的安全环境奠定好 基础。现代化采矿工艺技术的开发,大大提高了采矿机械 设备的精密性, 同时可以加强相关工作人员的专业技能培 养,以防止工作人员误操作而造成事故。除此之外,在矿 产资源开发工作中,通道挖掘、设备安装等工作为重要构 成部分,其中,应做好前期准备工作,同时合理规划整个 矿产资源的开发工作,在挖取通道后,应及时安装与调试矿产设备制造。
2 采矿技术发展现状
随着我国经济快速发展,能源虽大量消耗,但同时也 在促进采矿技术的研究与发展。现代化采矿工艺技术的发 展紧跟先进技术的步伐,把开发好资源作为战略性问题。 现阶段,相关企业高度重视先进采矿技术、机械设备的研 发,常应用以下几种采矿技术,其中包括长壁开采技术、 空场采矿工艺技术、崩落采矿工艺技术、充填采矿工艺技 术等。不同矿产技术的普及度、使用范围是不同的。如长 壁开采技术,对于环境和地质条件等方面的要求较高,适 用范围并不大,主要适用于煤矿矿产开采,并不适用于其 他类型的矿产开采之中。如空场采矿工艺技术,被广泛应 用在地下采矿中,特别是在地质条件特殊的位置,利用该 技术具有较大优势,在不同条件下使用这项技术,落矿方 式也是不同的。目前利用该技术进行采矿,不仅低成本出 矿,且可以提升采矿效率,利润较高,在我国已经得到快 速推广和应用。如崩落采矿工艺技术,属于一种采场结构 简单的采矿方法,具有安全、快速、高效等优势,现阶段, 该技术在我国冶金地下矿山应用率较高,已经超出 80%, 且应用程度还在不断增加。如充填采矿工艺技术,综合了 大型机械化技术、各道工序的优势, 特别是在落矿、支护、 出矿等方面的作用更加突出。从当下矿产技术发展的现状 来看,还需要不断发展新的工艺、技术、设备,不断促进 采矿方法的进步,更好地促进采矿工艺发展,带来更多经 济效益。
3 现代化采矿工艺技术的具体应用
3.1 空场采矿工艺技术
基于矿山开采工作角度,空场采矿工艺技术在采矿工 程施工中的应用价值显著,可以重新区分矿山开采区域, 促进矿产开采工作的顺利进行, 促使不同开采作业矿区的 形成,即矿房和矿柱。其中,对于矿房,应加强空场采矿 工艺技术的应用,构建安全、稳定的矿房区域作业环境。 对于矿柱,在矿产资源开采作业中,可以给予矿区作业环 境一定的保证,同时可以将采矿区域的开发效率提升上来,保证矿产资源开采工作的顺利实施。在矿房资源开采 过程中,相关工作人员应合理操作空场采矿工艺技术,全 面支护开采区域空间结构, 使整个矿产开采工作的安全性 得以稳步提升,避免开采区域塌方事故的发生,切实维护 好人员的生命安全。
3.2 崩落采矿工艺技术
在地下采矿工作中,应构建稳定的采矿作业环境,通 过对崩落采矿工艺技术的应用, 应对适宜的崩落采矿机械 设备进行配置。而且,如果一些围岩结构的危险性特点显 著,应加强崩漏操作,为围堰结构安全性的提升创造有利 条件,并为后续矿产开采工作的开展奠定良好基础。在危 险类围岩矿产开采工作中, 采矿工艺技术具有较高的应用 价值,可以将矿产开采工作中的危险性控制在合理范围 内,利于构建安全的矿产开采作业环境。此外,在矿产开 采工艺技术的不断革新过程中,崩落采矿工艺技术的完 善性明显提升,对其构成进行分析,无底柱分段崩落工艺 技术、有底柱分段崩落开采工艺技术为重要类型。除此之 外,在采矿工艺技术应用过程中,应精准化测量底柱横截 面积大小及底柱之间的间距大小, 以此来实现精确数据参 数的顺利获取。在具体使用过程中,为了使围岩周围石块 得到完全清除, 应对后续采矿工作的安全控制标准进行深 入分析, 并且分段距离控制在最低为 5m、最高为 7m。
3.3 充填采矿工艺技术
对于该项技术来说,在围岩结构稳定性较差、开采工 作条件较为复杂等情况下非常适用, 可以实现采矿作业环 境的有效控制,还可以有针对性地控制地部压力大小,避 免火灾意外的出现,促进矿产资源深部开采的顺利进行, 并保证水下开采工作开展的顺利。在实际应用中,应深入 分析充填材料的使用及运输, 对充填采矿工艺技术进行划 分,干式充填法、水力充填法等为重要的构成内容。在具 体矿产开采工作中,应高度明确采矿工程的结构构成情 况、回采工艺技术等。
3.4 机械化采矿工艺技术
机械化工艺技术在诸多采矿工程中非常适用,本文对 该项工艺的类型进行分析 :首先,地下开采技术难度较 大,极易影响到采矿工程的安全性。在矿石资源所在区域 较深的情况下,不利于工程最终经济效益的提升。同时在 地下环境中,矿石的开采难免会造成尾砂污染,所以从工 作人员的角度出发,在地下开采技术使用过程中,应合理 应用尾砂胶结充填采矿法,以免对工程环境造成严重破 坏。其次,露天开采,在这一方面,相关工作人员应对从 上至下的开采原则予以严格落实。相比于其他采矿工艺技术,机械化采样工艺技术不易造成资源过度损耗与环境破 坏,并将矿石资源的开采效率提升上来,从而利于切实维 护好经济效益。
3.5 岩体加固技术
要想有效发挥出岩体加固技术的应用优势,采矿工作 人员需要考虑到采矿区域地质环境,了解周围水文条件, 在具体施工前做好采矿设备调试工作, 对采矿设备合理运 用,根据采矿地区岩体的稳定情况,及时对岩体加固技术 合理调整, 避免在采矿工作实施过程中受到井下岩体结构 的稳定性因素影响,造成采矿意外事故发生。为了确保采 矿工程项目的有效开展,在必要情况下,需要利用锚索工 具,对井下安全隐患区域做好全面加固工作,提高周围岩 体的稳定性,以上施工技术被统一称之为岩体加固技术。 岩体加固技术并不属于单一性技术, 需要结合多元化采矿 工艺,如充填工艺以及空厂工艺等,该技术属于一项综合 性以及系统性技术, 对加强矿井井下岩体稳定性有着重要 作用。此外,岩体灌浆以及支护也属于该技术的一部分, 能够避免破碎岩体出现滑落情况, 对井下采矿工作人员构 成生命威胁。
3.6 溶浸技术
溶浸技术主要就是通过对化学技术的有效运用,分析 矿区矿产资源的实际分布情况,并针对矿区矿产资源分 布做好研究,从而根据研究结果,合理制定相应的化学溶 剂,随后通过利用化学溶剂,将其注入矿层当中,将固态 矿物资源变成液态矿物资源。在矿采资源开发过程中,液 体状态下的矿物质收集开采相对较为方便, 而且投资成本 相对较小。一方面,在化学溶浸技术的有效运用下,矿产 企业可以减少一部分投资费用, 能够有效提高矿产资源开 采效率。另一方面,由于矿产资源以液态形象出现,在采 矿工程实施中可以减少对环境的破坏力度, 为后期环境保 护工作的实施提供了有效帮助。在溶浸技术的有效运用 下,通过矿产开采资源的有效运用,采矿工程在未来的发 展空间将逐渐扩大。
3.7 采空区填充技术
现阶段,采空区填充技术在实际应用的过程中,可以 提高采矿工程稳定性,加大对矿井井下岩石结构的稳定 性控制,避免因采矿工艺技术在操作出现问题的情况下, 减少不安全因素产生, 对采矿工作人员造成危害。在采矿 工程中, 通过利用采空区填充技术, 可以对废石以及尾矿 等固体废弃物加以运用, 避免资源浪费, 同时对岩土的利 用效率也得到了有效提高。在采空区填充技术使用过程 中,工作人员需要结合采矿工程实际环境以及周围自然环境条件, 制定出科学合理的采矿实施方案, 确保井下开 采效率以及采矿安全。工作人员可以利用尾矿填充方式, 实施采矿作业, 但需要做好地理环境评估工作, 根据岩石 稳定性情况,提前做好支护。除此之外,工作人员也可以 合理运用混合填充技术, 缩短脱水时间的同时, 根据矿区 开采比例,做好充填工作,提高充填物的整体强度,对于 井下结构则需要提前做好布置工作,对于尾矿混合料做 好成分研究与分析工作, 按照实际要求, 对废石做好布置 处理工作。
4 现代化采矿工艺技术在采矿工程中的发展前景
4.1 地面沉降塌陷灾害预警技术
在现代化采矿工艺技术中,应用了地理位置信息定位 技术、3S 处理技术,实现了采矿遥感技术等,有效提高了 采矿工程施工效率。不过在未来的发展过程中,为了避免 地面出现沉降问题,造成矿井出现塌陷危害,则需要合理 运用全球定位技术以及遥感技术。在采矿工作前,做好地 质灾害预测分析管理工作,做好采矿监督管理分析工作, 对地质环境实际情况做好记录,对矿区的安全性加以评 估。以此利用现代化先进系统,对矿区安全加以评估,同 时对矿区各项评估信息进行储存,随后做好信息处理工 作,从而全面了解矿区实际情况。促使在采矿的过程中能 够快速调整采矿工艺流程,实现采矿信息自动反馈功能。 以此发挥出采矿安全预警能力, 预测各种采矿危险事故的 发生概率, 进一步提高采矿安全系数。
4.2 岩层控制技术
目前,在矿产资源开采过程中,对采场周围岩石的稳 定性十分重视,但为了避免在采矿中受到岩石稳定性影 响,在未来研究过程中实现岩层控制技术,可将采矿工艺 技术应用中所产生的废石以及尾矿资源作为采空区填充 物。随后利用检测技术对矿产资源再次检测,整体采矿过 程安全性相对较高, 而且矿产资源生产效率也能够得到稳 定提升。例如,在监测地质地理环境过程中,通过对高科 技技术的有效运用,对矿产资源分布情况合理分析,结合 相关实验研究,预测井下开采难度以及危险程度,以此针 对井下岩石结构进一步加固, 从而促使矿山稳定性能够得 到有效提升。
4.3 智能采矿技术
在 5G 网络和互联网技术发展过程中,明显提高了机 械的智能化水平。针对人工智能广泛应用于多个行业,在 智能采矿方面,5G 技术在矿山开采工作中也得到了广泛 应用,其有助于开采信息化、自动化水平的提升。与此同 时,得益于人工智能和通信技术,无人化和智能化在采矿模式中得到全面渗透与应用。根据相关研究了解到,在矿 山的远程无线操控中,5G 技术的应用,可以为相关技术 人员在地面操作地下机械提供极大的便捷, 实现矿井内机 械采挖的远程化指挥,确保了开采工作效率的稳步提升, 从而与未来矿井采矿的发展趋势相契合。
4.4 绿色采矿工艺技术发展
目前,社会对绿色环保的关注度较高,加强矿产的绿 色开采势在必行。在各矿业开采技术中,积极研发绿色开 采技术,借助该项技术的应用,可以有效控制能源消耗问 题,不易影响到生态环境健康。针对现代化绿色开采工艺 技术,要想确保良好的开发和应用效率,应与科技发展水 平相结合, 并深入分析生态化需求, 切实维护好生态环境, 避免资源浪费问题的出现,致力于企业生产效率的提升, 从而促进现代化绿色采矿工艺技术的全面发展与进步。
4.5 加强人才队伍建设
在各个行业发展建设过程中,人才的作用都是不可 忽视,这在矿产开采企业中得到了充分体现。要想将开采 效率及质量提升上来,对于矿产企业来说,应深刻认识到 人才的重要作用,加强专业化、智能化团队的积极构建, 以便后续的经营发展。所以在招聘过程中,应对招聘门槛 进行适度提升。对工作人员来说,既要具备相关专业资格 证书,加强理论技能的学习,也要具备良好的政治核心素 养,从而实现顺利入职。同时,企业还要将人才的待遇水 平提升上来,提高对人才工作、生活方面的关注度,从而 使人才在工作中投入充沛的精力。除此之外,企业应加强 科学考核机制的构建, 发挥出对人员自我学习与提升的激 励作用,给予矿产开采企业强有力的人才支持。此外,对 矿产开采企业而言,也要对管理制度体系予以不断优化, 设置监督管理组织机构,以此准确落实日常巡查工作,及 时发现问题并解决问题, 从而实现良好内部环境的顺利营 造与构建。
5 结语
总而言之,将现代化采矿工艺技术应用在当前的采矿 工程中,能够显著提升采矿工程的安全性、稳定性、经济 性,也能保证采矿工程的生产质量以及产出效益,为采矿 企业的长久发展奠定扎实的经济基础。因此,采矿企业要 想有效利用现代化采矿工艺技术,并进行多方面的研发, 需要积极引进高水平的专业人员,激活其工作主动性,为 采矿企业继续创造新颖的工艺技术, 为采矿企业的持续发 展提供源源不断的动力。
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