阐述现代化采矿工艺技术在矿山开采中的应用

2022-06-24 08:33阴宇旸
世界有色金属 2022年5期
关键词:工艺技术矿山现代化

在社会经济不断发展背景下,人们开展生产生活活动对能源资源的需求也日益提高,在带动采矿事业蓬勃发展的同时,采矿效率、安全、质量等问题也引发社会各界广泛关注,而将现代化采矿工艺技术应用到矿山开采工作当中,就可以确保整个采矿作业更加顺利完成,采矿效率、安全和质量也能得到切实保障,并推动采矿事业朝着更好方向发展

。本文联系现代化采矿工艺技术在矿山开采中应用的重要作用,对当前采矿工作开展存在问题进行细致分析,并从崩落采矿工艺技术、溶浸采矿工艺技术、机械化采矿工艺技术、岩体加固工艺技术、充填采矿工艺技术等方面入手,详尽探讨现代化采矿工艺技术在矿山开采中的实践应用,以供参考。

在水泥混凝土路面切缝方面,应该实施横向施工缝配合锯缝方法,保证缝深度在6cm左右,缝宽度在5mm左右。切缝过程中要始终保证充足注水,且允许在切缝过程中直接切断,但需要时刻关注刀片的注水情况。另外在接缝位置要采用灌缝料加工方法,锯缝位置浇灌水泥混合沥青,且在灌缝之前需要清除缝隙内存在的临时密堵材料,保证缝顶面高度施工与路面位置平齐,全面提高水泥混凝土路面的施工质量[4]。

1 采矿工艺技术相关问题分析

1.1 采矿工艺技术

作为不可再生资源,矿产资源在我国能源消耗中占据着重要的地位。同时,由于之前社会环境的影响,前期进行了毫无节制的开采,这都导致了一些矿产资源出现了资源枯竭的情况,并且还有一些矿产资源由于消耗太多开采环境极为恶劣。随着现代化开采工业的不断进步,在开采过程中发现了很多贫化矿石,甚至还在前期开采中混入了一些岩石影响了矿石的整体质量。另外,对矿区缺乏详细的了解和规划也会导致开采难度的加大,产量也非常低。因此,就需要对采矿环节进行严格的质量控制,并且进行现代化技术的应用,这样才能提高经济效益。

1.2 采矿技术的优势分析

采矿技术主要是用来将有价值的矿石从石头中进行分离,在传统生产过程中主要依靠人力来完成,并且还会消耗大量的人力、物力和财力,这种手段不仅开采效率低下,甚至还可能会导致大量资源浪费问题的出现。因此,就需要使用现代化的采矿工艺和手段来解决当前开采过程中遇到的难题,从而将这一过程变得简单化。除此之外,这种手段不仅可以提高开采效率,还能解决很多人工无法解决的问题。将现代化的采矿工艺应用到整个开采的流程和系统中,还可以进一步降低施工人员在开采过程中的危险性,保障施工人员生命安全。

2 现代化采矿工艺技术在矿山开采中应用的作用

矿山开采过程中,对现代化采矿工艺技术进行运用,可以起到以下作用:①提高工作效率,矿山开采是一项技术性比较强的工作,并且大多数需要进行地下作业,这时候采用传统采矿工艺技术,不仅整个工作效率十分低下,而且无法保障整个作业过程安全,而将现代化采矿工艺技术应用到其中以后,就可以结合采矿工程实际情况,对合适采矿工艺技术进行选用,极大提高了采矿工作效率;②保障生产安全,在开展井下采矿工作时,极容易受到复杂地质环境影响,而出现诸多安全隐患,并对采矿作业人员生命安全构成严重威胁,这时候对现代化采矿工艺技术进行运用,就可以对采矿作业环境进行提前细致分析,并制定科学合理采矿工作方案,在保证整个采矿作业更加顺利完成的同时,相应安全问题也能防止发生;③提升开采效益,开展采矿作业的本质目的是获得更多经济效益,而将现代化采矿工艺技术应用到其中,就可以使采矿工作变得更加高效和科学,随着采矿量不断增加,经济效益最大化目标也能更好达成

针对采矿作业中出现的矿洞顶层矿石崩落情况,就可以采用崩落采矿工艺技术进行解决,在减少矿石岩体松动情况发生的同时,目标矿石崩落概率也会明显提高,进而为采矿作业提供一个更为安全可靠的工作环境。实际操作中,可以对底柱分段崩落法和无底柱分段崩落法进行运用,前者要对底柱高度、分段水平断面规格等进行确定,并且开展漏斗底设计工作,针对底柱的高度需要按照不同分段进行划分,其中底柱分段区高度约为6m,下分段区约为12m,这样设计可以抵消二者之间的相互影响,并防止对矿产形态和矿石稳定性带来不利影响,后者则要在加强漏斗底设计的同时,搭配机械进行使用,以充分发挥崩落采矿工艺技术优势作用

3 现阶段矿山开采工作开展存在问题分析

无源远程传感系统包括一个掺铒光纤激光器,其中一个谐振腔镜是由光纤环形镜构成的,光纤环形镜具有高反射率和宽反射带宽的特点;另外一个谐振腔镜由布拉格光纤光栅构成,设计中为了同时保证低阈值和较高的激光输出功率,光栅的反射率做了优化。

4 现代化采矿工艺技术在矿山开采中的实践应用

4.1 崩落采矿工艺技术

西沙群岛有开展定制旅游的市场条件,以及具备一定的可行性。在政策和地理条件允许的情况下,根据“一岛一特色”的策略,增加产品的多样性,优化定制模式,从个性化需求入手,提高游客忠诚度。

当前开展矿山开采工作,还面临着以下问题:①工艺技术选用不当,开展矿山开展工作可以采用工艺技术比较多,并且采矿工艺技术选用是否恰当也会对实际工作效率与质量产生极大影响,然而实际作业中,受到忽略采矿实际情况了解分析、不同工艺技术优缺点掌握不足等因素影响,导致采矿作业选用工艺技术不够科学合理,实际运用也出现诸多问题,不利于采矿工作效率与质量提升;②存在诸多安全隐患,特别是在开展井下采矿作业时,极容易受到设备、人员、工艺、环境等因素影响,而引发诸多安全事故,对整个采矿作业顺利进行和采矿人员人身安全构成极大威胁,再加上前期勘察、风险评估、方案确定等工作落实不到位,采矿作业出现安全事故的机率也会进一步提升;③工作过程监管不足,矿山开采具有长期性、复杂性、专业性等特征,并且采矿工作的开展也需要有科学合理的工作实施计划从旁提供支持,实际作业过程中还要加强管理监督工作,以便及时掌握采矿作业实际情况,针对存在的安全隐患也能及时发现和解决,但是实际操作中,将更多注意力放在了怎样提高采矿作业效率和效益上,对待采矿作业过程监督管理较为忽略,对整个采矿作业安全顺利完成也带来极大影响。

4.2 溶浸采矿工艺技术

同理,可对2#、3#和4#纸样建模,并求解其特征向量为W2=(0.0364,0.0509,0,0.0174,0)T,W3=(0.0379,0.0617,0,0.0183,0)T,W4=(0.2509,0.2159,0,0,0)T。

4.3 机械化采矿工艺技术

在矿产开采过程中,极容易受到水文地质、气候环境等因素影响,并且这些因素发生变化,采矿工程周围岩体也会发生相应变化,这时候要保证整个采矿作业安全性和岩层结构稳定性,就需要对开采的岩石进行定期检查,而将岩体加固工艺技术应用到其中,就可以极大保障采矿作业过程安全。

4.4 岩体加固工艺技术

作为采矿作业中最常运用的工艺技术,主要包括地下开采技术和露天开采技术两种。前者使用难度较大,并且作业过程存在较多安全隐患,特别是在对矿石厚度较薄和深度较深的矿产资源进行开采时,安全风险较高,并且存在尾矿污染,这时候就可以将尾砂胶结充填采矿法与地下开采技术相结合起来进行运用,可以防止对工程环境造成破坏;后者在运用时需要贯彻从上至下原则,并在完成岩石剥离工作以后,使用机械设备开展后续作业活动,在提升采矿工作效率的同时,矿产资源也不会被过度破坏。

实际操作中,需要对采矿工程实际地质情况进行了解与分析,并充分利用锚索工具,对开采区域存在的不稳岩石进行固定,执行时还可以将之与支柱法、注浆法等工艺技术相搭配使用,可以切实保证流砂、岩体等稳固性。

将这一工艺技术应用到采矿作业当中,就可以利用地质结构对矿产资源性质进行研究分析,执行时也需要工程人员积极参考矿产资源的化学性质,并运用相应浸溶液对矿层进行浇筑。从某种程度上来说,溶浸采矿工艺技术的使用,实现了矿产开采工作模式创新升级,在摒弃传统利用固体形式开采矿产的同时,矿产资源开发深度也会得到延伸和拓展,并且相较于传统工艺,溶浸采矿工艺技术应用保障作业安全和提高开采效率优势会更加突出,与绿色可持续发展理念也相契合。

4.5 充填采矿工艺技术

当遭遇矿区围岩稳定性较差、开采深度较大等复杂作业情况时,就可以对充填采矿工艺技术进行运用,其工作原理就是使用特定材料对矿区空缺部分进行有效填充,在为矿采作业提供安全工作空间的同时,还能起到较好的支撑稳定作用。

实际操作中可以采用方法比较多,如:干式充填法、胶结充填法等,前者主要是将石料、砂石等通过车辆运输到地下采空区进行填充,后者则是采用水泥、石灰等与碎石、尾砂等骨料进行充分拌和,并通过管道泵送到采空区进行填充,这一工艺更为简单,并且填充速度比较快

4.6 空场采矿工艺技术

与其他采矿工艺技术相比,空场采矿工艺技术应用可以取得提高开采效率的效果。实际操作中,通常会将矿区的开采区域进行科学划分,并将两个不同矿区作为矿房和矿柱,针对不同区域所采用作业方式也存在一定差异。在开展采矿工作时,要先对矿柱区域的矿产资源进行开采,并在完成采矿工作以后对矿房区域进行回采,若出现矿区结构不稳情况,就只需要对矿房区域进行开采作业。同时,在对矿房进行回采工作时,也要做好围岩和矿柱支撑作业,并在完成矿房区域开采后对矿柱区域进行完全回采,然后再对采空区进行有效处理,执行时除了要填充相应材料以外,还要根据实际情况对支架进行搭建,以防止地表下沉、内部塌陷等情况发生。

5 结语

矿山开采中,可以使用现代化采矿工艺技术有很多,并且针对不同采矿工艺技术,所适用情况和优势特征也不尽相同,要充分发挥这些采矿工艺技术优势作用,就要在实际选用之前,对矿山开采实际情况进行了解与分析,并根据所掌握信息对现代化采矿工艺技术进行科学合理选用,甚至可以对多种工艺技术进行联合运用,在保证采矿围岩结构稳定性的同时,整个采矿作业也能高效、安全和高质完成。

[1] 李哲.现代化采矿工艺技术在采矿工程中的运用分析[J].世界有色金属,2021,(16):40-41.

[2] 秦宁.现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用探究[J].山西化工,2021,41(05):196-198.

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