采礦工程中現(xiàn)代化采礦工藝技術分析
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摘要：礦產(chǎn)資源是經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的能源支撐，加快礦產(chǎn)資源的開發(fā)和利用，推動我國工業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展是當前面臨的重要任務。礦產(chǎn)資源開采過程中應積極引進先進采礦工藝，提高開采效率和安全性。本文將對現(xiàn)代化采礦工藝技術在采礦工程中的應用進行相關探討。
1概述
我國經(jīng)濟處于發(fā)展期，對各類礦產(chǎn)資源的需求量十分巨大，而我國礦產(chǎn)開采工藝相對落后，礦產(chǎn)資源的開采率和利用率較低，無法滿足現(xiàn)代社會可持續(xù)發(fā)展的需求。提高礦產(chǎn)資源的開采率，改善礦產(chǎn)開采環(huán)境，探究現(xiàn)代化的采礦工藝就顯得尤為必要。
2現(xiàn)代采礦工藝技術的應用
2.1采礦工藝技術應用注意要素
安全是生產(chǎn)的第一要素，也是采礦工程順利進行的基本保證。礦產(chǎn)開采企業(yè)無論采用哪種工藝技術，都應該將安全作為第一要素加以重視。企業(yè)要全面控制采礦作業(yè)的質(zhì)量，對各項安全影響因素進行深入分析，管理好采礦作業(yè)的每個環(huán)節(jié)。企業(yè)在確保開采質(zhì)量的前提下，可引進現(xiàn)代化采礦工藝，利用機械化設備進行生產(chǎn)，提高礦產(chǎn)開采率。
2.2現(xiàn)代采礦工藝在采礦工程中的應用
2.2.1空場采礦工藝技術的應用
空場采礦工藝技術是當前應用最為廣泛的一種采礦技術，該工藝將礦區(qū)分為礦柱和礦房兩部分，開采時先對礦房內(nèi)的礦產(chǎn)資源進行開采，然后再開采礦柱內(nèi)的礦產(chǎn)資源。在實際應用中，礦房回采主要以礦柱為支撐，采用敞空形式進行開采；開采礦柱時則借助工具支撐，確保礦房在整個開采過程中不會發(fā)生大幅度變形。整體而言，空場采礦工藝的開采率較高。
2.2.2充填采礦工藝技術的應用
充填采礦工藝技術是在回采工作面前進過程中，用填充材料對采空區(qū)進行逐一填補，確保采空區(qū)的支撐強度能滿足安全生產(chǎn)的需求。在特殊環(huán)境下，為了保障采空區(qū)圍巖支撐強度，還可將支架與填充材料結合使用。應用較為廣泛的充填采礦工藝有向下分層充填法，具體操作原理如圖1所示。充填采礦工藝的應用可有效提高回采工作的有效性，減少礦產(chǎn)安全事故的發(fā)生率，有利于企業(yè)經(jīng)濟效益的提升。
2.2.3崩落采礦工藝技術的應用
崩落采礦工藝是對礦洞中的危險圍巖進行崩落，從而達到降低頂層崩塌危險的目的，為礦產(chǎn)開采提供安全施工環(huán)境的一種采礦工藝。崩落采礦工藝技術分為兩類，一類是有底柱分段崩落法，另一類是無底柱分段崩落法。使用有底柱分段崩落法時需要對階段高度、分段高度、分段的水平斷面尺寸、底柱高度、漏斗間距以及其他各項參數(shù)進行合理設定。以底柱高度為例，底柱高度主要由礦石穩(wěn)定性和礦巷道形式?jīng)Q定，若采用漏斗底結構，則每個階段上分段的底柱高度為5-7m，下分段底柱高度則設為11-13m，以消除耙礦和階段運輸之間牽制。無底柱分段崩落采礦法機械化程度高，可節(jié)省大量的人力，由于取消了回采巷道上部的分段臨時底柱，因此被稱為無底柱分段崩落法。該法機械化程度較高，應用范圍相對廣泛。有底柱和無底柱分段崩落法施工原理圖可參見圖2和圖3。
2.2.4巖體加固技術的應用
在采礦過程中，由于地質(zhì)條件、機械設備、氣候等多種因素共同作用，采礦區(qū)周圍巖體可能會遇到不穩(wěn)定的情況，若要保障開采工作的順利開展，就需要利用錨索工具對采礦區(qū)的溜井、頂板及圍巖等不穩(wěn)定部位進行加固處理，該法即被稱為巖體加固技術。在實際開采中，巖體加固技術通常與空場法、充填法等采礦工藝結合使用，保障采礦的安全。在對巖體進行加固時，支護法和注漿法應用較為普遍，該法可對礦場中的流砂和破碎巖體具有極佳的緊固效果。
2.2.5溶浸采礦工藝技術的應用
溶浸采礦工藝屬于化學開采技術的一種，該法是根據(jù)地質(zhì)勘探結果對開采礦產(chǎn)的化學性質(zhì)和物理性質(zhì)進行深入分析，針對其化學性質(zhì)選擇合適的溶浸液，然后將其灌注到礦層中與目標物進行化學反應，將所要開采礦物由固體形式轉為液體形式，從而實現(xiàn)礦產(chǎn)資源的開發(fā)。溶浸采礦工藝安全系數(shù)大，開采率高，與現(xiàn)代節(jié)能環(huán)保的生產(chǎn)要求相一致，因此具有一定的發(fā)展前景。
3結語
礦產(chǎn)資源的開采和利用對我國經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義，為提高開采率，應加快先進開采工藝的研究和試驗進度，大力提高我國的礦產(chǎn)資源開采。在提高資源利用率的同時，還應重視綠色開采工藝技術的應用，將有利于環(huán)保的新工藝、新技術和新產(chǎn)品應用到生產(chǎn)中，以實現(xiàn)礦產(chǎn)開采的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益。
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作者：代琪 單位：冀中能源峰峰集團有限公司羊東礦
