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    采礦工程的采礦技術(shù)研究

    時間:2023-03-17 15:50:31

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    采礦工程的采礦技術(shù)研究

    時代的不斷推進,使礦產(chǎn)資源的開采效率成了所有礦產(chǎn)企業(yè)的共同難題,而針對采礦技術(shù)來看,已經(jīng)成為相關(guān)企業(yè)發(fā)展過程當中十分重視的一項內(nèi)容。在采礦工程施工工作開展中,施工的安全性與采礦技術(shù)有著密切的關(guān)系,只有從整體上對采礦技術(shù)進行加強,并對施工安全措施進行優(yōu)化,這時才能保證整體施工的質(zhì)量,強化礦產(chǎn)資源的開采效率。近幾年來,我國的采礦技術(shù)已經(jīng)通過不斷升級步入到成熟階段,只有保證施工安全能與之相配合并進行提高,這時才能為該行業(yè)的發(fā)展提供長久的支持與保障。

    1采礦技術(shù)特點與采礦技術(shù)應(yīng)用

    1.1采礦技術(shù)特點我國地域十分廣闊且地質(zhì)類型十分豐富,導(dǎo)致在井下生產(chǎn)過程中,存有環(huán)境相對復(fù)雜的特性。比如,針對已經(jīng)開采完畢較為深的礦物,想要保證整個礦山的質(zhì)量,就需要保證施工技術(shù)應(yīng)用的嚴格性,更要與之進行有效匹配,這時才能提升安全性。在實際進行礦物開采的過程中,礦物的實際情況并不相同,所以在技術(shù)使用上,必須要根據(jù)實際情況選擇相應(yīng)的技術(shù)作為支撐,這樣才能為生產(chǎn)工作的開展提供保障。受地層結(jié)構(gòu)所帶來影響,導(dǎo)致埋深以及地質(zhì)結(jié)構(gòu)的整體差異性比較顯著,并且在采礦技術(shù)應(yīng)用時也會存有區(qū)分性[1]。例如,一些礦山存量大的特殊礦物質(zhì),尤其在南方地區(qū)分布比較廣泛,這種礦山形成的方式會導(dǎo)致在開采時整體資金的投入總量變得更多,但會影響到整體的收益,致使很多地區(qū)會放棄已經(jīng)制定好的開采計劃。與此同時,在井下開展采礦工作時,采礦工藝應(yīng)用比較復(fù)雜。由于在進行作業(yè)時,井下的環(huán)境復(fù)雜程度較高且不同地點的環(huán)境條件與地質(zhì)狀況存有較大的差異性,使井下環(huán)境各不相同,只有對各類災(zāi)害進行有效的預(yù)防處理,這時才能提升安全性。比如,常見的礦物質(zhì)自然、施工地點水患以及坍塌等均屬于相關(guān)災(zāi)害。只有真正對不同的地質(zhì)環(huán)境進行分析,并對可能發(fā)生的突發(fā)問題進行預(yù)案處理,進而生成一套系統(tǒng)的措施,實現(xiàn)保證施工工藝能支持此項工作的順利開展,以此才能降低風(fēng)險問題的發(fā)生。一般來講,在井下進行采礦時,生產(chǎn)系統(tǒng)包含了多個環(huán)節(jié),如常見的生產(chǎn)開采、生產(chǎn)運輸、生產(chǎn)通風(fēng)、生產(chǎn)排水、生產(chǎn)供電、生產(chǎn)監(jiān)管等。不同環(huán)節(jié)之間存有較強的聯(lián)系性,只有生成一套系統(tǒng)且全面的作業(yè)體系,這時才能保證井下作業(yè)的高效性和全面性。近年來,技術(shù)的不斷升級使井下開采工作變得更加細化,同時技術(shù)的發(fā)展也使得井下開采技術(shù)得到了革新,能真正做到結(jié)合實際狀況,確保井下技術(shù)朝向高效性和安全性的方向進行發(fā)展。值得注意的是,自我國礦山經(jīng)濟開始逐步下降后,很多單位都出現(xiàn)了虧損問題,致使產(chǎn)能得到了釋放,而在技術(shù)管理方面,由于整體的先進程度不足,導(dǎo)致在礦山生產(chǎn)中投入的資金總量極高,卻無法保證相應(yīng)的經(jīng)濟效益能與之匹配,這一點使部分企業(yè)為了獲取更高的利潤,會將生產(chǎn)的投入資金減少,使礦山產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量變低,這種形勢的持續(xù)惡化帶來了很多負面影響。因此,經(jīng)過長時間的改造,部分礦山已經(jīng)開始對生產(chǎn)資源進行了重新調(diào)配,并對質(zhì)量等級較高的礦山資源進行消耗總量的降低,進而按照市場的需求制定生產(chǎn)計劃,實現(xiàn)對礦山產(chǎn)品進行深加工處理,這種產(chǎn)生的方式使得相關(guān)企業(yè)實現(xiàn)了長期發(fā)展。

    1.2采礦技術(shù)應(yīng)用

    1.2.1深井開采技術(shù)通過建井技術(shù)的使用,可以將傳統(tǒng)井筒建設(shè)上所存有的弊端問題進行優(yōu)化,還能實現(xiàn)在不同方向以及深度上進行同時施工,并使整個工期得到縮短,同時促使平行作業(yè)的安全性獲得提升。這種深井建設(shè)的方式,可以利用機械化施工來進行全面優(yōu)化,還能配以巷道支護技術(shù)的使用進行整合。比如,圍巖支護技術(shù)在使用的過程中,作為常用手段可以實現(xiàn)提供有效的保護能力,它能在巷道圍巖表面進行直接使用,并做好壓力平衡處理,減少圍巖變形現(xiàn)象的出現(xiàn)。圍巖加固技術(shù)在使用的過程中,作為一種主動支護的方式,不僅能起到良好的支護作用,還能起到約束變形的作用。聯(lián)合支護技術(shù)也是深井開采技術(shù)當中的一種常見技術(shù),它能將多種類型支護技術(shù)進行組合式使用,這時就能大大降低形變問題,更能保證載荷的均勻性,以此就能使巷道更加穩(wěn)定。在深井開采技術(shù)使用的過程中,采掘技術(shù)通常是以綜掘或是普掘的方式進行使用,再配以分級排水,就能實現(xiàn)提升其整體的性能與安全性。但是,對于深井開采技術(shù)的使用來看,它更加適用于地?zé)豳Y源比較豐富且處于低壓范圍內(nèi)的深井處理上。在使用該技術(shù)的過程中,必須要對礦壓進行有效控制,這時才能保證資源開發(fā)的效果。

    1.2.2放頂?shù)V技術(shù)放頂?shù)V開采技術(shù)具備著高效性和高產(chǎn)性。作為一種全新的開采厚礦層的方式,能夠在礦層的下方進行工作面的布置,并且能伴隨著工作的不斷推進,通過前方支撐壓力的作用,使工作面的上部媒體進行壓裂破碎,還能在支架的尾部,通過切頂線的方式將附近冒落的礦產(chǎn)進行運出。相較于其他采礦方式的使用來看,這種技術(shù)最大的不同在于比普通的施工多了在支架的后面放置回收頂?shù)V的工作場,進而組成一個完整的放頂?shù)V工作面。在一次采全厚放頂?shù)V技術(shù)使用的過程中,需要按照礦層底板進行布置,并打造一個三米左右的采礦工作面,其余的頂?shù)V需要在尾部的支架上進行放出。這種方式在使用時可以有效發(fā)揮其承壓力,更能對頂?shù)V的預(yù)壓力產(chǎn)生良好的輔助作用,以此就能全面提高頂?shù)V的冒放性。在這種方式使用時,回采巷道的掘進量以及維護量會變少,更能使回采系統(tǒng)變得簡單,還不會應(yīng)用較多的設(shè)備。這種方式也有一定的缺點,如果頂?shù)V厚度過大,整體的放出率就會降低,所以這種方法更適用于十五米以下十二米以上左右的礦層。在多分層放頂?shù)V技術(shù)使用的過程中,可以將特厚礦層分成不同的幾個層面,并在每一個層面當中放置一個放頂?shù)V的工作面。這樣,通過由上而下的方式,實現(xiàn)將每個分層用放頂?shù)V的方式進行開采,就能提高頂?shù)V的放出率,而且在這個過程中,實現(xiàn)在第一次分層回采時,通過金屬網(wǎng)的使用,使下層放礦時整體的涵矸率降低。但是,對于這種方法的使用來看,礦質(zhì)較軟的斜傾斜礦層以及厚度達到十五米以上的厚礦層更為有效。預(yù)采頂分層放頂?shù)V技術(shù)在使用的過程中,需要先對礦層底板進行布置,并設(shè)置一個三米左右的頂分層長壁工作面回采平臺,再利用金屬網(wǎng)進行下體掩護,之后布置出三米左右的采高工作面,其余的中層頂?shù)V需要在底板工作面上,利用支架進行尾部放出。這種技術(shù)在使用的過程中,可以利用工作面使采礦的出礦效率提升,并且在回采時又有金屬網(wǎng)的掩護,這樣就能使中層頂?shù)V得到全部放出。但是,這種技術(shù)在使用的過程中也有一定的缺點。比如,前方支撐壓力往往會對中層頂?shù)V的壓力產(chǎn)生減弱的作用,同時在礦質(zhì)較為堅硬時,整體的冒落性會受到影響,所以這種布置的方式更加適用于礦質(zhì)較軟的礦層。全放頂?shù)V技術(shù)也叫全部跨落技術(shù),這種技術(shù)在使用的過程中,可以在有限的空間內(nèi)實現(xiàn)對懸頂面積進行處理,這時就能全面提升支護的效果,并且也是最直接的一種控巖技術(shù)。在該技術(shù)使用的過程中,可以對破碎帶的巖石層進行有效支護,這時就能使上部層巖石不受到影響,更不會減少采礦的工作空間[2]。在這種技術(shù)使用的過程中,需要先設(shè)立支架,并沿工作面的頂板進行設(shè)置,然后在進行垂直跨落。這個技術(shù)在使用的過程中,雖然能對頂距進行有效控制,但是在施工時必須要根據(jù)實際頂板巖石的性質(zhì)來設(shè)置參數(shù)。當頂板變硬時,整體的頂距應(yīng)該加大,但如果其變軟,頂部距離也要縮小。此外,頂置次數(shù)也與頂置的距離存有關(guān)系。當頂置的距離變小時,必須要對頂置的次數(shù)進行增加,并且這種技術(shù)在使用的過程中,可以對頂距進行有效控制。比如,支撐空間的距離得到有效控制后,可以根據(jù)現(xiàn)場的實際情況進行優(yōu)化保障,也能通過專項扶持實現(xiàn)根據(jù)頂板的特點進行結(jié)合使用,這樣就能使支護功能達到最優(yōu)。

    1.2.3硬頂開采技術(shù)在硬頂開采技術(shù)使用的過程中,可以針對礦山工程起到很好的保障作用。在該技術(shù)使用時,可以通過硬頂采礦技術(shù)和硬頂開采技術(shù)進行共同使用,但是在常見的使用方法當中,硬頂?shù)V技術(shù)常被視作綜合開采技術(shù),并且也是一種控制技術(shù)。它在應(yīng)用的過程中,具備著較為明顯的優(yōu)缺點。比如,硬頂?shù)V開采技術(shù)在使用的過程中含有較多的下屬開采技術(shù)類型,它能針對不同情況對不同的開采技術(shù)進行使用,還可以進行結(jié)合使用,這時在開采礦產(chǎn)資源時,就能以綜合開展作為目標進行落實。此外,這種技術(shù)在使用的過程中,基本是針對大礦體類型而采用的技術(shù),它在開采時即使使用崩落法其整體的均勻性也較好。

    1.2.4機械開采技術(shù)在所有的開采技術(shù)當中,機械化開采技術(shù)是最常見的一種技術(shù),但是按照不同的作業(yè)模式,卻可以分為地下開采技術(shù)以及露天開采技術(shù)。在露天開采技術(shù)使用的過程中,機械化技術(shù)使用時必須要先對礦體表層的巖土進行剝離,之后再利用機械設(shè)備實現(xiàn)由上到下的開采。如果礦體直接暴露在地表,通過這種方式進行開采則會有更多的優(yōu)勢。例如,當采礦工作開展時,利用機械整體的便捷性會得到大幅度的提升,并且安全性也會相應(yīng)提高,同時整體的礦石損失度也可以降低,更能在降低成本的同時,實現(xiàn)使整個收益獲得提升。但是,在地下采礦技術(shù)使用的過程中,這種機械化的開采方式則會存有較多的風(fēng)險隱患。比如,在作業(yè)操作的過程中,如果操作不當可能會產(chǎn)生安全事故。在開采的過程中,金屬礦山常采用地下采礦技術(shù),并且伴隨著環(huán)保理念的不斷深入,地下采礦技術(shù)也進行了全新的嘗試。在當前階段中,尾砂膠結(jié)充填采礦技術(shù)則是一種全新的機械技術(shù),它能對尾礦污染進行處理,也能對開采作業(yè)時所帶來的自然環(huán)境破壞問題進行降低。

    1.2.5填充開采技術(shù)在采礦工程當中,填充開采技術(shù)是一種全新且應(yīng)用廣泛的技術(shù)。在該技術(shù)使用的過程中,能使采礦工程工作開展的安全性和效率獲得的提升。一般情況下,采礦工作者進行基礎(chǔ)工作落實時,可以根據(jù)采礦區(qū)域的實際特點,選擇相應(yīng)的控制措施和處理方法,這時就能為整體工作的落實提供保障。填充采礦技術(shù)在使用時所形成的填空面可以對礦產(chǎn)資源進行吸引,并且整個填充面的承壓能力會變得更大,因此為保證填充面整體的受力平衡性,支架在使用的過程中需要利用支架組來進行保護[3]。當支護設(shè)置工作結(jié)束后,專業(yè)人員會根據(jù)開采的需求選擇不同的填充材料,并將填充材料進行組合,實現(xiàn)對井下壓力進行減輕,這時就能防止地表沉陷等問題的發(fā)生。針對填充采礦技術(shù)的使用來看,可以使采礦工程實現(xiàn)安全施工,而且在該技術(shù)使用的過程中,也能通過對填充材料的合理選擇來實現(xiàn)達到理想的效果。比如,膠體材料是當前所使用的一種主要材料,它能確保填充面整體的安全性和穩(wěn)定性。

    1.2.6特殊開采技術(shù)礦山的條件是不同的,在實際進行開采時應(yīng)用的技術(shù)也存有差異性。比如,針對一些特殊的礦山,出于安全、效益以及成本等方面的考慮,在實際進行開采時,會選擇一些比較特殊的采礦技術(shù)進行使用。比如,物理采礦法、海洋采礦法以及化學(xué)采礦法等,都屬于特殊采礦法,這些特殊的采礦方式有著相同性,也有著不同性。例如,物理采礦法和化學(xué)采礦法具備相同的特性,在使用的過程中都需要利用一些化學(xué)溶液將其輸送到地下,并對礦體當中的有用成分進行分離,之后再將這些成分進行運輸,由工作人員選擇合適的方法將其進行提取。這種工作原理可以使采礦的成本變低,同時其收益會更高,所以具備著安全性和高效益性。值得注意的是,這種方法也具備著限制性,只能利用在鹽、堿以及金屬礦物質(zhì)等開采當中。隨著能源消耗的不斷增加,未來對能源的需求會變大,陸地能源勢必?zé)o法滿足社會發(fā)展的現(xiàn)實需求,而針對海洋資源的開發(fā)以及利用也是必然的,只有實現(xiàn)對特殊采礦技術(shù)進行不斷研究,這時才能為后續(xù)的應(yīng)用提供保障。

    2采礦技術(shù)對應(yīng)的安全控制措施

    2.1加強教育,提高意識想要使采礦工程實現(xiàn)提升施工的安全性,必須要從基本工作做起,更要強化安全知識教育工作,促使所有工作人員的安全意識獲得提升。在當前階段中,采礦工程所發(fā)生的事故大多與工作人員安全意識淡薄有關(guān)。比如,很多采礦工作人員在各項工作開展時存有精神松懈等問題,更會對安全生產(chǎn)抱有無視的問題,所以只有實現(xiàn)確保采礦行業(yè)能對相關(guān)員工進行安全知識教育培訓(xùn),并做好定期考核工作,這時才能通過充分強調(diào)安全生產(chǎn)的重要性,使每個工作人員都能將安全生產(chǎn)作為基本工作開展時的標準,以此才能降低風(fēng)險問題的發(fā)生。畢竟,只有安全意識獲得提升,同時通過獎懲制度的使用進行優(yōu)化保障,這時從業(yè)人員才能在實際工作中對自己的行為進行規(guī)范,并按照標準進行專業(yè)操作。此外,在培訓(xùn)工作開展中,也要對相關(guān)員工的應(yīng)急逃生能力和安全防護能力進行培訓(xùn),更可以通過演習(xí)的形式提高從業(yè)人員安全事故的應(yīng)對能力。

    2.2明確關(guān)系,協(xié)調(diào)矛盾部分采礦企業(yè)會更加追求經(jīng)濟利益,從而忽視安全控制工作的開展,一旦發(fā)生安全事故,不僅會帶來名譽上的損失,更會導(dǎo)致經(jīng)濟損失問題的出現(xiàn),這就會使利益與安全之間存有矛盾關(guān)系。因此,只有真正認識到施工安全與經(jīng)濟利益是相輔相成的關(guān)系,并對施工安全予以充分重視,這時才能在施工的過程中,既保證施工的安全性,又提升施工的經(jīng)濟效益。在采礦工作開展中,各個環(huán)節(jié)都需要通過安全措施的落實來進行優(yōu)化保證,還可以通過安全管理工作的考核來對管理人員進行約束,以保證采礦工作開展的有效性和安全性,同時真正起到監(jiān)督防范的作用。

    2.3完善制度,強化落實采礦行業(yè)必須要實現(xiàn)按照現(xiàn)實開采情況以及國家所頒布的規(guī)章制度落實安全管理制度的建立,還要在制定的過程中,依據(jù)現(xiàn)實情況進行有效完善,這樣才能在施工時,真正以制度保障為基礎(chǔ),以制度作為指導(dǎo),開展安全施工。制度在制定的過程中,必須要對實際工作中已暴露的問題進行解決,這樣才能根據(jù)實際情況,使制度的應(yīng)用可行性獲得提升。為保障制度執(zhí)行的效果,相關(guān)部門要加強監(jiān)督,更要對違反安全制度的問題進行嚴厲處罰,同時也要使監(jiān)督安全管理制度的執(zhí)行效果獲得提升,這時才能提升安全性。

    3總結(jié)

    采礦技術(shù)的應(yīng)用合理性會使最終的施工安全受到影響。只有真正通過不斷研究,使采礦技術(shù)得到升級,這時才能推動采礦工程進行快速發(fā)展。同時,在這個過程中,還要強調(diào)安全措施的有效使用,并提高從業(yè)人員的安全意識,使安全管理制度的建立與執(zhí)行能夠得到保障,這時才能在協(xié)調(diào)好關(guān)系后,真正使采礦行業(yè)創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟價值。

    參考文獻

    [1]喬宇.采礦工程中的采礦技術(shù)與施工安全研究[究,2022,(01):72-74.

    [2]魏興功.采礦工程中的采礦技術(shù)與施工安全分析[J].礦業(yè)裝備,2021,(06):166-167.

    [3]郝志強.采礦工程中的采礦技術(shù)與施工安全分析[J].世界有色金屬,2021,(21):37-38.

    作者:褚進平 單位:云南加萊希安全檢測有限公司