论采矿工程中采矿方法的创新与实践李军权

论采矿工程中采矿方法的创新与实践李军权

神华新疆能源有限责任公司乌东煤矿新疆乌鲁木齐830027

摘要:矿产资源指经过地质成矿作用而形成的,埋藏于地下或出露于地表,并具有开发利用价值的矿物或有用元素的集合体。矿产资源是重要的自然资源,它经过几千甚至几亿年的变化才形成,是社会发展的重要物质基础,人们的生产和生活都离不开矿产资源。矿产资源属于非可再生资源,其储量是有限的,因此,必须提高矿产资源的开发和利用,避免造成资源浪费。本文分析了采矿工程中采矿方法的创新与实践。

关键词:采矿工程;采矿方法;创新实践

近年来,煤炭作为我国资源能源结构的重要组成部分,在促进相关领域发展等方面发挥着积极作用。但是,煤炭资源具有不可再生性,单纯依靠提高煤矿产量无法有效缓解煤炭供应压力,且与可持续发展理念相违背,因而,加强对煤炭企业高效采矿技术的研究具有重要意义。

一、采矿工程的现状与技术概述

众所周知,中国的矿产资源种类丰富,且数量较多,可谓是矿产资源的强国。然而,由于中国人口众多,直接导致人均矿产资源量变得很低。现阶段,随着中国社会经济的飞速发展,人们对矿产资源需求程度也在不断地上升,可是同呈现出上升趋势的矿产需求相比较,中国采矿工程的采矿技术却是远远低于某些发达国家,采矿工程实践中也经常发生一些安全事故,不仅造成了国家大量经济财产的损失,而且还对采矿工程中众多施工人员生命安全造成极大的威胁。同时,中国的矿产资源虽然总量比较多,但是由于采矿技术落后,直接促使中国众多矿产资源得不到有效开采与利用,最终造成大量资源浪费。近年来,随着中国对科学技术的日益重视与逐渐发展,采矿技术也有了明显进步,然而,在采矿工程实践中,其相关理论的实施并没有随着中国采矿现状而进行科学创新,人们普遍采用传统的开采技术来采集矿产资源,矿产资源的利用率很低。

二、采矿工程中采矿方法的创新与实践

1.我国适用的采矿技术。一是硬顶板技术和硬顶煤技术,这两个技术分别是借助岩层定向水压和深孔爆破等技术对煤矿进行开采,这两种技术不仅能够确保煤矿开采过程中的安全性以及煤矿的回收率,还能有效地提高煤矿的生产量,增加煤矿企业的经济利益。促使煤矿行业的发展更加良好。二是缓倾斜厚煤层一次性开采技术。根据实践发现,这种开采技术的开采效率极高,能够使煤矿企业的经济效益出现明显的增高。但是该技术也有一定的问题需要进行改良,主要是支架稳定性需要提高,在实践中发现,开采过程中其支架容易出现顶梁开裂等问题,所以,该技术还需要进一步的完善。二是深层井开采技术。该技术涉及范围相比于其他的技术都要广,其自身存在的问题也较多,需要在实践中不断加以完善。

2.保水采矿。由于各个采矿区地下水含量不同,所以在不同的采矿区所要应用的技术也不尽相同。例如:在含水量较大的大水矿区,对技术的主要要求是:把对于水资源的破坏降到最低,以及防治煤炭采矿可能会引发的水灾害;而在水含量较小或者是稀缺的采矿区,对采矿技术的要求则完全相反,它应该以充分的保护和利用水资源为主要目标。保水采矿主要包括对于水资源的保护、利用(煤水共采)、防治水灾害等等。煤矿采矿对于水资源的影响是极其重大的,因为在煤炭采矿的过程中,都或多或少的破坏了地下含水层的原始径流,这就可能会造成地下水的大量排出,引发水灾害;在煤炭采矿的采空区如果导水裂缝带与地下的水体相互贯通的话,则可能会形成大规模的地下水降落漏斗,使该地区含水层水位降低,这样会直接影响该区域的水文地质。而在采矿影响稳定之后,也有可能会致使该区域的原始生态环境发生改变,采矿区地表的塌陷会影响到河流、湖泊以及井泉等等地表水体的原始状态,致使一些河流流水量锐减甚至是断流;这不仅仅会影响到居民的正常生活,还会对当地植被造成一定程度的破坏,更有可能会导致土地荒漠化等严重的后果。

3.根据采矿工作特点,利用填充采矿法。煤矿分布具有不确定性,建筑物、公路及水体等均能够覆盖到煤体之上,为此,针对采矿工作这一特点,可以选择填充采矿法,该方法主要是指采矿结束之后,利用各类填充物充填采矿区,以此来更好地控制岩层,不仅能够缓解矿压显现,维护采矿场及巷道,还能够在一定程度上提高煤炭采出率。具体填充采矿技术主要包括两种:一种是刮板输送机械矸技术,借助充填设备将矸石填入矸石仓,并在采矿工作完成后,将矸石卸载到采空区进行填埋;另一种是矸石机抛矸技术,一般情况下,是将矸石运输到下矸石车场,并对矸石进行破碎等处理,运送至矸石库,而后将矸石运送到指定位置,利用输送机将矸石填入采矿区,并进行压实处理,避免由于采矿工作处理不当引发的地表下沉等现象,保障居民工作、生活安全。

4.加大技术研究力度,积极引进煤炭地下气化技术。煤炭地下气化技术主要是指结合热化学反应,对地下煤炭在原位置进行不可燃烧转变为可燃烧气体的处理。利用该技术,不仅能够减少煤炭采矿对本区域环境的影响,还能够减少煤炭燃烧产生大量气体对自然生态环境的破坏,且能够显著提升采矿经济效益。但是,受到技术等因素的影响,该方法具有一定局限性,由于煤炭燃烧产生的一定量的苯和酚等有毒物质,这些物质对人身健康将会产生不良影响,且煤炭燃烧产生的二氧化碳正是造成全球气候变暖的主要原因,为此,应加大技术研究力度,不断提高高效采矿技术水平,促使高效采矿技术在采矿工作中最大限度发挥积极作用。无论是何种技术,都需要围绕着采矿工作需求,只有选择合理的采矿技术,才能够确保采矿技术发挥积极作用。

三、发展方向

1.空场采矿工艺在采矿作业中主要用来稳固围岩及矿石;出面容易崩落的围岩和允许塌陷的矿体我们要采用崩落采矿技术,并结合实际情况,同时采用相应的回采方式;根据矿块的结构和回采工作面我就需结合实际工作使用合理充填采矿工艺技术;采用融浸采矿技术时,需根据实际的浸出地点与浸出方式科学合理选择相对而言最合适的浸出方式。除此之外,岩体锚索加固技术可为采矿作业提供的安全生产环境,发挥其重要安全作用,利于促进高效的煤矿开采,因而需要我们给其足够的重视。

2.不同采矿方法,适合范围不一,也有着各自优缺点。我们都必须要注意的是,首先,在采矿作业中,安全是所有工作前提与根本,因而不论采用何种采矿技术,都必须在安全生产的前提之下进行和改进。介于此,在煤矿开采中,对于采空区的处理一直以来都是极其关键而又相对不易处理的难题,我们必须给予高度的重视。一旦出现采空区,我们首先要冷静,需先进行加固,再行处理,以免影响后续工作;其次,低碳问题。伴随社会发展,保护好环境的大时代背景下,也牵引着煤矿开采向着绿色低碳方向发展。而目前实际中也已有保水开采技术、洁净煤技术及三下采煤等绿色开采技术被运用于实际煤矿生产中。但运用绿色新型技术同时,也存在和出现了一些问题。这就需要我们深入探讨低碳绿色开采技术相关问题及其发展方向,以更好开采矿资源。

现阶段,面对国际市场的竞争压力和国内矿产资源的匮乏,矿产开发企业必须重视矿产资源的开采过程,要对现有的开采技术和方法进行创新和改革,提高矿产资源的利用率,从而满足社会发展对矿产资源的需求,减小矿产资源的浪费。

参考文献

[1]杨岩伟.采矿工程新模式探析[J].中国高新技术企业,2015(17):57-59.

[2]刘春华.我国地下矿山采矿技术发展及趋势[J].河北理工大学学报(自然科学版),2015(2):76-78.

[3]张世涛.我国金属矿山地下采矿的技术进步[J].矿业研究与开发,2016(3):119-121.

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