云南金沙矿业有限责任公司滥泥坪公司云南省昆明市654103
摘要:矿产资源指经过地质成矿作用而形成的,天然赋存于地表或埋藏于地下,呈固态、液态或气态的,并具有开发利用价值的矿物或有用元素的集合体。矿产资源属于非可再生资源,其储量是有限的。在人类社会的发展中,矿产资源起到了重要的作用,是人类社会发展的物质保障。矿产企业要站在自身的角度上,考虑矿产开采的效率与安全问题,矿产实际开采之前做好矿产开采研究,制定合理的采矿方法及技术,全面发展经济效益、社会效益与环境效益。
关键词:井下采矿生产技术;采矿方法;选择
1导言
在我国经济与科技蓬勃发展的背景下,铜矿生产技术及采矿方法不断改进与优化,在一定程度上提高了铜矿井下铜矿生产作业的安全性、高效性。当然,要想进一步提高铜矿生产水平,铜矿企业还需详细了解铜矿井下铜矿生产实际情况,合理选用采矿生产技术及采矿方法,如此才能真正意义上保证铜矿生产的安全性、有效性、可靠性,为企业创造较高的经济效益,推动铜矿企业乃至整个铜矿行业更好更快地发展。由此看来,铜矿井下采矿生产技术及采矿方法的有效应用具有较高的现实意义。
2选择科学井下采矿技术方法的影响因素
2.1采矿方法
目前,中国采矿方法使用最广泛的方法主要有以下三种:空场采矿方法、充填采矿方法及崩落采矿方法。空场采矿方法主要适用于在井下矿场出现空场、深孔或大孔的情形时,该种方法是井下采矿最为常用的方法之一,在实际采矿过程中,可有效提高采矿效益及采矿质量。充填采矿方法主要适用于开采围岩不稳固的高品位、稀缺、贵重矿石的矿体、地表不允许崩落的矿体等。崩落采矿方法主要适用于上盘围岩能呈块状自然崩落,矿石中等以上稳固的急倾斜原矿体,地表允许塌落,在不同的矿业开采中得到了大量应用,尤其是在井下采矿中,使用频率占总量的1/3左右。随着矿产资源的不断开采,此方式在实际开采中的应用范围也越来越广泛。不同的应用方法,为矿产企业的开采带来了极大的便利,但在一定程度上也带来了限制,如果不能更好地发挥其自身作用,那就需在采矿的技术等方面进行考虑。
2.2采矿技术条件
在开采矿产资源时,要考虑实际操作过程中的环境及技术设备等方面条件,结合实际情况选择最合理的开采方案。如果开采矿产时需要使矿产地表塌陷,则需要使用崩落法,在不需矿产崩塌的情况下,就采用充填法和空场法。采矿方法在各个环节的使用、实施及采矿方案设计时,采矿所使用的设备及材料都会对开采矿产资源的实际操作产生直接影响。因此,开采矿源时应根据实际情况和采矿所使用的设备及材料情况来制定科学的采矿技术方案。而采矿的技术条件,则对采矿的实施产生了直接影响。对于一些小型的矿产资源开采,可选择相对简单的技术方案及管理措施,不需要选择复杂的方案。
2.3矿体分类及质量
矿产资源可大体分为贵金属、有色金属和黑色金属三种。贵金属主要是指Au、Ag,有色金属主要是指Zn、Al、Cu,而黑色金属是指煤矿。由于矿产资源的分类及价值不同,其开采的方式也各不相同。在开采有色金属和贵金属可采用充填法,可减少矿产资源出现贫化的情形。另外,在选择合理科学的采矿技术时,应考虑矿产的整体环境条件及整体的开采指标
3井下采矿生产技术分析
3.1采场围岩控制技术
地质情况的准确勘探是保证铜矿井下铜矿生产安全、高效进行的重要工作之一。又因地质情况的勘探容易受分析方法、技术等因素影响,所以在科学技术蓬勃发展的背景下,借助现代化技术手段改进了采场围岩控制理论,推出了采场围岩控制技术,将其科学合理地应用于铜矿生产之中,能将开采理论与现代技术结合在一起,对地质构造予以精准测量,基于相关理论来分析地质条件、岩层情况等,为铜矿安全生产提供参考依据。
3.2金属矿床无废技术
金属矿床无废开采技术是近年来我国新研究出的一种井下采矿技术,是主要针对金属矿开采污染治理进行改进的先进技术。能够减少金属矿开采中产生的废石、尾矿,在井下填充方面也采用了高浓度全尾矿填充技术和胶结填充技术,真正实现了矿山废料的资源化回收利用,从根本上解决了金属矿开采对于周边环境的严重污染。另外,金属矿床无废开采技术在相关设备与配套系统上也比较完善,能够在实际的开采工作中进行快速的应用。
3.3巷道布置采矿技术
巷道布置采矿技术的应用比较重要。这是因为巷道布置情况直接决定铜矿开采进展是否顺利,间接决定铜矿开采费用的高低。为了保证铜矿开采顺畅且开采费用较低,就需要科学合理地运用巷道布置采铜技术,也就是详细了解铜矿井实际情况,提出可行性较强的巷道布置方案,对比分析巷道布置对铜矿开采、铜矿开采成本、铜矿开采安全性等方面的影响,进而选择最优、最适合的巷道布置方案,优化布置巷道,如此可对铜矿生产技术、开采技术、铜矿条件予以有效整合,从而减少铜矿生产环节,提高铜矿生产效率。所以,巷道布置采矿技术有效应用于煤矿井铜矿生产中是非常适合的。
3.4深井开采技术
深井开采技术也被叫做井下深部开采技术,是目前井下采矿生产中最为常用的一种技术之一。深井开采技术首先需要注意的就是卸压机的应用,在矿产资源深层次开采的过程中,岩层或含矿层的压力会逐渐加大,因此要充分考虑矿层垂距、岩层承受力、巷道位置等因素,使用卸压机卸压,以保证深井开采的安全。同时,深井开采的用水量会随着矿井深度的增加而不断增加,在开采时还要做好抽水工作,保持良好的井下环境。
3.5高效集约化生产技术
高效集约化生产技术的有效应用,对于提高铜矿生产质量和效率有很大帮助。当然,要想使此项技术的作用充分发挥,需在具体应用此项技术的过程中始终把握“集约化”这一中心,对生产设备、生产工艺、作业人员等予以集约化处理,从而保证铜矿生产连续、合理地进行,提高铜矿开采量。
3.6三下采铜技术
“三下”采铜技术研究地表下陷规律和上覆岩层的运动规律,研究建筑物保护和地表水开采,在此基础上选择适合的、有效的控制沉降的技术,再结合组合充填技术,对铜矿开采区域周围的房屋进行稳固或重新建造,保证房屋良好,此时运用适合的开采技术进行铜矿开采,能保证铜矿开采顺畅安全地进行。所以“三下”采铜技术同样具有较高的使用价值。
3.7缓倾斜开采技术
缓倾斜开采技术是针对矿层走向复杂情况进行开采的一种采矿技术,需要根据具体的地质状况与矿层倾斜度制定采矿方案。在进行采矿工作之前,要对矿体结构进行具体分析判断,并将其分为盘区与矿段两部分,之后再进行针对性的开采。矿产开采一般以对矿段的开采为主,可采取下向平行深孔、侧向崩矿、无二次破碎、综合性开采等开采方法进行开采,可根据矿段的实际情况进行选择,并进行系统化的调整,进而实现高效、安全、低耗的矿产开采
4采矿方法的选择
出于不同的目的进行采矿方法选择,所选择的采矿方法就不尽相同。出于提高铜矿井生产效率、实现高产高效采矿的目的来进行采铜方法选择,那么应将目光落在高度集约化的开采技术上,并注意选择高性能的采铜工艺、装备等,配合应用,那么铜矿井下铜矿开采作业将更加安全、稳定、高效。在此需特别说明的是采铜方法选定后,需根据实际情况合理规划采铜方案,以使采铜方法具有较高的适用性,能在铜矿开采作业中充分发挥作用。想要更好地提高铜矿质量,保证矿井稳定性,那么应将目光落在铜矿开采的机械化上,也就是结合实际情况采用适合的支架设备,用以加固矿井围岩,同时运用监控设备来实时监控支架位态、支架质量及围岩状态,以便及时发现支架不佳的情况,及时处理,避免围岩不稳定的现象发生。
5井下采矿生产技术的发展方向及趋势
5.1井下开采技术的发展趋势
随着中国社会经济的不断发展,矿产资源越来越重要,人类对矿产资源的需求也在不断增加,因此井下开采技术也需要不断增强。在实际开采中,要根据实际情况合理运用井下开采技术,不仅可减少采矿的危险程度,还可提高采矿效率及矿产质量,有利于实现企业效益与社会效益相统一原则。相对于发达国家,中国的井下矿产开采技术形成时间较晚,目前仍处于探索阶段,在具体实际运用中仍存在诸多问题。比如:地面塌陷、地裂缝、井巷垮塌等。因此就需要国家及矿产企业高度重视矿产开采技术的实施、运用和发展,减少安全事故的发生,提高井下采矿效率,促进社会、经济和环境的发展。
5.2井下填充技术的发展趋势
井下填充技术是井下采矿技术中非常重要的一部分,传统的填充技术有废石填充、尾砂胶结、碎石水泥浆胶结等几种,这些填充方法虽然都有着不同的优点,但由于行业需求的不断变化,传统的填充技术已经无法适应井下采矿技术的发展。目前的井下填充技术已经更多的向着高浓度、高尾砂的方向发展,降低填充成本,还能够避免对环境造成污染与破坏,相比于传统填充技术,具有着十分明显的优势。
5.3海洋采矿相关技术发展趋势
海底矿产资源有很多种类且分布广阔,因此开采的方法和使用的装备也各不相同。海洋采矿技术主要是分为表层矿的开采和基岩石的开采两种。中国目前开采海底矿产资源主要是使用自动采矿系统,类似于一种机器人技术,但中国目前使用的海底采矿机器人的系统还并不完善,因海底环境存在复杂性和未知性,海底采矿机器人对海底环境的感知能力较弱,使用效率非常低。因此中国需不断进行开发与研究,提高海洋采矿技术,促进海洋矿产资源开采的效率和安全。
5.4井下采矿工艺绿色化
随着采矿行业的不断发展,社会对于井下采矿技术也增添了更多新的需求。目前的井下采矿技术虽然使井下采矿在安全性与生产效率上得到了一定的提高,但对于污水排放、地质结构破坏等影响环境的因素却缺乏有效的治理,因此,未来的井下采矿工艺必然会向着绿色、环保、低碳、可持续的方向发展。利用岩层运用规律制定出针对性的采铜方案,将铜矿转化为可利用的金属能源,很好的实现了对铜矿资源的清洁开采。
5.5生产技术机械化
井下采矿生产技术的机械化也是目前井下采矿的发展趋势之一。随着工业技术的不断发展,更多的井下采矿设备被开发出来,并在实际开采工作中得到了应用,这些先进的设备不仅节省了大量的人力,还能够有效降低生产过程中的失误率,使开采工作的安全性与效率大大提升。因此,采矿企业需要针对先进的设备与技术进行研究,以此为基础开发出更加适合实际开采的设备,并建立起完善的机械化开采系统。
6结论
综上,主要针对井下采矿的技术及实际应用进行了分析与研究,随着社会经济的高速发展,矿产资源就越来越重要,对矿源的质量要求也会越来越高。科学的进步与发展,也使采矿技术在不断增多与完善,满足了矿产企业的发展与需求。所以,矿产企业应跟紧时代步伐,与时俱进,结合实际情况及市场发展,逐步完善井下采矿技术,提高采矿方法,才能使企业取得更好的发展。
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