陕西省煤矿瓦斯治理督导组727000
摘要:现代化的采矿技术对于提升资源开采率、提升矿区安全系数、提高企业经济效益、保障国家能源安全具有重要作用。针对当前我国采矿生产存在的问题,本文基于对现有施工技术与工艺进行分析,提出了一些改良措施,通过论述证明其具有一定实用价值。
关键词:矿山采矿;施工技术;工艺分析;措施改良
随着我国经济发展与产业转型,采矿企业也逐步向着绿色环保和可持续发展的道路进行重心转移。在现有的条件下如何提升资源开采效率、提升企业经济效益成为了企业迫切需要解决的问题。而保障生产安全性、高效性、可持续性意味着企业要从采矿工艺技术和生产管理的优化入手,对生产水平进行全面提升。因此,这也成为了采矿业的研究热点,本文将对此展开详细论述。
一、采矿作业工艺技术
(1)空场式采矿
在浅层煤矿开采中,空场开采包括采矿柱和采矿房两部分,开采顺序为先房后柱。其中开采矿柱以露天开采形式为主,这个阶段的柱体被用于支撑作业区岩体[1]。矿柱开采过程产生的采空区需要填实处理,以防止塌陷,然后进行矿房开采。空场采矿的另一种方式是计划性的崩塌,既对采空区进行手动崩塌工艺,这种方式可以降低地下支撑体压力,不过崩塌过程会存在一定风险。
(3)溶侵式采矿
溶浸式采矿作为一种化学采矿技术,其原理为:通过分析矿石的物化性质将特定的渗滤液注入煤层,从而实现固体组分向液体组分的分离转化。液体成分的提取需要经过过滤环节,过滤操作的选择以采矿地点和通道选择为依据。
(4)机械化采矿
机械化采矿包括了露天采矿和地下采矿,在我国使用范围最为广泛。露天矿区的矿石分布层接近地表,部分裸露于地表,将表面覆盖的浅土石层剥离后由上到下对矿石进行开采。露天开采难度较低,大型设备的安装布置较为方便,因此,机械化在露天开采作业时更易实现,且开采成本较低、矿层开采率较高、作业相对安全[2]。地下采矿成本较高、技术难度较大、安全问题也更加复杂,在作业时不仅要面对大量的岩石层、地下水层,还要保证作业空间的稳定性。应用机械化开采技术可以最大限度的提升企业的生产效率,经济效益。
(5)填充法采矿
填充采矿技术的原则是在作业面推进的同时将雷区用土石料进行填充,使作业面与雷区隔离开来,从而保证作业区域的生产安全、生产效益。作为一种在深层采矿领域应用广泛的施工技术,填充采矿具有安全性高、操行性强的特点,在实际工作中能够适应多种复杂的地质环境。
二、当前矿山采矿作业施工存在的问题
(1)安全投入不足
安全问题永远是采矿企业当中最为沉重的话题,尤其是深层采矿作业。作业过程的安全管理不仅在关系到人身安全的保障问题,更影响着成本资金的合理把控问题,可以说失去安全保证的工程是低效的,对于企业生存而言是危险的[3]。然而,当前对于相当数量采矿企业而言,从管理层到基层,对安全的重视程度依然不足,从而导致企业对相应资金的投入比例较为低下,甚至越过了安全保障的红线,使得采矿作业面屡屡发生意外造成人员或者设备的经济损失,这不仅阻碍了企业的可持续发展更使得企业竞争力在激烈的市场环境中受挫。
(2)新技术的利用率有待提高
第一,现代工业生产体系的一大特征就是高度的自动化,相比于传统的采矿生产方式,机械化作业能够大大提升工作效率、提升事故容错率、降低人力成本,但是目前很多采矿企业的机械化水平仍然较低,在激烈的市场竞争中他们的生存空间被大大压缩。第二,勘探技术与现代信息技术的有效融合能够优化地下开采作业的方案设计,提升生产合理性,正确布置开采路线。但就目前来说大部分企业在这一方面的经验与技术是十分匮乏的。
(3)技术队伍缺乏
采矿生产现场作业的顺利进行得益于技术管理人员的综合能力,因此,技术力量的薄弱直接会影响到了生产效率。许多矿区“关系户”的现象大量存在,这就使得技术管理队伍人员能力良莠不齐,许多人员并没有相关资质,在碰到生产问题时,其能力的缺乏便暴露无遗,而解决的方式却是欲盖弥彰,早早了事,整个采矿作业质量根本难以保证,严重影响了生产安全和企业的经济效益。
三、采矿作业技术工艺改良措施
(1)加强现场管理
首先,作业面负责人在施工过程中要保持动态监督机制,并制定出一套行之有效的行为奖惩制度,对工作面进行细化管理,使工作内容分配清晰,一旦发生事故,责任必须追究到个人,同时对工作态度积极,完成任务良好的作业人员进行合理奖励,通过这种方式不仅能调动采矿工作人员的工作积极性更能提升工作人员的责任心。其次,管理人员要建立安全培训制度,技术培训制度,定期对作业人员进行专业技术指导和安全意识教育,并定期组织人力到现场进行实际抽查,一旦发现有违规操作存在,进行连带责任追究。同时,选择技术骨干对作业人员进行技术指导,从理论到实际全面培养和提升员工工作能力,为保证矿区安全稳定生产奠定基础。
(2)设备监督管理
采矿作业面的设备是安全生产的根本保证,营销部门在进行设备采购时管理人员应当制定专业技术人员依据行业指标对产品进行严格检查,坚决做到:不符合标准的不用、放置时间过久的不用、廉价的不用。同时管理人员应当做好市场调研工作,对产品价格合理把控,争取将成本控制在预期范围之内[4]。在作业现场对于设备的调试安装使用应当由专业技术人员进行指导与监督,以杜绝材因操作不当引起安全事故发生。
(3)应用新技术手段
现代科技进步促进了各行各业的发展,在采矿项目建设开始之初,技术人员可以利用数字模拟技术,从理论的角度经过精确计算构建工作面模型,对通道走向、生产成本、承重设备数量、作业顺序、施工质量进行提前估计,以便指导后期工作。同时,管理人员在施工过程中还应进行实时监控,在巷道成型过程中对重要承重结构加装状态检测装置进行应力与变形监测,利用监测数据通过数字化技术形成3D模型,对地质层结构安全性做出实时分析评估,达到高质量工程稳步推进的目标。
(4)提升机械设备自动化水平
1.提升基础理论研究
理论研究是技术进步的基础,现代控制理论结合神经网络、模糊理论、专家系统等大量智能算法提出了诸多优化控制方法,并且在实际生产当中得到了应用与验证,然而,控制理论的研究依然处于上升阶段,广大技术人员应当投入更多精力在基础理论研究方面,为我国机械生产自动化水平的进一步发展奠定基石。
2.提高元器件性能
自动化机械系统的优劣在很大程度上取决于控制模块元器件的性能,包括传感器的灵敏度,处理器的计算速度等等,因此,加大对元器件资金人力的投入加强研发力度,生产高性能元器件,对于提升现代机械加工制造技术具有重要意义。
3.鼓励技术创新
创新是企业乃至国家实现可持续发展的第一动力,国家层面应当鼓励采矿生产企业进行大胆技术创新,帮助企业树立科技强企的理念,并对企业提供相应的资金补助,加大研发力度;从企业层面应当建立健全创新制度,鼓励一线技术人员从实际出发探究工艺技术改进的方法,让机械自动化在机械化采矿生产当中获得更好的应用。
结论
国家经济的持续稳定发展离不开对能源的消耗,而先进的现代化采矿工艺技术能够在最大程度上保障矿石资源的市场供应进而保证能源安全,因此积极探索并创新创造矿产开采技术是十分必要的。本文提出的一些策略在提升开采效率、提升企业经济效益方面具有一定实用价值,但依然存在许多不足,因此广大从业者应当投入更多精力到技术研究当中,为我国经济发展奠定基石。
参考文献
[1]陈冠希.矿山采矿作业施工的关键技术及工艺分析[J].中国金属通报,2019(02):25-26.
[2]韩强强.采矿工艺技术在采矿作业中的应用[J].西部探矿工程,2018,30(11):139-140.
[3]王若愚.试论采矿工艺技术在采矿作业中的应用[J].科技创新与应用,2016(33):136.
[4]张森林.采矿工艺技术在采矿作业中的应用探析[J].科技创新与应用,2016(06):149.