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地下采矿方法精选(九篇)

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地下采矿方法

第1篇:地下采矿方法范文

关键词:地下矿山;采矿方法;采矿技术;发展

中图分类号:TD853 文献标识码:A

我国不仅矿产资源丰富,而且矿产使用量也比较大,其对于国家经济发展具有重要作用。在科学技术进步的支持下,地下矿山采矿作业越来越普遍,目前已经出现了多种开采技术,要求企业根据工程实际情况进行选择,并对其进行改进和完善,从而保证井下作业的安全性,实现矿产开采目标。

1.地下矿山开采作业概述

随着人们对于矿产资源需求的增加,采矿业的范围也从地表扩展到地下,地下矿山开采作业期间,要求工作人员注意两个方面,一是安全性,二是整洁性,以便创建一个健康卫生的井下环境。要发挥地下矿山开采的优势,必须做到以下几点:第一,开采成本低且效益高;第二,机械设备使用率高;第三,开采技术方案的应用具有灵活性,不仅适应性强,而且对于环境的破坏程度小,甚至能够起到保护环境的效果。

2.常见地下矿山采矿方法及发展趋势

按照对回采过程中空区的不同处理方法,地下开采的采矿方法主要有3种。

2.1 空场采矿法

空场采矿法将矿块分为矿房和矿柱两部分,两步回采。对回采过程中所产生的空区,利用矿柱或人工支柱进行支撑,以控制地压保证回采。

依据矿房、矿柱结构的不同和回采工艺的区别,空场采矿法主要有浅孔留矿法、全面法、房柱法和分段空场法等。

由于空场法回采后会产生大量空区,近年来在矿山中采用的比例有所下降。其发展趋势主要是无轨回采设备的应用和大型设备的应用。无轨设备可以极大地提高开采的机械化程度。大型设备提高了出矿能力和生产效率,降低了出矿成本。

2.2 崩落采矿法

崩落采矿法采用一步骤回采。通过自然或强制崩落顶板围岩,充填回采过程中所产生的空区,以控制地压保证回采。

崩落采矿法主要有分层崩落法、有底柱分段崩落法、无底柱分段崩落法、自然崩落法及阶段崩落法等。

其中的无底柱分段崩落法近年来向高分段、大间距的方向发展,产生了“大间距集中化无底柱采矿新工艺”。通过采用高效的地下中深孔气液联动设备,形成与大尺寸结构参数相匹配的集中化、高强度、大规模采矿技术和管理模式,提高了作业安全性和采矿强度。

2.3 充填采矿法

充填采矿法在回采过程中用充填料充填采空区,以控制地压保证回采。

充填采矿法主要有分层充填法、进路充填法、削壁充填法、嗣后充填法等。

随着无轨设备在回采中的应用和充填工艺及管道技术的发展,充填工艺实现了机械化、自动化,生产能力显著提高,矿石的损失、贫化显著降低,开采成本也相应降低。由于环保的要求,土地使用的限制,胶结充填又能防止地面沉降,充填采矿法的应用越来越广泛。

3.地下矿山采矿技术的应用发展

近年来地下矿山采矿技术不断发展,取得了很多进步,其中地下连续开采技术和深井开采技术的发展较为突出:

3.1 地下连续开采技术

地下连续开采技术是地下采矿的未来发展趋势。主要有两种主要方式,一是当矿体硬度较小时,开采时各个工序连续平行进行施工。二是当矿体硬度大时,开采时分成若干个施工段,不同施工段的各个工序连续平行进行施工。

近年来地下连续开采取得了重大进展,多项地下连续开采技术已经应用在矿山中。地下连续开采的采矿装备系列齐全,配套完整,机械化程度也高,从凿岩、装药到转运,全部实现了机械化配套作业,各道工序无须手工体力操作,无繁重体力劳动,装备无轨化、液压化、自动化程度较高。完全实现了无轨化、液压化。在自动化方面,已成功地应用了无人驾驶、机器人作业等新技术。特别是地下连续开采无矿柱法的出现,解决了以往地下连续开采技术的诸多问题。该方法将矿体划分成矿段,不留矿柱,将切割槽布置在矿段中部,底部结构布置振动机出矿。崩矿过程中同时进行回填,平行进行采切、回采、充填的作业,使采矿工作连续不间断的施工。解决了矿柱回收困难的问题,采矿速度大大优于传统采矿方法,避免了资源的浪费,提高了地下采矿的经济效益。

3.2 深井开采技术

随着矿产资源的不断开发,开采深度也自然随之加深,同时也对开采技术提出了更高的要求。

深井开采首先面临的就是岩爆问题,国内外对岩爆的发生机理和防止方面取得了一系列的成果。通过对岩石的微观结构和声发射特征,可以划定岩爆可能性等级,结合岩石所处的应力条件,可以判定岩爆是否会产生。通过有限元法计算采场顶柱及及其周围岩体应力分布,优化回采顺序、采场的结构参数,调整矿柱规格,可以避免应力集中和能量聚集,预防岩爆出现、削弱岩爆强度。

在地压监测方面,除了采用现场观测、岩性测试、位移和应力测量等方法外,还可以建立深井的力学模型,采用有限元分析软件对回采工作影响下的岩体、地表和井巷位移和应力变化进行动态和定量分析,对其发展趋势、稳定性进行预测评价,并制定相应的安全措施。

矿山开采中尾矿和废石的处理问题一直制约着矿山的发展。在深井开采中,将尾矿和废石全部充填到井下采空区,既可以解决深井开采的地压和岩爆问题,同时还可以不占或少占土地,减少建设投资,解决环境污染的问题,实现无废开采。

深井开采中的地下涌水也是一项重大问题。地下采矿引起的地下水灾害包括地下突水和地下水位下降两个方面,以及由此造成的淹井事故、地表沉降塌陷和地表生态破坏等问题,深井开采由于开采深度大,上述灾害的严重性更大,为此国内外在深井地下水害治理与研究方面开展了一系列的研究工作。目前在深井地下水灾害领域研究成果主要有:采矿过程中地下水的运移规律分析、突水机理分析、工作面及矿井涌水量预测、老窿与岩溶水探测设备与技术、裂隙或构造带涌水通道堵截技术及材料等。

深井开采中的高温也是一项重大问题。严重影响开采工作的安全及效率。最新的高温防护技术通过对深井的高温产生机理进行研究,结合目标矿山的实际情况,采用钻孔法测定井下温度,分析其变化的规律,监测井下环境温度,通过实际观测和热交换数值分析法相结合,可以解读井巷温度的变化规律,从而制定可行的井下降温措施。降温措施包括:空气遇冷降胤ā⒕植恐评浼际酢⒏鎏宸阑ぜ际醯取?掌遇冷降温法是将采矿区的恒温带空气引入采场来降低工作面温度,通过热平衡及热交换计算及风路网络优化,寻求井下地温风流和高温风流混合,采用空气预冷降温机理的方法。局部制冷包括冷水逆流喷淋降温、人工降温制冷,对矿井入口风流部分或全部采用冷水或制冷机进行降温。个体防护是采用冷却服(冰背心)改善个体舒适度。

结语

综上所述,地下矿山采矿是我国目前矿产开采的重要途径之一,影响开采效率和质量的因素较多,因此应该选择合适的开采方法和技术。本文阐述了地下开采作业的简单概况,并对目前一些较为先进的开采方法、开采技术进行了介绍,希望为实际开采工作提供一些经验和参考。

参考文献

[1]解廷遥崔宏伟.露井联采条件下井工矿对露天矿边坡影响的范围[J].露天采矿技术,2013(11):8-10.

[2]向军.井下人员定位系统在安全生产中的应用[J].采矿技术,2015,15(5):82,98.

第2篇:地下采矿方法范文

1机械化开采法

机械化方法开采是当前我国矿产资源开采中应用最为广泛的方法。机械化的开采方法能够分为两大类,分别是露天开采和地下开采。露天开采的原理是将矿体表层覆盖的岩土层崩落或剥离,而后按照从上到下的顺序进行开采。露天开采的矿产资源大部分于地表上,十分有利于机械化的开采方法,不仅采矿作业的安全系数较高,且相其矿石贫化率低、矿石损失率小、开采成本费用更少。在进行地下矿产资源开采时,若是遇上矿体赋存深度深、厚度小、岩土剥离量大的情况,其经济效益必定会远低于露天开采。近年来,随着环保、节能理念的提出,在地下采矿作业中所采用的采矿工艺技术也逐渐向这方面发展,尾砂胶结充填采矿法就是现阶段地下采矿作业中最为常用的采矿工艺技术,该工艺技术能够有效处理尾矿污染,进一步保护采矿区域的环境。

2特殊采矿法

不同地质、地层的矿产资源,所选用的采矿方法也不尽相同,在一些特殊情况下应针对情况采取特殊的采矿方法,例如物理化学采矿、海洋采矿等。其中物理化学采矿主要是利用溶浸液溶解出矿体中的有用成分,并将这些有用成分从地下举升道地面,而后采取相应的方法进行提取。物理化学采矿法具有投资小、效益高、工作条件好的特点,但是也存在一定的局限,即只能适用于铜、铀等金属矿物以及盐、碱、硫等。除了陆地中蕴藏各种矿产资源外,在滨海大陆架上和海洋底同样蕴藏丰富的矿产资源,但是由于海洋采矿具有投资大、见效慢、工作条件差、危险系数高的特点,因而,海洋采矿法应用极少。这也是目前我国主要在陆地进行开采的主要原因,但是随着资源的不断开采,未来在海洋中加强矿产资源的开发将成为必然趋势,因而作为采矿企业必须紧密结合时展的需要,切实掌握各种特殊采矿技术吗,才能更好地确保采矿作业安全进行。

3填充法

填充采矿技术是一种人工支护采矿技术,其原理是紧随回采工作面进行推进,同时将填充材料输送给已经采空的区域,从而使得回采作业得到充填体的保护,以此确保采矿的安全、效率以及经济效益。填充采矿技术属于新型采矿技术,主要适用于深度较深的矿井,具有适应性强、采矿效率高、开采安全性好等特点。因此,在实际应用过程中,作为采矿作业人员应切实掌握填充采矿技术的特点和原理,才能确保应用成效的提升。

4结论

第3篇:地下采矿方法范文

[关键词]井下采矿 技术 方法

[中图分类号] TD8 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-8-109-1

0引言

采矿是指由地下开采出具有价值的物质或矿物。采矿法有:钻孔、填充、硬岩石、分块崩开和分段落采矿法、收缩开采法和长壁开采法。

采矿分两种基本技术形式:(1)地表采矿:露天开采,矿砂开采,采石场和消山头开采。表面采矿的数量最多,大约有80%的采矿业都属于表面采矿。矿物基本分为两大类:①砂矿床,海沙滩、河边的碎石和不合并的材料里面发现。②脉状矿床,矿粒、岩层和大岩脉中发现有用处的材料。这两类矿物都能使用地下和表面采矿法。(2)地下采矿:浅矿床、斜井、直井、硬岩和钻井采矿。地下采矿是指通过挖竖井和通道使工作人员抵达矿物开采点,并把矿物和需要打碎处理的废岩石经竖井或通道搬到地面。地下采矿依据所使用的竖井类型或到达矿物开采处的技术分类:①用水平隧道开采浅矿床。②竖井和斜井采矿。根据岩石的软硬度,所使用的技术也有不同。

1有色金属矿的开采技术分析

开采有色金属矿山需要根据对地压的控制分为空场、填充和崩落法三类,一般都使用前两类,崩落法使用较少。

1.1空场采矿法

空场采矿法能大体分作三类,分别是全面类、房柱类和阶段矿房类采矿法。

(1)水平或缓倾斜的矿床一般采用全面采矿法进行开采。主要特点是沿矿床或倾斜走向全面推进,按层次回采。在回采过程中留下废石和贫矿石,然后根据其所需堆积矿柱支撑住采空区的顶板,这种开采法的优势在于生产效率高,成本低,通风好,工作量相对较好。但是由于采矿场的顶板面积大,容易产生大面积矿井巷道的顶板塌下来。所以。此方法只合用在缓斜或水平的矿床,并且需要矿石和顶板之间的稳固,厚度必须少于5-7m。

(2)房柱留矿法适合开采缓斜或水平的矿床。主要特征是矿块内矿房与矿柱之间的交替规划,在回采矿床的时候留下连续、不连续或有序的带状矿柱,借以支撑住其顶板。这种开采法的优势在于工序简单,工作量少,通风及工作环境好,各工艺均能平行作业,这是回收率略低。并且需要矿石和围岩稳固,倾角度必须不大于40度的矿床。

(3)厚度大,倾斜度急的矿床主要使用阶段矿房和分段采矿法段平。矿房以垂直或者沿矿体的走向进行规划,以扇形或深孔炮眼进行爆破落矿,下部漏斗柱阶巷放矿。此方法适合矿石和围岩稳固,倾角大于自然倾斜角,厚度在8-20米,且夹石率小的矿床。

1.2充填采矿法

充填采矿法是指回采工作的展开,用充填料逐渐充填采空区。有时候还需要充填料和支架的配合来对采空区进行维护。使用充填物对地压进行控制,用来防治地表下沉和围岩的崩落,让回采工作更加的方便和安全,还能防止因自燃矿石所导致的内因火灾,是采空区进行充填的目的所在。根据矿块的结构和回采工作的全面推进方向,使充填采矿法分为四类:分采、上向分层、下向分层和单层充填采矿法。又根据其搬运方式与充填物质的不同,分为胶结、水力和干式充填采矿法。

(1)分采充填采矿法。如果矿脉的厚度低于0.3m-0.4cm,在其中采矿工人无法工作,只能分别回采围岩和矿石,让采空区达到0.8m-0.9m工作允许的最小厚度,矿石搬运出采场,而围岩进行充填采空区,为继续开采作前提。

(2)单层充填采矿法。此方法适合用在缓倾斜薄矿体,在矿快倾斜全长的壁式回采面沿着走向方向,一次按矿体全厚回采,随着工作面的进行,用水力或胶结有计划的实行充填采空区,用以防治顶板崩落。也叫壁式充填法。

(3)上向水平分层充填采矿法。此方法将矿块分作矿房和房柱子。先回采矿房,后回采矿柱。回采矿房时,从下往上水平分层,随着向上推进工作面,一层一层的充填采空区,保证工作空间能继续向上开采。充填体维持围岩的稳固,并作为上层工作的平台。矿石崩落在充填体的表面上,用机械将矿石搬运到溜井中。当矿房被开采到最上分层时,需实行接顶充填。在全部矿房或全阶段采完采空后,在实行矿柱的回采。矿房的充填方法,可用胶结、水力或干式充填法。

(4)上向倾斜分层充填采矿法。此方法与上向水平分层的区别在于,在倾斜的分层进行回采,在采场里的充填料和矿石主要依靠重力来搬运。这种方法只能使用干式充填法。

(5)下向分层充填采矿法。此方法适合开采单一矿石不稳固或者矿石和围岩都不稳固,矿石品质或者具有高价值的稀有金属或有色金属的矿体。这种采矿法的实质是至上向下分层回采,然后按层次充填,每分层的回采工作是在上分层的人工假顶保护下实行的。回采水平分层或与水平成40-150度倾角。倾斜分层用以填充直接顶,方便矿石的搬运,但是支护与凿岩工作不如水平分层便利。

(6)方框支架充填采矿法。开采薄矿脉方面一般采用的是木棚支架或横撑支柱采矿法。在矿石与围岩不稳固,矿体厚度大,形态复杂和矿石贵重等等条件下,此方法是开采薄矿脉的有效方法

2采矿方法的优化

井下采矿要以井巷和井道的设计合理性为前提,但由于无规律性的资源分布和不稳定的地下条件让这两方面难以实现双赢局面,这需要选择最优的原则对井下路线进行井下路线设计,不仅要尽量的往资源聚集地靠拢,也要尽可能的避开不安全带,并以安全、高效为原则选择开采方法,让路线设计、地质条件和采矿方法达到最优化。对特定的井巷进行单一地层采矿模式,避免因为空缺所导致的危险,同时还可以将矸石留在井下,减少运送的效率和成本,使生产系统负担得到降低。同时减少一对十高产矿井的井巷布置,集中开采和勘测单一地层的矿石情况,井巷的多开,矸石的减少,生产率的提高,还能把矸石当作填充物在井下空缺的地方使用,不仅减少污染还能节约成本,降低生产系统的负担对高产采矿得到实现具有非常重要的影响。

3结语

综上所述,井下采矿技术和方法是没有统一且固定的模式及框架,根据地质条件和矿石条件的不同,以利益最大化,危险最小化的原则,技术方法最优化的原则,对采矿技术和方法进行科学性的选择。科技在不断发展,采矿的相关设备在不断更新,更智能,更安全,更具有程序性,集安全与效益为一体,使采矿业不断的进步。

参考文献

[1]杨井志.井下采矿技术与方法的探讨[J].科技创新和应用,2014(4):101.

第4篇:地下采矿方法范文

关键词:采矿技术;常用方法;现状及趋势

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2015.24.059

随着我国工业发展水平的提高,各行业对矿物资源的需求量也日益增大,这就对采矿作业的机械化、标准化水平提出了更高的要求。纵观各国经济发展的历史,我们可以看出工业是社会经济发展的基础支柱,寻求高效、安全、低成本的采矿技术和方法是各国工业发展的重要目标,我们必须紧跟时代的潮流,不断提升我国的采矿技术。

1 我国常用采矿方法分析

目前,我国常用的采矿方法主要有四种,分别是空场采矿法、崩落采矿法、填充采矿法和留矿采矿法。这四种采矿方法各有千秋,不尽相同,是目前矿业中常用的作业方法。下面我们就这四种采矿方法进行详细深入的分析:

1.1 空场采矿法

空场采矿法是指在开采的过程中,在开采区利用矿柱的支撑来维护采矿区,并不对采空区进行处理。一般来讲,这种方法主要应用于围岩和矿石的开采之中。由于空场采矿法具有大孔、深孔、空场和阶段出矿等特点,所以其应用率非常高。应用这种方式可以大大提高采矿的效率,降低采矿的成本,真正实现高效率、高效益的采矿目标。

1.2 崩落采矿法

崩落采矿法是指在开采的过程中,通过自然或者是人为的方法崩落矿体上盘围岩填充开采区的一种采矿方式。这种采矿方法一般不划分矿房和矿柱,而是直接以矿块为单位进行开采,这种方式主要用于采区的上层地表,即针对崩落度大,无水体、流沙,矿石的品位不高,允许出现一定损失率的矿石的开采,该方法是一种非常安全、高效的采矿方法。目前,我国对这种采矿方式的应用已经达十年之久,由最初的小参数崩矿量发展到当前的大参数采矿技术,大大提高了矿业生产率,减少工人的劳动强度和劳动量,获得了十分可观的经济效益。而且,无底柱的分段崩落法在未来的应用范围将越来越广。

1.3 填充采矿法

填充采矿法主要是指在回采的过程中将原来的采区划分为矿柱和矿房两个部分,利用先矿房后矿柱的开采步骤进行回采,并在回采的过程中使用填充材料填充回采道的空间,以维护矿房稳定的一种采矿方式。这种采矿方式具有工序化、机械化及设备大型化等特点,在落矿、支护和出矿方面具有着突出的优势。近年来,随着一大批具着世界先进水平的采矿工艺的发展及应用,填充采矿技术取得了显著的成效,采矿能力和采矿效率得到了大大的提高。

1.4 留矿采矿法

留矿法是指在开采的过程中将开采区所预留的房间矿柱及回采所爆破下来的矿石,暂时留在开采工作台上,待整个矿场采完后再来开采这些矿石的一种采矿方式。一般来讲,这种采矿方法大多应用于矿物不易氧化、矿岩稳固且矿床倾斜角度相对较大的薄矿脉上。

2 我国常用采矿方法的应用

通过上文的分析,我们可对我国常见的采矿方式有了一个具体的了解,每一种采矿方法的使用都有其独特的特点和适用范围,而且随着科技水平的提高,我国的采矿技术应用率也将越来越高。下面就对四种采矿方法的具体应用情况进行进一步分析了解。

2.1 房柱采矿法的应用

房柱采矿法是空场采矿法中的一种主要方法,也是当前应用最为广泛的采矿方法。通过对国内外房柱矿井的分析,我们可知适合采用这种采矿方式的矿井的厚度大约在4到12米之间,矿体的倾斜度在2到25度之间。目前,这些矿井多采用凿岩台车凿岩,井下利用电铲和自卸卡车出矿,而升降台车多用于处理顶板的松石和安装锚杆,必要时要运用锚网进行全面的支护。因此,房柱采矿方法主要应用于开采水平和缓倾斜矿体。

2.2 留矿采矿法的应用

留矿采矿法是我国应用时间最早、适用范围最广泛的地下采矿方法,它多应用于开采矿岩稳固的急倾斜薄和极薄矿脉,随着科学技术的发展,其应用也日渐完善,机械化水平得到了大幅度提高。但实践表明,当围岩不够稳固的时候,在矿房中暂留矿石对围岩不能够起到良好的支撑作用,因此,目前一些矿井开始转用充填采矿方法。

2.3 填充采矿法应用

填充采矿法是现代化采矿技术的代表,它利用水力输送胶结填充,实现了填充斜管道输送,并且利用高浓度的水力实现了填充料浆不离析的填充效果。填充采矿法能够有效地控制矿山压力和围岩的移动情况,同时利用尾砂进行填充,不仅简化了操作,而且价格便宜,逐渐成为了我国采矿行业的主要采矿技术之一。

2.4 崩落采矿法应用

崩落采矿法是以崩落围岩的方式来实现对地压管理的目标,崩落采矿法一般分为单层、分层、分段和阶段崩落。前两种方法主要应用于浅孔落矿,一次崩矿量小,因而生产能力较低。后两种方法主要应用于深孔和中孔落矿,一次崩矿量大,因而生产能力较高。崩落采矿法在我国矿山中的应用非常广泛,利用这种方式采出的矿量大约占总采矿量的35%左右,并且还有增大的趋势。

3 结语

随着科学技术的日益发展,我国的采矿技术也得到了显著的提高,越来越多的先进设备、技术被应用到采矿实践中,大大地提高了矿业的生产效率,降低了生产成本。但是,在今后的发展过程中我们绝不能忽视社会责任,综合考虑技术、经济、环境和社会影响等方面,对采矿效率和质量加以控制,稳步适应社会和谐发展的需求,推动我国采矿事业的健康发展。

参考文献:

[1]王天水.阶段崩落采矿法在矿产开采中的应用[J].中国科技信息,2013,12(10):72-73.

[2]陈田林.我国采矿技术的现状及发展趋势[J].技术与市场,2011,18(07):504.

[3]刘志康.采矿工艺技术在采矿作业中的应用[J].科技传播,2014,20(04):156+142.

第5篇:地下采矿方法范文

【关键词】煤矿采矿 煤矿事故 安全生产 采矿技术

前言

中国的煤炭产量居世界第一,是最大的煤炭生产国。近几年,全国各地煤矿事故频繁,诸如矿井透水、矿井坍塌、瓦斯爆炸等类似事件常有报道。在追求煤矿产量和经济利益的同时,安全生产才是追求利益最大化的重要保证。煤矿采矿技术的应用,特别是高新技术的应用,对提高煤矿开采的效率,保证安全性有重要意义。但是,目前中国煤矿采矿技术在应用过程中还存在一定的问题,注意到这些问题,并有针对性地提出解决对策,才能更有效地提高煤矿开采效率,避免煤矿事故的发生。

1、中国煤矿采矿技术应用的现状

目前,中国的煤矿采矿技术日趋成熟,煤矿采矿技术的进步和完善也是采矿学科得以发展的主题。中国在发展现代采矿工艺的同时,也在不断发展多样化、多层次的采矿工艺,建立具有中国特色的采矿工艺体系。高效高产采矿技术是以提高工作面单产和生产集中化为核心的,提高开采效率和经济效益为目的,研究开发各种开采环境下的高可靠性、高效能的采矿设备和工艺,以提高采矿机械化的水平。

现阶段较为常用的采矿方法主要有:空场采矿法、充填采矿法和崩落采矿法。由于地下大孔、深孔、空场、大采场和阶段出矿的特点,在地下采矿的过程中,空场采矿法被使用的几率很高,这种高效率的采矿方法在中国也得到推广和应用,使得采矿强度和工作效率都大大提高,出矿成本也有所下降,真正地实现了高效率、高效益的采矿。空场采矿法包括:全面采矿法、阶段矿房法、留矿法和房柱法等。中国的充填采矿技术分别经历了废石干式充填、分级尾砂水力充填、碎石水力充填、混凝土胶结充填、磨砂胶结充填、天然砂充填、废石胶结充填、全尾砂胶结充填、赤泥胶结充填和膏体充填的发展演进过程。由于中国矿山数量较多,开发与应用的充填技术类型也就多,特别是近十余年来,在新的充填采矿技术的研究开发和推广应用方面均取得了巨大的进步。崩落采矿法事以崩落围岩来实现地压管理的采矿法,也就是,随着崩落矿石,强制或自然崩落围岩填充采空场,已达到控制和管理地压的目的。崩落矿石法主要包括:单层崩落法、分层崩落法、分段崩落法和阶段崩落法。此方法在中国煤矿采矿中应用很广泛,其采矿产量约占地下采矿总量的35%,并且还有增加的趋势。除此之外,还有针对特殊采矿环境的高新技术。如深部全煤巷道锚网耦合支护技术、水源热泵技术、露天煤矿技术、煤岩混穿混爆技术、低透气性煤层群开采技术等等。

2、煤矿采矿技术应用过程中存在的问题

2、1煤矿行业的规章制度不完善,技术得不到充分应用

规章制度是规范一个行业最有力的保证。由于中国煤矿企业多而且分布广泛,大小规模差异较大,现有的规章制度只能是对煤矿行业整体的把握,往往都比较空泛,导致许多漏洞的存在。由于煤矿行业规则制度的不完善,常有企业违规操作,管理混乱,所掌握的技术会因为没有规范的制度而得不到充分应用,不能发挥其最大效用。

2、2管理者只关注眼前利益,阻碍高新技术的研发应用

利益最大化是每个经济人的目标,他们的区别在于追求的是长远利益还是眼前利益。煤矿行业是一个高危行业,它的高危不仅体现在易发安全事故,也体现在其投资需求大,投资回报期长。若企业没有足够的资金供给或投入不能及时得到回报,企业的资金链就容易被拖垮,还没等到最终的回报,企业就已破产,导致血本无归。正因如此,一些煤矿企业的管理者,不愿冒这样的风险,宁愿继续使用现有的技术,看紧眼前的利益,也不愿花重金去研发或引进新技术,阻碍着高新技术的研发和应用。如此一来,技术的不到进步,采矿效率就会停滞不前,甚至倒退。

2、3专业技术人员的欠缺,不能保证采矿技术得到合理利用

煤矿采矿是一项技术性非常高的工作。目前,很多的煤矿企业,特别是小城镇中的小型矿场,普遍存在着专业技术人才匮乏,矿工们素质不高的现象。掌握一定程度的采矿技术和知识,既能保证正常的开采进程,也能有效地避险,保证自身安全。由于专业技术人员欠缺,即使买来了技术,也无人能用,那也是徒劳,不能保证采矿技术得到合理利用。

3、解决煤矿采矿技术应用问题的对策

3、1进一步完善行业制度,使采矿技术应用规范化

通过建立更加完善的规章制度,明确煤矿企业的工作流程和工作目标,使企业管理者以及矿工能充分了解自身的工作方式和工作任务。在明确了工作任务和工作目标之后,人人分工明确,做好自己分内之事,只有在此基础上,技术才能得以规范应用。正所谓,无规矩不成方圆,再好的技术水平也是需要有条不紊的运作,才能发挥其最大效能。每个人都从事属于自己的技术活,大家相互配合,共同完成工作任务,实现工作目标,既使采矿技术得到充分利用,同时也提高了工作效率。

3、2鼓励创新,政策引导新技术的研发

对于管理者只注重眼前利益,而不愿去投资研发新技术,政府可制定相应政策,鼓励创新,积极引导其研究和发展新的采矿技术。要知道,科学技术才是第一生产力,虽然技术的研发是一个艰苦且漫长的过程,其对人力、物力、财力的消耗都是不可小觑的,但是,一旦成功,新技术能带来的价值往往是超越之前所付出的。政府对新技术的引导政策主要包括是研发补贴、技术产权保护等。对研发新技术的企业进行财政补贴,是鼓励企业开展研发工作的有效政策,对企业来说,既可以研究新的开采技术,又能享受政府补贴,这无论是对于眼前,还是对长远的考虑,都是有利的,何乐而不为呢。对新研发的技术进行产权保护,既是政府对企业及其新技术的认可,也是对其劳动成果的尊重,对研发企业的一种保护和支持。

3、3 组织人员培训,提高矿工综合素质

优秀的人才是企业能够长久兴盛的重要保障。新技术的应用和研发都离不开专业的技术人才。定期或不定期地组织人员培训,是培养专业人才的有效途径,也是提供矿工们综合素质的重要方法。大多矿工从事的工作都是繁琐、重复的,他们会对其工作非常之熟练,但那毕竟还是停留在体力活上。企业完全可以选一些比较努力且点子较多的员工进行培训。培训可以是理论与实践的结合,让矿工们在工作之余,学习新的知识,掌握新的技术,从而提高企业的生产效率。积极努力建设一支更高素质的矿工队伍,也是煤矿行业实现安全生产、减少矿难的根本保证。

第6篇:地下采矿方法范文

关键词:采矿;技术;工艺

【分类号】:TU855

引言

近年来地下矿山开采规模的不断扩大、开采深度的不断增加,会带来一系列的技术难题。随着有利于露天开采的资源不断消失,加之严重的生态环境问题与市场问题,地下连续开采技术工艺是解决这些难题的有效途径之一。它可以改善井下工人的作业环境和工作条件;可以实现矿山机械化连续作业,提高采场的综合生产能力;可以缩短采场的回采周期,有利于深部低压的控制和管理;可以实现大规模、高强度的集中强化开采,降低矿石的开采成本,提高开采的经济效益等等。地下开采的优点不仅表现在具有较高的质量,而且还可以使矿山占用的面积成倍的减少。

1.金属矿地下连续开采的基本情况

采矿是通过矿堆的采准、切割和回采三个工艺流程将矿石从地下矿床开采出的过程。采矿方式分地上开采和地下开采两种。近年来,我国地下开采的金属矿山逐渐增多,地下开采的各个工序基本实现了由机械化操作取代手工作业,开采自动化程度明显提高。地下连续开采技术是我国目前地下采矿的先进技术。地下连续开采有两种主要方式,一是当矿体硬度较小时,开采时各个工序连续平行进行施工。二是当矿体硬度大时,开采时分成若干个施工段,不同施工段的各个工序连续平行进行施工,这需要在开采时做好各个工序间的协调工作。国外地下采矿装备系列齐全,配套完整,机械化程度也高,从凿岩、装药到转运,全部实现了机械化配套作业,各道工序无需手工体力操作,无繁重体力劳动,装备无轨化、液压化、自动化程度较高。地下无轨采矿工艺是目前国际先进采矿工艺技术的标志。国外目前先进的采矿装备已完全实现了无轨化、液压化。在自动化方面,已成功地应用了无人驾驶、机器人作业等新技术。

2.金属矿地下连续开采工艺

金属矿连续开采工艺根据矿岩情况或开采方式不同,分为三种工艺流程。

2.1在对大块矿岩开采时,为提高开采的效率,连续进行落矿、出矿、运输等工艺的回采施工。回采时采用前进式推进顺序,施工过程中不留矿柱。采用这种连续开采的工艺可提高开采效率,经济适用,方便矿块的控制管理和采矿设备调配,将来发展潜力很大。

2.2在对地下矿石进行后处理时,采用专门的运输机连续进行矿石的出矿、转运、提升等工艺的施工。使地下矿石开采、运送达到一体化。采用这种工艺可以加快开采速度,近几年来,该工艺应用较广。

2.3如果开采的矿岩硬度较大,开采具有一定的难度,可采用连续采矿机实现掘进、挖掘、落矿、出矿、转运等工艺过程的连续化施工。目前,有关专家对这种采矿工艺的研究取得了很大的进展,使其应用前景更加广阔。

3.金属矿山地下连续开采的问题及处理措施

我国自90年代以后,随着科学技术的不断发展,在地下连续开采技术研究方面取得了重大的突破,多项地下连续开采技术已经应用在矿山中。同世界先进国家相比,仍有一定的差距。目前矿山开采中还存在某些问题急需解决。有的矿山在采矿时,将采矿分为矿石和矿柱两个步骤,将收矿柱放在开采矿石后面。这种采矿方法存在如下不足之处:矿柱质量难以保证,所留矿柱截面形态各异,抗压强度低,易产生破坏。矿柱回收结果不理想,能正常回收的矿柱较少,不但浪费了资源,而且降低了采矿效率,延长了采矿作业时间,对地下采矿的经济效益产生很大影响。并且由于采矿步骤多,在管理上也产生许多困难。

为了解决上述问题,有关专家不懈的努力,研究出地下连续开采无矿柱法。这种地下连续采矿施工方法如下:将步骤划分成矿段,不留矿柱,回采单元用矿段表示,采用将切割槽割在矿段中部,并把振动机布置在结构底部出矿的方法。矿石由振动车搬运,连续进行出矿、运矿的作业。崩矿过程中及时进行回填,平行进行采切、回采、充填的作业,使采矿工作连续不间断的施工。地下连续无矿柱采矿的实施,表明我国地下金属矿开采技术进入一个新的层次。使矿柱回收困难的问题得到很好的解决,加快了采矿的时间,避免了国家资源的浪费,提高了地下采矿的经济效益。由于减少了采矿步骤且使采矿各工序衔接紧密,连续不间断的开采,为采矿集中管理带来便利,使劳动效率大幅增长。回采时工序安排合理,连续开采,还解决了深部矿体开采时因为地压较大引起的围岩失稳问题。极大的促进了我国矿山开采的现代化进程。另外,地下连续开采的规范还不够完善,各地区对采矿的标准和要求还不统一,虽然重视开采新技术的研究,但对设备的配套及工艺的优化重视程度还不够,对新型设备的推广还不够完善。必须在有关部门的领导下,完善采矿规范标准,加强连续工艺的优化与设备的合理配套。建立与连续开采相适应的理论体系。在不断开发研制新型设备的同时,注重对新型设备的推广应用。使我国的金属矿地下连续开采进一步向现代化迈进。

4.地下连续采矿技术的应用

新疆某铁矿年产矿石能力20万吨。矿区属丘陵地带,气候干燥,夏季雨水较多,年平均降雨量1732.6毫米,冬季气温较低区域内未有大的河流,矿区地震烈度为6度。经勘察矿区深层土质为岩石,浅层为砂砾层。矿床为缓倾斜矿床,矿体为脉状矿体。地下开采的日产量为3000吨。采用地下连续开采方案,用胶带运输机连续运输,地下开采按由上往下的顺序开采。 将整个矿块划分为一个回采单元,矿块厚度即采场宽,相互采场之间不留矿柱,依次连续的进行采切、回采、充填三大工序,回采不允许在同一分层上进行,要分层进行,不同时进行相邻采场的采切。为避免开采时破坏四周土的应力,出现应力集中现象,影响围岩稳定,产生地面塌陷,设计对采空区采用非胶结充填方式处理,可以消除塌陷的危险。这种充填方式工程量较大,生产效率低,回采操作不便。后经专家研究决定,采用连续帷幕随时充填技术。该充填工艺施工时不留矿柱,开采各工序连接紧密,连续性好,而且作为支护的可压缩金属支座支护能力好。确保了采矿的安全,为出矿、转运和充填提供了方便。能对采空区进行及时迅速的回填。此采矿技术开采时采用将整体矿脉一体推进方式。主要的采切工程有:底盘转运巷道、切割巷、出矿漏斗及切割天井。地下连续采矿技术将回填空区用矿岩分离出的废石回填,采用了先进的矿浆输送方式。将深孔连续采矿技术、矿岩分离技术、矿浆输送技术等工艺与技术综合起来应用,实现了回采的高效率,经验证经济效益和社会效益良好。

5.金属矿地下连续开采未来的发展

我国的金属矿地下开采技术和过去相比虽然有了很大的进步,但要赶上并超过世界先进水平尚需不断发展,地下金属矿开采的大型化、数字化、连续化将是未来发展的主要方向。在采矿技术发展的同时需考虑社会效益和经济效益,研制并应用适合地下金属矿连续开采的技术,使矿山的开采与四周生态环境相谐调。有关部门还需组织专家加大对矿岩应力的研究,增加围岩的稳定性,以提高地下开采的安全性。还要加大对充填采矿法的推广力度,并且坚持朝快速化、环保化的方向发展。

6.小结

随着社会的发展,我国的采矿技术也不断进步。其中金属矿地下连续开采的技术已经接近世界先进水平,基本实现了金属矿地下连续开采的连续化和机械化。如何使我国的金属矿地下连续开采技术取得更大的进步,研究出更先进的金属矿地下连续开采技术,仍是广大矿业技术人员今后的努力目标。

参考文献

[1]徐东升,戴兴国,廖国燕.金属矿地下连续开采技术探讨.中国矿山工程[J].2007(04)

第7篇:地下采矿方法范文

【关键词】井下;采矿技术;方法

矿产资源作为自然资源的一部分,是人类社会发展的物质保障。近些年来,随着社会经济不断的发展,对矿场资源需求逐渐增多,对矿产资源的质量等要求也越来越高。这就需要矿产企业在保证自身利益的同时,将安全和高效作为主要目标,从矿产资源开采实际出发,研究先进的采矿技术,合理的选用采矿方法和工艺,以实现井下矿产资源的经济、社会和环境效益。文中主要针对煤矿井下采矿技术和方法等内容进行如下分析。

一、影响井下采矿技术方法合理选择的因素

1.采矿方法

目前来看,国内使用较为广泛地采矿方法有空场采矿方法、崩落采矿方法和充填采矿方法。当整个井下采矿区有大孔、深孔、空场、大采场或呈现阶段性出矿特点时,采矿企业通常会采用空场采矿方法。这种采矿方法是井下采矿较为常用且广泛的方法,实际应用中能提高工作质量和促进企业效益。崩落采矿法是用矿产资源开采中崩落在周围的岩石来实现与地面压力之间的重要方法,被应用在不同的采矿业中,尤其是在井下矿产资源开采中应用,应用总量占地下采矿总产量三分之一左右,随着矿产资源不断的开采,这种方法的使用范围在不断的拓展。不同的采矿方法在给采矿企业带来便利的基础上,也容易受一些条件的制约,不能更好的发挥自身作用,这就需要注意采矿技术条件等问题。

2.采矿技术条件

矿产资源开采中,需要从环境条件、技术设备条件和技术管理条件等方面出发,结合井下矿产资源实际情况,选择适合的采矿方法。当矿产资源地表允许塌陷时,可以选用崩落法,如果地表不允许塌陷时,则需要选用空场法或充填采矿方法;矿产资源开采中,其技术设备条件和材料供应状况如何,直接影响采矿方法各个过程的使用和工艺过程的实施及采矿设计的实现。这就需要开采中以实际技术装备条件和材料供应状况为依据进行井下采矿方案设计;技术管理水平是否与采矿规定的目标一致,也会直接影响采矿方法的实现,一般地方矿山和中小型矿山便是采用相对简单的技术和方便的采矿管理方法。

3.矿体分类和质量

现在来看,矿产资源主要有以煤铁为主的黑色矿、以锌铝铜为主的有色金属和以金银为主的贵金属等。因三种矿产资源价值不一,开采方法也各异。煤铁价值低,因此煤矿一般是露天开采,即便埋藏较深需要进行井下开采,也仅利用崩落法或空场法,如果用充填法进行开采,回采成本较高。而有色金属和贵金属性价比相对较高,可以采用充填法进行大量开采,以降低矿石损失率和贫化率。

此外,矿体外在的环境条件和整体指标的优化也是井下采矿技术方法合理选择重要影响因素。

二、井下采矿技术

1.充填采矿技术

1.1确保充填材料含水率

因充填材料的主要成分为粗骨料,分析时以骨料为主。据统计充填材料的含水率、级配标准对填充质量有直接影响。一般充填材料制成泥浆前,会先使灌液达到标准浓度,沙石井壁渗水和耙道顶板涌水。这时证需要煤矿开采企业填充材料的含水率,雨季含水率为10%~14%,其他季节的含水率为7%~8%。为了确保含水率,选择采矿方法时,对材料场及电铲吃料的深浅度进行调整,当含水率高于标准含水率时,及时用管路阀将多余的水放出;沙石井壁渗水时,用注浆的方式封闭、衬井或开凿环形管道排水;耙道顶板涌水时,连接接水盒进行分流和分堵,以降低水泥单耗,保证充填体质量。

1.2充填材料来源及适用条件

充填材料是来源于地表堆积、掘进坑边、采石场采掘的废石或冶炼厂的炉渣和选矿厂的尾砂等,实际输送过程中会采用矿车或其他运输工具进行运输,也可以借助风力和水力进行输送,现在来看,水力运输应用相对较广。充填采矿法技术适用于较高回采率和较低贫化率的富矿开采或贵重金属开采;适用于开采条件和赋有条件较复杂的矿床开采,即矿体形状、水文地质条件较为复杂的矿体,埋藏较深的矿体,矿产周围有自燃危险或井下开采的煤矿等;适用于矿区围岩不稳固、矿石稳固的矿床,利用向下分层充填法或特殊支护方法对矿床进行开采。

2.深部采矿技术

井下深部矿产开采技术需要对不同巷道进行设置,对开采地热进行控制,以确保矿产开采安全。

2.1矿柱设置。巷道作为矿产资源运输重要通道,布置合理与否,直接影响矿产资源运输安全。为保证巷道质量,便于维护回采巷道,有必要采取煤柱护巷方法。因煤柱大小直接决定巷道位置的深度,依照以往经验设置煤柱时,最小煤柱应不小于矿产埋藏深度的1/10且大于30m。这些煤柱除了对巷道运输有重要作用外,还可以回收利用。近几年来,矿产企业为了尽可能回收煤柱,煤柱设置中宽度会采用长壁工作面长度,按照正规长臂工作面进行回采。

2.2采空区内巷道设置。采空区巷道工作面较宽,巷道两边没有矿柱,采用的是宽工作面掘进法,其作为应力接触法能使采出的工作面保留,使巷道处于卸压拱内状态,减少应力集中而造成的工作面回采动压。这种宽工作面掘进法适用于薄煤层工作面的开采,开才时将巷道设置在矿矸石被压实的老采矿区,老矿区的受集中支承压力和采动压力小,维护效果相对较好。

2.3长臂多巷道设置。长臂多巷道设置,是在传统长臂单巷道无法满足掘进和高瓦斯工作面通风问题而出现的巷道,这种巷道美国和澳大利亚使用的较多,进行长臂开采后,在巷道内进行多巷布置,少则掘进三条巷道,多则掘进五条巷道。这种多巷道矿产掘进量较一般量大,巷道多能为矿产运输、通风、人员流通及材料运输提供条件,实现高产、高效工作面开采,同时也可以用机械设备对巷道中的煤柱进行长臂连续回收。

2.4矿井开采的地热控制。深层次矿井开采中,会有地热或瓦斯出现,一旦出现这种问题,会给井下采矿安全带来隐患,这就需要对矿井进行通风处理,然而矿井开采后,地热会随着开采不断的使温度逐渐升高,简单的通风不能使矿井热量达到标准环境温度,需要在矿井区或采矿区安装空调以达到降温的目的。空调安装时可以采用集中和分散两种方式,集中式空调安装在地面或井底车场,便于矿井运输和人员流动等;分散式空调安装在采矿区或工作面,便于矿区开采和工作面开采工作。而分散式空调虽成本低、安装使用简单,但制冷调温效用较低,长期使用会增加运行成本,故此现在集中式空调的使用相对较多。为了更好的降低井下开采温度,也可以利用非制冷空调措施,通过改变通风系统、增加风量、缩短风路、隔绝热源和个体支护等减少井下开采高温、高湿环境,这些措施只能缓解井下温度,无法从根本上解决井下开采带来的高温热害。

结束语

综上所述,从井下矿产资源实际出发,合理应用采矿技术和方法,对降低井下采矿危险指数,实现企业效益、环境效益等有重要作用。文中对常见方法进行简单介绍,对井下充填法技术和深部采矿技术进行分析,而采矿技术和方法较多,随着科学技术不断的发展,井下采矿技术还会增多,要求也会随之增多,采矿企业为了适应不断变化和发展的需求,应该紧随时代步伐,对井下采矿技术和方法进行进一步研究。

参考文献

第8篇:地下采矿方法范文

关键词:采矿设备;选型;配套;备用;配套计算

1 国内外矿山采矿装备发展趋势

目前世界地下矿山都在追求高效、安全,所以机械化水、自动化水平不断在提高,已有自动遥控铲运机、凿岩机,无人驾驶汽车和装载机器人在矩形巨型井下试运行,自控挖掘机系统也正在开发过程中,全球卫星定位系统(GPS)技术已用于钻机、挖掘机及矿用汽车等移动设备的定位、监控与运营。

根据对国内外矿山工业装备现状面临的形势及国内外发展趋势的分析,中国地下采矿装备逐步完成由劳动密集型向技术密集型转变;耗能型向节能型转变;单纯的技术设备引进向技术培训设备出口与转让的转变;设备维修由分散向专业化、社会化的转变;最终促进矿山企业的生产完成由经验型向科学型的转变和经济增长方式由粗放型向集约型转变。

仅以我国有色、黑色金属矿山为例,目前主要以地下开采为主,采矿作业的技术装备普遍比较低下,只有冬瓜山铜矿、德兴铜矿、金川钼矿、凡口铅锌矿、安庆铜矿、梅山铁矿等矿山的装备达到先进水平,这部分矿山在凿岩、铲装设备方面有些已经基本接近于或达到国际先进水平,如凡口铅锌矿从芬兰等国引进了ST-2D、ST-3.5、TORD30D、CTX5N等型号的铲运机数十台。

矿山发展需要装备技术支撑,21世纪地下矿山现代化首要的任务是提高装备水平。我国矿山发展缺少装备技术的支撑,致使矿山规模小,矿山建设周期长,采矿效率低,劳动生产率低。因此提高装备技术水平,是当前迫切的任务。

选择矿山机械设备是矿山企业生产和经营决策中的一个重要课题,既要使有限的投资获得最大的生产、经济效益,使矿山企业的装备处于最佳技术经济状态,充分发挥设备的效能、最大限度地实现矿山生产规模。设备的选型,应考虑以下因素:生产性、可靠性、维修性、耐用性、通用性、节能性、成套性、适用性、安全性、经济性、环保性、先进性。

2 采矿设备选型

根据国内外矿山装备发展趋势,现在以安徽草楼铁矿前期采矿设备选型配套为例,进行实例分析。

草楼铁矿赋矿岩层为新太古界霍邱群吴集组,为一沉积变质矿床。矿体埋深在地表172~194m以下,为隐伏矿体。根据草楼铁矿的详查地质报告等资料分析,如果采用崩落法回采,矿体上部第四系粘土层和流沙含水层将被破坏,地下水和粘土的混合物涌入坑内,不仅加大矿石的贫化损失指标,还将直接威胁到矿山生产安全。若用空场法回采并留永久矿柱支撑空区,只能在短时间内保证矿体上部第四系粘土层和流沙含水层不被破坏,不能彻底解决矿山因矿柱破坏产生冲击地压和地下水涌入造成的生产安全问题。

鉴于以上分析,初步确定矿山采矿需要充填。后经矿山采矿方案讨论,采矿方案聚焦到了阶段垂直深孔崩矿嗣后充填采矿法与分段凿岩阶段出矿嗣后充填采矿法,后来又经设计院计算机模糊综合评价,阶段垂直深孔崩矿嗣后充填采矿法的相对选择率高,最终确定草楼铁矿首采区的采矿方法为阶段垂直深孔崩矿嗣后充填采矿法。

在该采矿方法施工中,凿岩需使用YGZ-90钻配TJ25台架拉低,后期使用Simba-261高风压潜孔钻机(或国产化的T-150钻机)回采矿房上部矿体,矿山前期出矿采用的出矿设备为:前期拉底使用ZL-30C型前端式装载机配农用车,矿房上部矿体回采时使用Toro400E型铲运机(或前端式转载机)。

设备配套中,前期凿岩能力、出矿、运输能力按60万t/a考虑,2007年100~120万t产量时,凿岩以大孔为主,主要用Simba-261高风压潜孔钻机(或国产化的T-150钻机),使用铲运机出矿,矿石经采区溜井从下一中段运出。

3 设备配套计算

3.1 凿岩设备

草楼铁矿前期-230m中段拉底采矿采用中深孔凿岩,凿岩设备采用YGZ-90钻配TJ25抬价,Φ65mm钎头,接杆凿岩。-230中段北区11-19线矿体长400m,平均水平厚度66.72m左右,矿体倾角40°~50°,拉底高15米,矿房长为矿体厚度,宽为15米,拉底爆破平均横断面积151.57m2。其凿岩平巷断面积原味12m2,后为13.2m2,采用矿房中间拉槽,往两边推进,每次爆2~3排炮孔,炮孔排拒1.4m,每排炮孔长124.6m,每次爆破步距2.8~4.2m,矿石体重3.4t/m2,单边每次爆破量151.57×2.8×3.4=1443(t)。

采用YGZ-90型凿岩钻机凿岩,每米炮孔崩矿量5.5t/m,2006年要完成60万t的出矿量,除开掘进副产,按产量均衡安排,上半年主要以拉底采矿为主,每天完成1818t/d出矿量。

每个采场保持2台钻同时作业,台班效率30m。

5 结束语

矿山采矿生产作业环节多,设备类型多、数量多、投资大,采、装、运各主要环节中的设备,不但要选型合理,而且必须实现配套。其一是采装运设备的规格,要适应矿山生产环境、工艺流程以及矿山生产能力的需要;其二是采装运各作业环节之间,要达到最佳配合与衔接;其三,井下矿山一般要求回采作业能力大于铲装能力,铲装能力大于运输能力,这样才能保证整个生产系统的可靠、高效运行。

本文通过实例分析,以及各作业生产环节生产能力的定量计算,提出了设备选型与配套的原则。根据采装运各个生产环节生产能力需要,对回采环节的凿岩机、铲装环节的装运机、运输环节的农用车进行了合理设备选型及数量配套,并在后来的实际生产中得到全面应用,为草楼铁矿仅用8个月实现达产提供了良好条件。

参考文献

第9篇:地下采矿方法范文

关键词:煤矿采矿工程;采矿工艺;采矿技术;充填采矿工艺

当前,我国经济正处于高速发展阶段,工业化水平也在持续进步,因此在煤炭需求上也在不断提升。要想提高我国的煤矿产量,就必须加大对采矿工艺和技术的研究创新力度。现阶段我国采矿技术已经获得显著提升,煤矿开采方式的安全性和采矿效率也有了较大突破。不过,随着全国各地的煤矿规模和数量持续增大,增加了煤矿开采的深度和难度,对煤矿采矿技术提出了更高的要求。对此,应该采用合适采矿技术进行煤矿开采,并不断发展和改进采矿技术,让开采作业更加便捷、难度更低,最终实现增加煤矿矿产量的目的。

1煤矿采矿中的工艺

1.1充填采矿工艺

充填采矿连续工艺技术是煤矿山采矿的关键技术。这种工艺技术含量非常高,可以更精确地控制岩石崩落的时间和范围,进而降低地表的移动率,使回采工作具有较高的安全性。充填采矿连续工艺的优点在于具有较高的技术性和安全性,比较适合不稳固的矿区采掘,保障施工人员的安全。采矿填充技术图如图1所示。

1.2空场采矿工艺

空场采矿法是一种比较重要的工艺技术,在煤矿开采工艺中起着重要的作用。空场采矿法可以分为分段法、房柱法、阶段矿房法、浅孔留矿法,是一种通过在矿体内部形成采空区,并借助围岩本身的牢固性以及留存下来的矿柱来提供支撑作用的采矿方法。空场采矿法的特殊优势为允许具有较大的暴露面积,但是也具有一定缺点,即在矿房开采作业完毕之后,需要立即回收矿柱,并对采空区以及矿房进行填充。

1.3岩体加固技术

在实际的矿产资源开采作业中,采矿区周围岩体存在不稳定的因素,这也是由作业时的天气、操作设备、开采人员、地质等众多因素的综合作用所导致的。只有通过使用专业的锚索工具,有效加固采矿区域的溜井、顶板薄弱补位、围岩,才能给开采作业一个安全且稳定的作业环境,以此保障顺利完成开采工作。这种给薄弱位置加固的方式被称为岩体加固技术。在实际的开采过程中,加固技术通常与空场法、填充法配合使用,确保了开采的效率和安全。对于破碎的岩体和流砂而言,不断进行岩体加固,配合使用注浆法、支护法是最有效的技术手法,因此这一技术也被广泛地运用于实际操作中。

1.4崩落采矿工艺

为了确保矿石开采的安全,在采矿作业前,需要进行崩落处理。由于矿洞中存在松弛的矿岩,因此通过进行崩落处理,能够防止开采人员进入作业范围时受到来自掉落岩石的伤害,降低开采的危险指数,给开采员提供一个安全的操作环境。对于柱分段崩落工艺而言,合理设计横断面尺寸,测量其底柱高度及漏斗的间距是十分重要的步骤。底柱高度的设计需要根据其不同的形状来确定,一般而言,底柱高度控制在5~7m、分段高度控制在11~13m时更适合漏斗底。不过,目前采矿作业被运用的最广泛的是无底柱分段崩落工艺,在众多采矿技术中无底柱分段崩落工艺属于机械化程度更高的工艺,可以有效节约人工成本。

1.5溶浸采矿工艺

在矿石开采技术中,除了物理开采,还存在着另一种开采方式,即化学开采。溶浸采矿便是这样一种开采方式,其利用岩矿资源的特性,将合适的浸溶液灌注于矿石层中,当矿石层中的目标物与溶液发生一系列的化学反应时,把矿物的形态由固体向液体转化,继而达到开采目的。这种开采方式不仅能够提升采矿作业时的安全指数,还能提升闲置矿产资源的合理利用性,符合我国提倡的环保理念,拥有较为深远的发展前景。

1.6露天采矿工艺

露天采矿技术在煤矿开采中应用广泛,不仅安全性高而且采矿成本低,其工艺原理是把炸药埋于地表之下,引爆炸开地表土之后再用机械设备移开表土,使煤矿炸碎或是钻碎以后,由煤场对其加工处理从而获得煤矿资源。此外,该技术不仅能够降低煤矿区的开采损失,达到短时间多数量开采,还能提高施工的安全性。但是露天采矿技术也有一定的缺点,其在使用过程中需要使用炸药炸开地表,对施工周围的土质环境破坏较大,地表的植被在毁坏后极易形成各种土质问题,如水土流失和土壤酸化等;另外,对于爆破作业环节,为提高其作业质量,降低爆破施工成本,防止爆破作业事故的发生,必须在作业前合理设置炮孔装药参数。某采矿工程的装药参数如表1所示。

1.7地下采矿工艺

地下开采技术是基于日益增多的矿产资源需求与匮乏的地表资源之间的矛盾而形成的一种采矿技术。由于地表的矿产资源有限,要满足资源的更多需求,就必须依靠科学技术开采地下煤矿。相较而言,地下采矿技术难度高、安全风险大,涉及的因素更多,岩层结构、地质构造、施工作业面的深度和压力等条件,都制约着地下煤矿的开采。为了防止开采过程中因准备不充分而出现操作不当,导致地下矿井产生塌陷造成安全事故,必须在施工前全面了解分析实际施工地区的地下环境,正确使用合理的挖掘方式,而且就技术手段来说,地下采矿技术通常会与其他技术结合使用,比如充填采矿技术等。总之,地下煤矿的开采需要综合以上各方面进行。

2针对采矿工艺和技术的改进措施

2.1加强顶板状态及支护质量的监测

在煤矿开采期间,应当充分全面地对缓倾斜的顶板受损和坚固情况进行监测,如此方可使采矿人员施工作业更具安全保障,同时也对顺利开展采矿作业有所帮助。当前,国内在煤矿开采方面的监控措施大多不够到位,应当强化顶板状态和支护情况的监测工作,并且所有监测设备也应当按期维护;着重培养工作人员的安全意识与责任意识,注意采矿中的细节问题,尽力避免意外事故的发生;另外,还应加大开采技术方面的研发力度,让监测水平不断提升,尽早实现监测的全面智能化。

2.2建立塌陷预警系统,创新开采技术

因为在煤炭开采时容易发生各种安全事件,因此创建煤矿塌陷预警系统具有一定必要性,这也是有效降低安全事故发生频率的一项重要手段。预警体系主要是基于GPS和GIS技术实现对煤矿实时监测预警,譬如在采矿作业时,可使用3S技术综合分析法来达成对矿区表面塌陷程度的全面监控。通过分析遥感影像,结合采矿信息创建塌陷预警系统,并及时输入监测数据与井下煤矿信息,让开矿人员的作业安全更具保障。当前,在国内长时间的研发和借鉴国外优秀技术的基础上,国内的煤矿开采技术系统已经初具规模,譬如废石处理系统等,而开采技术系统的创建能够帮助企业获得更高的经济收益,让采矿工作效率获得显著提升,因此应当积极研发和创新采矿技术,不断提高塌陷预警系统覆盖范围,这样才能促使煤矿产业更好、更快地发展。

2.3促进工艺技术智能化和生态化

现阶段,国内各行各业都意识到了信息化的重要性,促进产业信息化是目前的主要发展趋势,煤矿产业也不例外。对此,应当在煤矿开采中多加使用信息技术,从而不断提升煤矿开采工艺的信息化、智能化水平。传统的开采工艺技术将逐渐演变成智能化的机械自动化开采,因为机械自动化开采不仅能够提高开采安全性,还能大幅减少人工成本,让企业获得更高的经济收益。并且,还应当促使开采技术朝着生态化的方向发展,因为在采矿期间会使得附近的环境遭到严重破坏,因此在不断提升采矿智能化的同时,也要注重对周边环境的保护,以减少环境污染为一大努力方向,实现高效、绿色的开采作业。

2.4创建技术创新激励制度

只有不断对开采工艺技术进行创新优化,才能有效推动煤矿产业的持续发展。尽管目前国内开矿技术创新水平已经获得了较大的飞跃,然而相较于世界领先的采矿技术而言依然存在较大差距。因此,我国煤矿产业必须要不断对技术进行研究创新,创建技术创新激励制度,以此激励相关企业及科研人员在技术创新方面的积极性。

2.5提高采矿人员素质

整个采矿流程都离不开人工操作,而先进的开采技术也需要具备足够专业水平的技术人员才能使其完全发挥作用,采矿人员的综合素养是决定开采效益的关键因素。由于煤矿开采作业的特殊性,采矿人员的工作普遍比较繁杂琐碎、重复性高,这就要求采矿人员具有较高的耐心和技术水平。对此,煤矿企业可通过定期组织技术拓展活动来提高采矿人员的技能水平,并开展各类实践培训活动,让工作人员能够充分熟知采矿设备的操作方法、了解采矿的专业知识,从而在采矿作业中更加熟练、操作更加规范。此外,企业还需重点培养采矿人员的安全和责任意识,使其能够更加注意采矿过程中的异常情况,尽量防止安全事故的发生。