矿山采矿工艺与技术研究

2019-02-09王檑

世界有色金属 2019年9期

关键词：保水矿层矿井

王檑

(贵州省毕节市职业技术学院，贵州毕节 551700)

近几年，社会飞速发展，对矿产资源需求量增多。矿产采矿作为一项系统的工程，有很强的危险性，为了保证其安全和质量，在作业中使用有效的工艺和技术，进而促进我国矿山企业的快速发展，更好地为我国经济社会服务。

1 矿山采矿工艺和技术使用的重要性

矿产资源是一种不可再生资源，一般情况下都掩埋于地下，并且伴随有有害气体，因此，对其挖掘和开采工作存在很大威胁。就矿山企业来说，为了提升作业安全性，增加经济效益，就要在实际工作中使用有效的技术和工艺，增强矿产资源使用率，减少能源的浪费。

但是现在我国有很多小型矿山企业，为了提升经济效益，忽视了安全性，并且还使用传统的施工技术和工艺，不但容易造成人身危险，还会产生资源的浪费，特别是地质结构复杂的地区，缺少有效开采工艺，还使用老旧的形式，降低了开采效率[1]。

2 矿井采矿工作特点

矿井采矿工作为地下作业，因为工作环境不好，危险性强，在实际工作前，要先详细分析采矿工作特点，结合实际情况做好准备工作，保证采矿工作的顺利进行：首先，固定性，从字面上分析，矿井采矿就是对矿产资源的开采，此类自然资源是在自然环境下不断发展而来的，产生位置固定，实际施工时，只需要在一个区域中进行即可，所以说矿井采矿工作具有固定性。其次，员工流动性大，总的来说，矿井采矿工作只需按照流程进行，难度不大，对工作人员专业技能要求低，但是因为危险性，还是有很多开采人员工作一段时间后就离职。另外矿山企业为了降低成本，喜欢招聘临时员工为之工作。因此很少有工作人员长时间参与采矿工作，所以说该工作具有员工流动性大的特点。

3 矿井采矿常见的工艺与技术

矿井开采技术水平直接影响效率，间接提升或降低企业经济收益，因此要重视工艺与技术的使用，近几年随着科学技术的发展，研发和推广多种工艺和技术，将其运用到矿井的开采中，可以提升工作效率和安全性。实际作业中常见的工艺和技术可分为下面几种：

（1）空场采矿工艺与技术。该方法至今为止已经是一种成熟的技术，运用于矿井采矿中，其中回矿井矿资源是该技术的主要形式。实际开采时，先加固周围岩石和矿石，在工作区域中空出一块空地，为矿井的采取创建良好的氛围。当确定回踩工作场所在露天后，再开采矿房和部分矿柱，最后处理场地，保证矿井开采工作顺利进行。

（2）填充采矿工艺与技术。该技术主要运用于地质或者周边环境复杂的区域，如周边有建筑物、道路或者河流等。使用填充的形式，矿井开采结束后，在采空区域回填一些填充材料，令空旷的地下受填充体保护，突然塌陷和身体滑坡等地质灾害，保证为矿井开采工作提供良好的环境。因此，为了更好的使用该工艺，还需要技术人员不断探索和实践，解决实际工作中的缺点，提升采矿企业经济效益。

（3）崩落采矿工艺与技术。该技术是近几年新推广的采矿手段，运用于地势复杂、地形多变的区域，对不必要的围岩采取崩落策略，并回采矿房和矿柱，回采的手段有很多种，因此崩落采矿技术结合回采手段的不同，也扩展为多种方法。

（4）溶浸采矿工艺与技术。该技术也叫化学采矿工艺，在我国矿井开采中使用广泛，可以保证矿区的安全性。具体方法为：将碱或者盐类化学试剂注入矿层中，令其于矿层中物质产生化学反应，变的更加松散，再进行正常的采矿工作，降低开采压力，快速实现开采目的。

4 矿井采矿工艺与技术实际运用

（1）工程概述。本文以某地的矿区为例，进行采矿工艺与技术的实际运用，经过前期的实地勘测，该地区地下蕴含丰富的矿产资源，开采层的平均厚度为2m，第25-50层为含矿层，此区域地势复杂，含有大量的细砂岩、泥岩和泥质粉砂岩等。底板岩层富含奥灰水，有水文灾害危害。将工作面安置在16号矿层中，该每层性质比较稳定，倾斜角小于20°，顶板为灰岩石，平均厚度为5.7m～5.9m之间，抗压强度可达80.3MPa，最高不能超过98MPa；16号每层底部板岩中有奥灰水，且压力较大，和当地复杂的地势结合，如果不使用科学的技术和工作，会产生地质灾害，阻碍采矿的顺利进行，因此要中重视工艺和技术的使用。

（2）采矿工艺与技术的运用。此作业受地质影响，有很多危险和不确定性因素，如果只使用一种采矿工艺，很难保证采矿工作的顺利进行，最好多种技术搭配使用，提升作业的安全性和高效性。①井下矿层的开采。经过对工作区域的勘测和调查，进行井下矿层开采作业，使用的技术手段为：首先，长臂后退式开采技术，此技术的使用，可将开采的位置设置在修筑台阶工作面上，顺着采矿的方向到工作面，进而因为开采造成的地质灾害。如果在矿井开采过程中的矿层中含有害气体含量超出标准，就要使用多种相近的工作面协调后退式采矿工艺，降低有害气体危害。其次，带条法开采技术，经过对该作业施工的掌握，该区域的矿井开采是在覆岩区进行，危险程度高，针对此就可使用带条法开采技术，即在覆岩层处，安置一个条状矿柱为支撑，协同开采，提升矿井开采工作的安全性，并在有害气体含量较高的区域加强掘进率。②工作面保水开采。此工程还会遇到矿井用水的问题，此时就要使用工作面保水采矿技术，保证水源的科学排出，采矿作业高效完成。下面介绍几种此作业中常见的采矿技术：第一，机械开采，该技术也可叫长壁综合机械开采工艺，主要是利用开采层下沉位置上，安置隔水层，保护水源。该技术的使用，需要对地质情况进行详细了解，科学设置隔离层高度。第二，限高开采，通过资料调查发现，在保水开采的上侧区域，土层的厚度一般不能满足隔水层的稳定，还存在弯曲下沉危害。第三，间歇式采矿技术。该技术的运用可以支撑工作面做好保水开采作业，提升工作效率。