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金属矿地下连续开采技术探讨

2020-08-13张林

写真地理 2020年13期
关键词:金属矿矿床矿山

张林

摘 要: 在我国社会经济快速发展的背景下,各行业整体发展势头较好,受到人们的广泛关注和重视。同时,随着科学技术的不断进步和发展,越来越多的新技术被广泛应用于各个领域。在开采地下金属矿山时,由于开采技术水平的不断提高,现阶段我国整个地下金属矿山的开采效果得到了有效的提高。目前,连续采矿技术得到了广泛的应用,尤其是在地下金属矿山的开采中。在使用过程中,该技术主要是通过连续机械化开采,既能有效提高开采效率,又能适当节约投资成本。

关键词: 金属矿;地下;连续开采技术

【中图分类号】G322      【文献标识码】A     【文章编号】1674-3733(2020)13-0293-01

1 金属矿地下连续开采技术的应用现状

总之,金属矿开采是通过“采前准备-切割开采”三个连续的技术环节,从地下原始矿床中获得金属矿的过程。近年来,随着科技和知识结构的不断优化和发展,我国矿业逐步实现了从纯劳动到机械化,从人工控制到自动化的质的突破。一方面大大提高了金属矿山工作的质量和效率,另一方面也促进了金属矿山基地数量的不断增加。地下连续开采技术是目前我国矿业广泛采用的先进技术。主要有两种工作模式:一是在金属矿体积小、硬度弱的情况下,可以连续、同步地建设不同的开采环节;二是当金属矿体积大、硬度大时,整个开采过程要协调有序地分成几个工作节点,为了保证金属开采质量不受影响,可以尽可能提高采矿活动的效率。

从目前来看,许多西方国家已经实现了采矿技术、采矿设备和配套设备的完备和完备,在勘探、凿岩、装药、运输等过程中实现了一整套机械化配置。同时,随着智能技术、液压装置技术等技术领域的不断研究,一些西方国家将无人驾驶设备、无轨设备等高科技装备应用到金属矿山的地下开采中,实现矿山工作整体质量的重大突破。可见,中国矿业的发展任重道远,促使行业人员将学习国际先进技术与适应中国环境实际相结合,积极实现中国从“矿业大国”向“矿业大国”的理想转变。

2 金属矿地下连续开采技术的实际应用与前景展望

2.1 金属矿地下连续开采技术中几种常见的工艺

2.1.1 房式回采振动连续采矿工艺。该工艺遵循部分开采原则,即将矿区划分为多个采区,矿柱之间无支撑,运输主要依靠分解振动运输车。在这个过程中,从采矿到矿石运输的一系列过程将在保持独立性的基础上实现有效衔接,最终在施工中完成连续衔接。

2.1.2 无间柱连续分层充填采矿工艺。与上述方法不同的是,将矿区划分为整个矿区作为一个开采单元。此时,采矿人员应采用跳掘作业方式。

2.1.3 深井连续推进采矿工艺。该工艺与第二种工艺不同,采用的是连续开采模式。这种工艺的推进方式已经被设定好,存在一条固定路线,可以避免金属矿资源被遗漏、浪费或损毁。与此同时,人们应当在施工区域内主动安装支护设备,保障落矿和充填等工作的安全该工艺与第二种工艺不同,后者采用连续开采方式。制定了该工艺的推广途径,有固定的路线,避免了金属矿石资源的丢失、浪费和破坏。同时,要在矿区内安装安全的采矿设备。

2.2 金属矿地下连续开采技术的应用策略

2.2.1 金属矿开采设计方案应当符合连续开采技术的原则及要求。

由于矿床类型多,工人需要严格控制采场底盘的尺寸。如果矿床为岩石状,规模为大中型,底盘尺寸应设置为60m;如果矿床为岩石状,但规模较小,底盘尺寸应设置为40m;如果矿床属于软质结构类型,则存在一定的倾斜,规模应为大中型,底盘尺寸宜定为40m,若堆积物质地较软,有一定倾斜度,但规模较小时,底盘尺寸宜设为20m,在保证人员人身安全、施工设备正常运行和工序合理操作的前提下,技术人员还应根据一定的标准和要求,密切监视采矿点所在区域。一般情况下,监测范围宜以500m为半径,地面坡度宜设为15m,金属矿石质地类型为灰岩或白云石时,连续开采时应严格控制开采深度。具体而言,矿床规模为大中型时,开采深度按8m考虑;矿床规模较小时,开采深度按4m考虑。

2.2.2 要增强安全风险防范意识,制定相应的应对机制。

虽然获得了技术优化支持,但金属矿山地下连续开采的安全保障得到了一定程度的提高,但安全隐患并没有完全消除,施工中需要引起人们的关注。例如在地下连续开采工作中,如果设备参数设置错误,开采深度不合适,很容易造成矿顶岩层悬空,相互挤压后会发生剥落。一旦发生这种情况,岩石剥落的可能性和矿体崩塌的可能性将急剧上升,给工作人员和施工设备带来严重的安全隐患。统计结果表明,由上述情况引发的安全事故概率已超过25%。因此,在金属矿山地下连续开采中,要始终保持安全风险防范意识,在施工前进行合理、有效、全面的安全设计,做好施工过程中的安全预警和预防管理,建立良好的安全事故应急机制策略,以避免事故發生时无法挽回的损失。

2.3 金属矿地下连续开采技术的前景分析

总的来说,随着国际采矿技术的深入发展,我国的采矿技术也取得了长足的进步。人们开发了无轨液压技术设备。需要指出的是,上述技术的发展潜力和空间仍然很大。为实现新时期发展的战略目标,专业技术人员要不断调整质量与投资的关系,即在不断降低各项成本的基础上,进一步提高工作质量,为提高采矿效率提供必要的支持。具体来说,专业技术人员要善于分析不同类型矿床的特点,改进现有施工设备,提高设备的整体适用性和个体针对性。同时,CAD、Bim等先进的三维造型技术在矿山工程中的应用,为矿山工程设计和管理提供了更为方便的条件。此外,要提高金属矿山的整体质量,专业技术人员要积极引进国外先进的采矿技术,并在实践中不断优化,使之符合我国矿山工作的特点。

需要指出的是,矿业发展理念应包括以下两点:一是智能化;二是生态化。为实现智能化,专业技术人员应全心全意建设智能化数字矿山系统,引进智能控制、无线通信、卫星定位等先进技术。智能管理系统建成后,可对矿区及周边环境进行实时、准确的动态监控。如果采矿作业对环境造成影响,甚至破坏,为了保证采矿作业的正常秩序和安全,人们应该对矿床环境进行相应的补偿,避免对金属矿资源造成不必要的浪费或损害。

结束语

在现代社会发展过程中,矿业开发的根本目的是以最小的成本投资获得最大的开采量和经济效益。同时,要实现环境保护。要实现这一根本目标,就需要合理利用连续采矿技术等先进技术。同时,在保证采矿作业效率的同时,也能为员工的人身安全提供有效保障。只有这样,才能为地下金属矿山人员提供良好的工作环境,保证安全可靠,提高地下金属矿山开采的经济效益。

参考文献

[1] 陈泉.建国以来我国金属矿采矿技术的进展与未来展望[J].科学技术创新,2018,17:182-183.

[2] 田伟鹏,李得建.金属矿地下连续开采技术研究[J].中国高新区,2017,17:32.

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