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煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术研究

发表时间:2020-12-18 12:55

一、采矿工程工艺特点和存在的问题
  (一)工艺特点
  采矿工艺流程具有较强的复杂性,需要在开采前勘查现场环境,根据现场的不同地貌和实际情况,与以往的成功案例相结合,全面综合分析相应的数据,预测和排除影响开采安全的所有不利因素,对合理科学的采矿工艺流程进行制定的同时,对每个生产环节的安全性予以有效保证。[1]其中,在开展井下采矿作业时,需要通过地下井巷的挖掘,有效开展地下采矿作业。地下开采场地受到环境等诸多因素的影响,具有较强的复杂性和危险性,最为常见的灾害分别是矿井煤尘、瓦斯、水、通风、火、顶板等。当矿井内掺杂矿尘或有害气体时,井下空气成分受到影响。随着采矿作业中机械设备以及人体所散发热量的持续增加,在受到空气温度和湿度的影响下,容易导致井下安全事故的发生。在采矿过程中,煤尘、瓦斯等灾害在一定条件下会引发爆炸,导致人员伤亡和财产损失。顶板在受到矿山的压力作用时,一旦压力超过顶板受力极限,会引发坍塌事故。地下采矿最大的安全隐患主要来自火灾,一旦处理不当,会导致瓦斯和煤尘爆炸等连锁反应。井下矿井受到地表水以下地下水的影响,容易造成井下排水系统阻塞的情况,引起井下水灾事故发生。上述事故都会造成严重的人员和财产损失,因此,采矿企业在制定采矿工艺流程时,需要增强风险意识,在原有的技术基础上,严格按照采矿安全、环保等要求有效改进和优化,为提高采矿工作效率、煤矿质量、技术水平、经济效益等方面提供有力支持和保障。
  (二)存在的问题
  煤炭资源作为不可再生资源,需要在长期的历史环境以及地质变迁中才能形成,并在推动经济建设发展中占据着重要地位。因此,加强开采工艺的研究和应用至关重要,确保采矿质量和效率有效提升,极大限度地防止由于技术等原因,导致资源浪费的现象出现。[2]目前,在众多小型煤矿企业中,煤矿开采过程中普遍存在开采技术设备及人员专业技能等方面不足的情况,资源回采率较低、资源浪费现象严重。随着浅层煤炭资源的不断开发,资源已逐渐匮乏,针对深底海底和地壳新型开采技术开发力度不足,需要加大开采技术、勘探技术以及高效应用几方面的研究力度,使煤矿资源综合利用得以有效发展。通过开采新工艺、新技术的应用,成本得到有效降低,生态环境的目标得以實现,进一步促进社会的可持续发展。
  二、采矿工程技术应用分析
  (一)空场采矿技术
  此采矿技术主要将采矿过程分为矿房和矿柱两部分,前者先开采,并在开采过程中加大矿柱和围岩的维护力度,使矿房的强度得以增强。另外,通过采矿工艺技术的应用,开展有效的矿房回采作业,同时应及时对采空区域进行回填,在矿房回采作业时,利用填充料进行填充。[3]
  (二)填充采矿技术
  此技术作为人工支护采矿技术,在采矿中具有较强的适应性。在推进回踩工作时,利用填充材料对矿房或者矿块中的采空区进行填充,并采用控制地表移动、围岩崩落以及地压管理等措施,在填充体或在相应保护措施下进行作业。此技术作业安全系统较高、矿石回采率高,能够有效避免矿石自燃引起火灾等安全事故;其不足之处在于施工成本较高、工艺较为复杂,以及劳动生产率不高等。
  (三)崩漏采矿技术
  此技术需要与开采实际情况相结合,在回采工作实施过程中,合理制订技术方案和计划,确保矿洞中的围岩崩落得以有效实施,填充采空区域,并进行回采作业,同时确保地压有效管理和控制的目的得以实现。
  (四)加固岩体技术
  此技术主要利用锚索等工具,针对采矿的顶板、溜井、硐室、围岩等周围稳固性不足的岩体有效加固;同时采用注浆的方法,将泥浆注入破碎岩体和流沙,使其能够得以加固,使井巷作业的顺利开展得到有效保障。[4]
  (五)溶浸采矿技术
  作为现代化的化学采矿技术,此技术需要对开采矿产的物理和化学特性进行了解,对溶浸液进行合理选择,并将其注入矿层之中,使其与矿层产生反应,进一步合理筛选从矿层中浸出的有效成分,并通过成分固态转化为液态的方式有效回收。
  三、结语
  目前,随着各种能源需求量的不断增长,作为重要的经济建设项目,煤矿开采需要遵循节能环保原则,在生态环境得到有效保护的前提下,研究和应用采矿工程的工艺和专业技术。同时,随着煤矿开采企业数量和规模的不断增长,采矿技术也朝着数字化、智能化的方向发展;随着生态环保意识和新技术的引入,生态维护型采矿技术也得到广泛关注,企业经济效益和社会效益得到有效提升,进一步增强企业的市场竞争力,提高信誉度。

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