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摘要:随着科技的发展,社会的进步,市场对各行各业的要求不断增加。分析了煤矿采矿工程中采煤技术的现状和重要性,指出了目前采矿工程中存在的问题;其次对目前现代化采矿技术进行了系统的概括,并阐述了采矿技术在采矿作业中的具体应用,得出运用现代化采矿技术能够有效提高采矿的效率和质量,保证采矿工程的稳定性和安全性;最后对采矿技术未来的发展趋势进行了研究。研究内容可供相关人士参考交流。
关键词:矿产资源;采矿工艺技术;充填采矿;可视化技术
引言
煤炭产业在全球资源部署上属于支柱型产业,在能源结构中占有不可撼动的地位。随着科学技术不断地取得新的进展,煤炭行业在机械工业化的道路上走得越来越快,前途越来越光明。煤炭资源的开采受多种因素的制约,因此采矿技术的选择要综合考虑多方面。矿井的复杂性决定了开采过程的多样性,针对不同的情况应用不同的采矿技术将极大地促进采矿业的发展。另外,采矿技术水平的逐渐提升对采矿工作人员各方面提出了更加严格的要求,工作人员不仅要掌握目前工艺与技术的应用操作,还要不断挖掘工艺优化提升的新思路,推动煤炭行业快速发展。
1采矿工艺技术的相关概述
1.1采矿工艺技术的概念以及应用背景
采矿工艺技术的主要目的是为了获得矿内的矿石,其中使用较多的工艺技术主要包含空场采矿工艺技术、溶浸采矿工艺技术、崩落采矿工艺技术、填充采矿工艺技术以及岩体加固采矿工艺技术等。随着社会的不断发展与进步,矿产资源对人们的影响逐渐加大,无论在工业生产上,还是在社会生活方面,都对矿产资源有着较大的需求,为了保障矿产资源可以长期的供给社会,相关技术人员需合理使用采矿工艺技术,并不断的改变、调整,进而促进矿产资源的长远发展。
1.2应用采矿工艺技术时需遵守的相关原则
随着我国社会主义现代化的不断发展与变迁,国内经济发展俨然已经离不开矿产资源的支持。与此同时,由于矿产资源的数量正在逐渐减少,所以,国家对采矿工艺技术更加重视起来,希望可以通过合理使用采矿工艺技术提高矿产资源利用率。在此发展背景下,我国矿产企业要想长期、稳定的发展,就要在开采工程尽自己最大努力创造出最大社会价值与经济效益,将节能环保的重要思想全面贯彻与采矿作业中。除此之外,工作人员在实际开采过程中还需减少对生态环境的破坏,一旦在作业过程中对周边环境造成严重污染或者破坏,就要利用科学的方法或者技术手段对其进行修改、弥补。只有这样才能从根源上提高矿产资源利用率。
2采矿作业中常用采矿工艺技术分析
2.1空场采矿
就目前来看,这是实际应用最为广泛的开采工艺,在开采过程中,将整个矿区分成两部分,即矿柱和矿房,然后先对矿房中的资源进行开采,然后对矿柱实施开采。实际应用这项工艺技术时,对矿房的开采一般以敞空形式为主。对矿房进行开采时,矿柱可提供一定支撑的作用,而对矿柱进行开采时,则需要采用辅助工具提高矿房整体强度,避免对矿房进行开采时产生较大的变形或位移。实践表明,通过对这种工艺技术的合理应用,能有效提高资源实际利用率,避免浪费和损失。
2.2充填采矿
为确保矿产的回采得以有序进行,充填采矿显得尤为重要,应将其作为保证回采质量的技术保障,引起技术人员的高度重视。对于充填采矿,它是指伴随回采工作面持续推进,使用适宜的填充材料对采空区进行填补,在一些特殊情况中,为保证采空区围岩整体性和支撑强度,需要对充填和支架进行充分结合,以发挥各自功能,起到增大效果的作用。实践表明,通过对这项工艺技术的合理应用,能从根本上降低事故发生几率,保证回采作业安全性,为企业经济效益的不断提升创造良好条件。
2.3崩落采矿
为避免顶层发生崩塌的危险,对顶层处于不稳定状态的矿石实施崩落处理,同时属于开采工艺技术的一种。对于崩落采矿,它主要是指对矿洞围岩进行有计划的崩落,以此实现对地压的全面控制。在实际操作中应注意计算与规划的合理性、科学性,保证围岩崩落针对性和有效性,只有这样才能充分发挥出其保证回采有序实施的作用。目前,可将这一工艺技术分成以下两种:第一,有底柱分段式崩落;第二,无底柱分段式崩落,应根据矿洞实际情况选择。
2.4地浸采矿
根据矿物具有的理化特性,向矿层或矿堆中加入工作剂,经浸出、传递和热力等复杂的作用,使矿石中含有的有价值矿物,由最初的固态变成液或气态,并予以回收,最终实现降低成本目标。该方法是指在矿石等的表面,均匀喷淋一定厚度的溶浸液,当溶浸液不断渗滤时,有目的性的溶解或浸出有价值的成分,并将其转入到产品的溶液当中,即形成浸出富液,从而实现提取与回收。根据浸出的地点与方式,可将堆浸分成露天与地下两大类,其中,露天堆浸主要对已经开采到地面的废料、品位较低的矿石进行处理;而露天堆浸则是对地下残留的矿体及矿石进行处理,当这些矿柱和矿体还没有被采动时,为保证理想的堆浸效果,应采用松动爆破技术。
2.5岩体加固
采矿中,在采矿作业的持续影响和干扰作用下,围岩原有的稳定状态将被打破,进入不稳定状态,发生不同程度的变形与位移,产生不安全因素。对此,为保证采矿安全,应借助锚杆、锚索等对包含围岩等在内的不稳定岩体实施加固。而对于采矿影响范围内的破碎岩体与流砂,一般采用注浆的方法进行加固。事实上,岩体加固几乎是所有采矿工艺技术的重要安全保障,在这种情况下,就要考虑岩体加固技术和采矿工艺技术的适应性,以免岩体加固对正常的采矿工作造成妨碍和影响
3采矿工程中采煤技术未来发展方向
如今,采矿行业的发展越来越迅速,其中不乏许多先进的高科技,在采矿进程中,可视化计算将打开煤矿发展的新思路。其中,可视化计算的VR(VirtualReality,虚拟现实)技术,在数据的获取、理论规律总结方面具有非常广阔的发展前景。VR系统还可以通过对不同等力面表达的颜色深浅的判断来确定各种物体的大小。同时,对角度的调节也很灵活,可以多方位进行物体位置的判断。此外,VR交互在数据存储和处理方面也很有前景,应用VR交互功能可以实现不同类数据的对比和实时修改,有效改善传统方法对大量数据难以精确处理的问题。在工艺流程复杂的结构设计中引入可视化技术,将节省大量人力、物力及成本投入。可视化技术对复杂情况的计算能力和适应能力都处于超智能水平,可有效提升结构设计的精确度。另外,还有BIM(BuildingInformationModeling,建筑信息模型)设计技术的运用。BIM技术是一种建模技术,在煤矿开采之前,对已知情况的矿井进行开采模拟,整合相关数据,对结果进行归纳总结,可以有效预防实际开采中可能发生的危险[5]。利用BIM技术模拟当前开采状况,搜集相关数据信息,对发现的问题进行归纳和总结。
结语
综上所述,采矿技术在采矿过程中发挥着巨大的作用。根据目前中国采矿行业的发展形势,结合未来科学技术的发展方向,煤矿企业要加快推动采矿技术的优化研究,严格把控采矿工程各个环节,加强对相关工作人员的岗位管理和技术培训。通过合理运用现代化采矿技术,在有效解决矿产资源开采环节遇到的问题的同时,使采矿工程的整体效率得到大幅度的提升,推动煤矿企业的发展,进而确保中国资源供需链的稳定性和持续性。
参考文献
[1]王国彪.现代化煤矿工艺技术在采矿工程中的应用分析[J].矿业装备,2021(4):62-63.
[2]周剑.现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用探索[J].当代化工研究,2021(15):139-140.
[3]程云飞.煤矿采矿工程中的采矿工艺与技术探讨[J].当代化工研究,2021(12):133-134.
[4]郑强英.关于现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用初探[J].当代化工研究,2021(9):156-157.