代化采矿工艺技术在采矿工程的应用

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在开采工作环节中运用现代化和智能化开采加工工艺，可以在遵照生态环境保护、低碳环保可持续发展观等发展战略的前提下，提高开采工作效能，还可以强化对资源全方位管理，提升在我国社会经济的总体水平及其增长速度。对于此事，大家要高度重视掌握智能化开采生产工艺，并把它合理应用到采矿工程当中。

1现代化采矿工艺技术

矿产资源的勘探开采和利用，是从一定深度的地下空间将具备价值的原矿石资源提取并分离出来。以往粗放管理模式下，整个矿石提取和分离过程完全依赖人工，不仅存在着严重的资源消耗问题，也使得资源的开采和利用过程与其高成本获取相矛盾，对此，需要采用高效率的现代化采矿工艺。现代化采矿工艺是传统采矿工艺技术的升级和迭代，其提升了采矿效率、采矿安全性，也更符合当代社会绿色环保的可持续发展理念，其可以基于矿区的可持续发展规划，因地制宜，根据地质结构特征实现对工艺流程的优化和数据改良，以补偿修复环境污染造成的问题。

2现代化采矿工艺技术应用的注意事项

由于矿产资源具有不可再生性，因而一定要重视矿产开采的品质与高效率。现代化采矿技术做为采矿工程专业不可或缺的一部分，可以解决传统式采掘存有的各种各样缺点，尽管我国矿产资源总十分丰富，遍布范畴比较广泛，众多矿物资源外露于地面，但依旧有大量矿物资源掩埋于地下。在采掘地下矿物资源的过程当中，必须架设煤矿和建设煤巷等，而使用老模式的开采工序，非常容易花费大量人力、物力资源，严重危害施工安全，不利于提高采矿高效率。除此之外，现代化工艺技术运用，也符合我国所提出的可持续发展观核心理念、创新发展理念，可以更好的维护在我国网络资源，推动矿物资源高效率运用设计和开发

3现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用

3.1岩体加固工艺技术现代化岩体加固工艺技术，是指在矿产资源的开采地质条件和当地气候环境较为恶劣的条件影响下，采矿作业过程很容易受到机械装置等因素影响，存在周边岩体不稳定造成安全事故发生的可能，因此，要想保证采矿工程工作得到顺利开展，就需要借助相关工具对矿山岩体进行加固，使岩体确保受力安全。在作业过程中，可以借助岩体加固技术确保开采安全，并结合填充采矿技术及空场采矿技术等措施加固周边掩体。另一方面，还应在掩体周围注浆或打混凝土支柱，加固矿场中的流沙及其他易破碎岩体，保障开采过程的安全性和稳定性。

3.2崩落采矿工艺技术崩落采矿工艺技术，主要是对矿区洞中的危险围岩进行加固处理，以此降低矿洞区域范围内顶层结构崩塌的可能性，从而为矿产资源开采提供安全作业环境。崩落采矿工艺主要包括无底柱的分段崩落和有底柱的分段崩落两种类型，其中无底柱的分段崩落是在开凿岩石的过程中，在分段回采巷道范围内向上一定区域打上扇形的炮孔，从而借助炮孔的垂直分布、前倾布置及后倾布置等多种方式，使顶层结构具备较强的稳定性，从而在矿产开采过程中保持安全的作业环境。底柱的分段崩落采取了逐个回采技术，在矿区专用底部结构下方一定范围内设置分段下部，采取由上到下依次回采的方式，保障矿区范围内的作业安全。一般而言，不同阶段的上底和下底柱分别为6m和12m，在矿产资源开采过程中主要根据矿洞区域的稳定性适当调节实际柱高度，图1即为分段崩落采矿工艺示意图。

3.3空场采矿工艺技术空场采矿工艺技术，主要是针对岩石结构处于中等以上的稳固形态或者外在形态较为稳定的矿体结构采用的方法。一般而言，该技术的应用过程主要包括了矿产资源的分布走向选择，将矿体结构划分为矿房和矿柱进行分别回采两个步骤。在矿房的回踩结构工作期间，采空区域的顶板主要依赖于矿区顶板结构自身的稳定性以及矿岩柱的稳定性，在完成了矿产资源回采后，保障采矿区及时做好相关处理工作。空场采矿法成本较低，但是很容易在采矿区域留下大量的矿柱，增加后续回采难度。为提高采矿工艺安全性与稳定性，通常还要做好以下几方面内容：第一，应加强矿区范围内的顶板控制管理，监测顶板控制结构的变形沉降情况及围岩参数，在矿产资源开采过程中测定空间变形情况，及时发现可能存在的冒眼征兆和趋势，以便制定安全防范措施。第二，针对矿产结构参数及矿区的回采顺序，按照矿山的地质结构条件和岩石力学参数等确定应开采顺序。第三，按照矿柱和严重破碎带分布情况和走向位置等，合理确定最终开采范围，尽可能地减小低压活动造成的不良影响；在整个空场采矿过程中，工作人员应做好采矿顶柱的稳定性分析，保障采矿区域范围内的顶柱安全厚度符合既定要求，避免出现安全事故。

3.4填充采矿工艺技术我国利用填充采矿工艺技术较久，早在20世纪50年代初就开始利用填充采矿工艺获取矿产资源，在长期实践过程中积累了较为丰富的经验。该工艺技术的应用，凸显出明显的开采优势，并且达到了节能减排的目的，能够快速处理资源开采所产生的大量固体废料，且能够在开采过程中减少对周边矿区环境的污染问题，消除地表的沉降，保证周围空间范围内不受到破坏，从而维持较好的生态环境。此外，填充采矿技术具备低贫矿的开采功能，以及远景资源的勘探和保护功能，能够有效加强对矿产资源的控制管理。目前，较为常见的填充采矿技术主要包括干式填充方法、水力填充方法等，在开采量较小的项目中，可以使用干式填充法，其可以让矿产资源量损失较少，且能对周边产资源的围岩结构进行维护，减少低压增加导致的安全事故的可能性。但是干式填充法需要调整的工艺参数较为复杂，开采成本往往较高。水力填充方法对矿区开采结构的参数性能要求有所不同，当矿区厚度在10m~15m以内时，应沿着矿产资源的分布和走向布置长度大约30m~60m左右的资源开采带，当矿产资源的厚度在10m~15m以上时，所布置的开采带应沿着垂直方向行进，长度应控制在50m内，该工艺方法在应用过程中对矿产资源的损害较小，但成本较高，整个系统运行较为复杂，且后续回采难度进一步增加，图2即为填充采矿工艺技术流程图，包含采矿、出矿、加工、冲洗、充填等主要工艺。在采矿工艺方面，可采用向上水平分层充填采矿法或分段空场嗣后充填采矿法，分别经历了“拉底巷”、“浅孔爆破”或“拉底巷”、“切割巷”、“中深孔”、“切割井、出矿斜井”等工序完成采矿过程，然后进行出矿，在矿石加工技术段中，需实施出矿矿石进行挡墙制作、充填管路铺设、造浆等环节，并对充填管路进行检查，保证管路的密封性，继而开展管路冲洗、放浆充填等工序完成充填。

3.5溶浸采矿工艺技术溶浸采矿技术，也被称为化学采矿技术，是新型绿色采矿工艺之一。其应用于采矿过程中，借助化学溶剂或其他微生物降解矿产资源矿石所含有的多数有价金属，从而科学、合理地回收有价金属，并将其制作为金属产品。常见的溶浸采矿方法主要包括废石地表堆浸法、井下废石原地浸出法和煤矿微生物浸出法等类别。废石地表堆砌法，主要是在有破损且有地表空隙的废石结构上方，将溶浸液喷淋在其表面，汇集后将相应的金属矿物质元素进行回收和提取。井下废石原地浸出方法的使用情况与矿产资源品位高低有着直接影响，主要是针对低品位矿石或其他因地质条件而无法开采的矿产资源，通过爆破方法将下体结构中的矿石破碎后，将溶浸液喷射在上方提出金属元素。微生物浸出法，主要针对已开采的部分尾矿资源，通过溶解等作用，将矿石中的不溶性的金属矿化物质转化为可溶性的盐类，在整个采矿过程中，溶浸液的配置较为关键，其具体的配置流程如图3所示，包括了划分井场、确定井型与井距、安装施工及钻孔、原地浸出、树脂吸附、饱和树脂淋洗、沉淀、过滤干燥、废水处理以及溶浸液配置等工艺。

3.6运输提升技术有效地提升相关提升系统运送能力，对于在矿山开采生产过程中占据极为重要，根据运送提高可将各个阶段连接成一个统一体，充分保证矿山开采正常的生产。采场出矿经历过“人力一轨道一有轨”运送技术性的发展史，构成了从轨道为主导、有轨辅助逐步向有轨为主导、轨道辅助的新格局。地下矿山选用有轨自主设备运输起源于20世纪60时代，伴随着地下无轨设备逐渐发展和健全，地底有轨采掘技术性获得了快速发展，促进了地下开采工艺技术转型，是当前煤矿开采的发展方向。从目前情况看，采场短路线出矿选用铲运车运送，具备操作简便、出矿工作效率高、运作灵活等特点；而现在在多个矿山开采中应用矿井远距离运矿车辆在国外应用比较普遍，在中国相对性运用工作频率比较低。伴随着采矿采深深入的提升，现在的提高技术亦面临极大考验，此外，也伴随各种矿石原材料提高成本不断增长。因而，发展趋势深水井铁矿石提高技术至关重要。总的来说，未来会面向大型化、大负载以及智能化方向发展，能够有效地提升矿井运输能力的提升。经过长时间发展，在深层采掘中，绝大部分煤矿依靠轨道运输、胶布运输飞机或有轨设施等，开展多级别立井提高，比如在巴西TauTona金矿石选用3级立井提高方法，在立井中间然后通过胶布或是有轨系统进行装运。传统式开放式胶布运输设备尽管结构紧凑，可是非常容易造成工地扬尘以及滑落，会在一定程度上影响井下的环境，同时，爬坡性能差，安全性能低；现如今SiCON企业研制出密闭式胶布运输设备，避免运输过程中的脱落和工地扬尘，运送速率可高于3m/s，提高倾斜度可以达到36°，适度改善此系统预计在未来应用于深层采掘的铁矿石运输能力的有效地提升。

4现代化采矿工艺技术的应用优势分析及发展方向

4.1现代化采矿工艺技术应用优势基于对矿区参数的深入分析，现代化采矿工艺技术可大幅度降低采矿作业的不确定性和风险性，在实际矿山管理的应用中，具有显著优势。首先，现代化采矿工艺技术具备较好的减排优势，如无废料排弃的矿山等项目，利用浮选后的全尾砂和重选碎石制备膏体充填料进路，有利于解决矿区环境污染问题；其次，现代化采矿工艺技术的应用可通过高效的充填技术，有效地消除地表变形及下沉，防止大幅度位移发生，提高采矿综合生产能力并维持原有的生态环境；再次，有助于实现低贫损开采和远景资源保护，大幅度提高矿柱回收率。

4.2现代化采矿工艺技术应用发展首先，结合矿山特点等创造新型采矿工艺，推广新型采矿工艺技术的应用，保证充填质量。如针对缓倾斜极薄矿脉、矿岩较稳固的矿体等可分别采用矿岩分掘、浅孔和中深孔空场采矿法等，提升采矿工作的效率，并做到对空采区的合理利用。其次，不断致力于优质高效的充填固化材料的研发与应用，提升充填料的物理特性，如抗剪力学强度等，注重骨料的成分及其结构优化等性能研究。再次，提升矿山开采设备作业自动化水平，以不断促进充填采矿技术的发展，鉴于目前填充采矿设备的稳定性及自动化程度较国际先进水平仍存在着一定的差距，因此为保证矿山充填开采技术的发展，需要加大对高效矿采设备的研发力度，为高浓度全尾矿浆的制造提供有效化保证，同时结合自动控制技术的应用，建立更高性能的自动控制系统，实现充填浓度的自动化调节，不断提升矿采作业的自动化水平。最后，严格充填站管理制度，确保充填质量。基于电子采样设备和机械采样设备实现充填料组分的有效供应，需继续严格控制胶结剂材料和混合浆体浓度的剂量，以保证充填料质量，促进矿产资源的高效率利用和开发。在采矿工程中，很容易引发很严重的安全生产事故，因此在矿山应当是用敏锐的警报系统，实现对现有的警报系统进行补充和完善，一旦发生意外，就会实现对现场的数据进行上传并发送警报，最大程度的降低人员的死伤。现阶段智能化开采生产工艺应当首先确保技术性安全性，在开采环节中能够确保工作员人身安全，减少安全生产事故出现。所以还是要增强对岩石结构加固的高度重视，确保施工工地有关机器设备的安全性，并提升职工的安全防范意识。

5结论

当前我国经济发展迅速，矿产开采受到了社会各界的广泛关注，在各行业对资源需求量不断提升的背景下，人们对工艺技术提出了更高要求。现代化采矿工艺技术能够通过多种技术的结合搭配，制定多种技术方案，针对具体的矿产资源项目和地质条件选择更加适宜的技术，从而提高矿产资源的开采效率，减少对周边环境的不良影响，在保障开采过程安全和质量高效的同时，控制既有矿产资源的开采成本，保障整个采矿工程的整体效益。

参考文献

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作者:滕杰田 温清尧 单位:北京鹭金科技发展有限公司 招金有色矿业有限公司