发布时间:2023-09-19 17:51:27
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的5篇地下矿山采矿方法,期待它们能激发您的灵感。
中图分类号:TD853 文献标识码:A
我国不仅矿产资源丰富,而且矿产使用量也比较大,其对于国家经济发展具有重要作用。在科学技术进步的支持下,地下矿山采矿作业越来越普遍,目前已经出现了多种开采技术,要求企业根据工程实际情况进行选择,并对其进行改进和完善,从而保证井下作业的安全性,实现矿产开采目标。
1.地下矿山开采作业概述
随着人们对于矿产资源需求的增加,采矿业的范围也从地表扩展到地下,地下矿山开采作业期间,要求工作人员注意两个方面,一是安全性,二是整洁性,以便创建一个健康卫生的井下环境。要发挥地下矿山开采的优势,必须做到以下几点:第一,开采成本低且效益高;第二,机械设备使用率高;第三,开采技术方案的应用具有灵活性,不仅适应性强,而且对于环境的破坏程度小,甚至能够起到保护环境的效果。
2.常见地下矿山采矿方法及发展趋势
按照对回采过程中空区的不同处理方法,地下开采的采矿方法主要有3种。
2.1 空场采矿法
空场采矿法将矿块分为矿房和矿柱两部分,两步回采。对回采过程中所产生的空区,利用矿柱或人工支柱进行支撑,以控制地压保证回采。
依据矿房、矿柱结构的不同和回采工艺的区别,空场采矿法主要有浅孔留矿法、全面法、房柱法和分段空场法等。
由于空场法回采后会产生大量空区,近年来在矿山中采用的比例有所下降。其发展趋势主要是无轨回采设备的应用和大型设备的应用。无轨设备可以极大地提高开采的机械化程度。大型设备提高了出矿能力和生产效率,降低了出矿成本。
2.2 崩落采矿法
崩落采矿法采用一步骤回采。通过自然或强制崩落顶板围岩,充填回采过程中所产生的空区,以控制地压保证回采。
崩落采矿法主要有分层崩落法、有底柱分段崩落法、无底柱分段崩落法、自然崩落法及阶段崩落法等。
其中的无底柱分段崩落法近年来向高分段、大间距的方向发展,产生了“大间距集中化无底柱采矿新工艺”。通过采用高效的地下中深孔气液联动设备,形成与大尺寸结构参数相匹配的集中化、高强度、大规模采矿技术和管理模式,提高了作业安全性和采矿强度。
2.3 充填采矿法
充填采矿法在回采过程中用充填料充填采空区,以控制地压保证回采。
充填采矿法主要有分层充填法、进路充填法、削壁充填法、嗣后充填法等。
随着无轨设备在回采中的应用和充填工艺及管道技术的发展,充填工艺实现了机械化、自动化,生产能力显著提高,矿石的损失、贫化显著降低,开采成本也相应降低。由于环保的要求,土地使用的限制,胶结充填又能防止地面沉降,充填采矿法的应用越来越广泛。
3.地下矿山采矿技术的应用发展
近年来地下矿山采矿技术不断发展,取得了很多进步,其中地下连续开采技术和深井开采技术的发展较为突出:
3.1 地下连续开采技术
地下连续开采技术是地下采矿的未来发展趋势。主要有两种主要方式,一是当矿体硬度较小时,开采时各个工序连续平行进行施工。二是当矿体硬度大时,开采时分成若干个施工段,不同施工段的各个工序连续平行进行施工。
近年来地下连续开采取得了重大进展,多项地下连续开采技术已经应用在矿山中。地下连续开采的采矿装备系列齐全,配套完整,机械化程度也高,从凿岩、装药到转运,全部实现了机械化配套作业,各道工序无须手工体力操作,无繁重体力劳动,装备无轨化、液压化、自动化程度较高。完全实现了无轨化、液压化。在自动化方面,已成功地应用了无人驾驶、机器人作业等新技术。特别是地下连续开采无矿柱法的出现,解决了以往地下连续开采技术的诸多问题。该方法将矿体划分成矿段,不留矿柱,将切割槽布置在矿段中部,底部结构布置振动机出矿。崩矿过程中同时进行回填,平行进行采切、回采、充填的作业,使采矿工作连续不间断的施工。解决了矿柱回收困难的问题,采矿速度大大优于传统采矿方法,避免了资源的浪费,提高了地下采矿的经济效益。
3.2 深井开采技术
随着矿产资源的不断开发,开采深度也自然随之加深,同时也对开采技术提出了更高的要求。
深井开采首先面临的就是岩爆问题,国内外对岩爆的发生机理和防止方面取得了一系列的成果。通过对岩石的微观结构和声发射特征,可以划定岩爆可能性等级,结合岩石所处的应力条件,可以判定岩爆是否会产生。通过有限元法计算采场顶柱及及其周围岩体应力分布,优化回采顺序、采场的结构参数,调整矿柱规格,可以避免应力集中和能量聚集,预防岩爆出现、削弱岩爆强度。
在地压监测方面,除了采用现场观测、岩性测试、位移和应力测量等方法外,还可以建立深井的力学模型,采用有限元分析软件对回采工作影响下的岩体、地表和井巷位移和应力变化进行动态和定量分析,对其发展趋势、稳定性进行预测评价,并制定相应的安全措施。
矿山开采中尾矿和废石的处理问题一直制约着矿山的发展。在深井开采中,将尾矿和废石全部充填到井下采空区,既可以解决深井开采的地压和岩爆问题,同时还可以不占或少占土地,减少建设投资,解决环境污染的问题,实现无废开采。
深井开采中的地下涌水也是一项重大问题。地下采矿引起的地下水灾害包括地下突水和地下水位下降两个方面,以及由此造成的淹井事故、地表沉降塌陷和地表生态破坏等问题,深井开采由于开采深度大,上述灾害的严重性更大,为此国内外在深井地下水害治理与研究方面开展了一系列的研究工作。目前在深井地下水灾害领域研究成果主要有:采矿过程中地下水的运移规律分析、突水机理分析、工作面及矿井涌水量预测、老窿与岩溶水探测设备与技术、裂隙或构造带涌水通道堵截技术及材料等。
深井开采中的高温也是一项重大问题。严重影响开采工作的安全及效率。最新的高温防护技术通过对深井的高温产生机理进行研究,结合目标矿山的实际情况,采用钻孔法测定井下温度,分析其变化的规律,监测井下环境温度,通过实际观测和热交换数值分析法相结合,可以解读井巷温度的变化规律,从而制定可行的井下降温措施。降温措施包括:空气遇冷降胤ā⒕植恐评浼际酢⒏鎏宸阑ぜ际醯取?掌遇冷降温法是将采矿区的恒温带空气引入采场来降低工作面温度,通过热平衡及热交换计算及风路网络优化,寻求井下地温风流和高温风流混合,采用空气预冷降温机理的方法。局部制冷包括冷水逆流喷淋降温、人工降温制冷,对矿井入口风流部分或全部采用冷水或制冷机进行降温。个体防护是采用冷却服(冰背心)改善个体舒适度。
结语
综上所述,地下矿山采矿是我国目前矿产开采的重要途径之一,影响开采效率和质量的因素较多,因此应该选择合适的开采方法和技术。本文阐述了地下开采作业的简单概况,并对目前一些较为先进的开采方法、开采技术进行了介绍,希望为实际开采工作提供一些经验和参考。
参考文献
[1]解廷遥崔宏伟.露井联采条件下井工矿对露天矿边坡影响的范围[J].露天采矿技术,2013(11):8-10.
[2]向军.井下人员定位系统在安全生产中的应用[J].采矿技术,2015,15(5):82,98.
关键词:金属矿山;地下采矿技术;进展;
中图分类号:TD43 文献标识码:A 文章编号:1674-3520(2015)-01-00-01
一、金属矿山地下采矿方法概况
地下采矿方法是自矿块内采出矿石所进行的采准、切割和回采工作的总称。采准工作掘进一系列巷道,为切割和回采工作创造条件;切割工作为回采工作形成自由面和落矿空间;回采工作自回采工作面采出矿石,包括落矿、出矿和地压管理三种作业。采矿方法是指如何安全、经济地采出矿块、矿房或矿柱内矿石的方法,包括矿块的采准切割、采空区处理、回采工作。
(一)空场采矿法
根据矿块或矿壁的结构不同与回采作业的特点,空场采矿法可分为房柱采矿法、阶段矿房采矿法、全面采矿法、留矿法等。空场采矿法特点:回采过程中,采空区始终是空着的,用主要暂留或永久残留的矿柱进行支撑,一般在矿石与围岩很稳固时采用。这种方法通常将矿块划分为矿房与矿柱,先采矿房,后采矿柱。采矿房时,形成的采空区一般先不做处理,这种采矿法要求围岩和矿石稳固。空场采矿法是属于结构简单的一种采矿方法,易于工人掌握,生产效率也较高,贫化小,成本低,实践技术也比较成熟,因而应用广泛。现阶段我国有色金属、黄金及化工矿山应用相当普遍。
(二)崩落采矿法
崩落围岩采矿方法的特点是随着矿石采出,采空区被有计划的用崩落矿体岩石来充填,采空区能够得到及时的控制和处理,在地表允许陷落、矿体围岩不稳固条件中使用较多。通过强制或自然崩落围岩充填采空区的方式来控制和管理地压,主要包括分层崩落法、分段崩落法、单层崩落法、阶段崩落法充填采矿法
(三)填充采矿法
矿石价值高、要求回收率高、充填料材方便、地表不允许陷落
和特殊复杂地质条件下的矿体,一般采用填充采矿法。在回采时,采空区依靠充填其内的充填料、支柱或充填料与支柱
相配合形成的人工支承体支承采空区。
二、金属矿山地下采矿方法选择系统的重要性
(一)地下采矿是人类获取地下资源的重要方式之一,采矿方法的选择又是地下采矿的核心,然而影响地下采矿方法选择的因素众多,不同的地质条件又有不同的要求,具有极大的模糊性和不确定性,不能够仅靠单一定量分析来确定。传统的采矿方法选择就是仅由单个影响因素或几个因素各自直观地评价而确定的,带有极大的经验成分,具有很大的局限性。
(二)地下采矿的发展趋势是不断简化采场结构,采用新的工艺技术和新设备,机械化开采,实现大型化、集约化生产,实现地下采矿的智能机器化开采,实现资源的最大回收利用。必须从系统研究的角度,将模糊数学、层次分析、神经网络和人工智能等方法相结合,设计出合理的采矿方法选择系统,选择出最佳的地下采矿方法,才能达到安全高效的目的,获得最好的效益。近年来计算机已成为实现矿山科学管理和工艺理论研究的重要手段,广泛用于模拟采矿生产工艺,优选采矿方法、工艺和设备,研究改进采场结构和控制出矿品位,以及监控采矿作业和进行计划管理、财务管理和材料管理等,为采矿方法的智能化选择提供了条件。计算机在矿山中的进一步开发应用必将导致采矿技术的更大发展。
采矿是一个极其复杂的系统问题,采矿设计和安全管理具有众多的不确定性、模糊性和知识不完备性。因此,用模糊数学、层次分析构建金属矿山地下采矿方法选择系统,对采矿工程进行定量分析与定性描述,基于系统工程的观点与方法进行采矿问题的研究是采矿科学的发展方向。对采矿方法选择系统分析的综合集成;并通过集成系统的计算机人机对话功能,动态地实现采矿方法设计与的系统分析,建立复杂采矿条件下采矿方法选择系统。
三、金属矿山地下采矿方法选择系统应用
首先,从系统的层次结构出发,根据目前金属矿山地下采矿方法的现状,建立其完善的采矿方法知识库。其次,根据模糊数学的原理建立了推理机,根据模糊数学的原理进行采矿方法选择,模糊数学法主要用于采矿方法选择和采矿方法的技术经济指标预测。模糊数学选择采矿方法时,主要是将与目标矿山的地质技术条件与候选采矿方法相比较,并且计算出与候选采矿方法所要求的地质技术条件之间的模糊相似程度,选择条件最近似的作为目标矿山上的采矿方法。运用模糊数学选择采矿方法时,综合考虑了各种因素,更加的客观科学。但是隶属函数的构造方法不同,权重矩阵就有一定的差距,初选采矿方法时,首先对各种影响采矿方法选择的指标进行模糊量化,并且建立出相应的模糊评判矩阵,选出较好的几种方案。对初选出的方案进行终选时,采用了模糊综合评判的方法,对每个方案的技术经济指标进行分析比较,在建立出评判矩阵和权重矩阵的基础上选出最优方案。最后,利用VB开发人机界面友好的金属地下采矿方法选择系统,降低了研发的难度,提高了研发效率,加快了数据的处理,提供了全面高效的辅助支持。将定性分析与定量分析相结合,运用了多学科知识对采矿方法进行选择,达到金属矿山地下采矿方法选择的智能化。对地下采矿的科技发展起到完善和积极推动作用。价值工程法在采矿方法选择中采用价值工程法主要考虑的是资金的时间价值,主要根据技术经济指标的对比进行方案选择。
四、结语
现代科技进步与采矿科学的发展相结合,是采矿业向前迈出的一大步。对于金属矿山地下开采方法的正确选择,是迅速提高矿山技术管理水平,实现矿山设计优化的关键环节。对采矿业安全快速发展有着重要的现实意义。
参考文献:
[1]刘方.金属矿山地下采矿方法选择系统[D].武汉理工大学,2011.DOI:10.7666/d.y1880203.
关键词:国内;金属矿山开采;发展方向
随着我国经济的快速发展,矿产资源的需求量也随之增加。然而在采矿的过程中,不仅产生了很多废物,还破坏了自然环境。因此,我国提出要建设矿山,积极寻求安全、低成本、高效的采矿技术,实现经济的可持续发展。
一、国内地下金属矿山采矿技术的现状
(一)国内金属矿产资源严重缺乏
不仅富矿少,贫矿多,而且大型和特大型矿比较少。很多矿山为了获得更多的经济利益,往往采富弃贫,使矿产资源出现严重的浪费现象。
(二)国内的采矿技术发展不平衡
我国幅员辽阔,但是全国各地的经济发展水平具有很大的差别,矿业的发展水平也具有很大的差异。在某些发达的地区,其采矿技术已经达到了国际化的先进水平,然而在经济发展比较落后的地区,其采矿技术也非常落后,采矿设备也不齐全,而且采矿的贫化率比较高,从而导致矿山开采的效率变低。
(三)国内的资源回收率和综合利用率较低
近年来,国际上很多国家都越来越重视对金属矿山资源的回收利用。发达国家对金属的综合利用以及回收利用的技术已经达到很高的水平,而我国对金属的综合利用以及回收利用的技术还比较落后,目前,我国的矿产资源综合利用率还不到20%,矿产资源的回收率仅为30%。
(四)地下开采造成严重的环境问题
地下开采导致地面塌陷,破坏地形与地貌的景观,破坏地下水资源。随着矿产的开发以及矿山地质环境的日趋恶化,环境容量之间有限的压力也在增加。目前,国内矿山环境问题比较严重,还不能很好的适应我国经济社会发展的新要求。
二、国内地下金属矿山采矿技术发展方向
我国金属矿山采矿技术研究已经取得了一定的成绩,但是总体的采矿技术发展水平还比较低。为了提高采矿的技术水平,降低采矿的成本,实现经济效益,今后采矿技术的发展方向被定为:精细开采技术、大规模采矿技术、无废开采技术、无人化开采技术等。
(一)精细开采技术
随着我国科学技术的不断发展,社会分工也变得越来越精细,金属矿产开采的专业化程度也越来越高,采掘业开始进入精细生产时代。实现边坡开挖量、矿岩运输功、维护工作量、露天采矿环境破坏等方面的最小化,以达到露天矿精细开采的目的。同时不断的改善精细开采的工艺,配合精细额生产管理,获得更好的矿山开采经济效益,社会效益以及环境效益。
(二)大规模采矿技术
大规模采矿技术的核心是大直径深孔崩矿技术。大规模开采的方法主要有分段空场法、VCR法、嗣后填充法、分段崩落法、阶段空场法、阶段崩落法等。我国崩落采矿技术的发展主要表现在无轨出矿的高阶段自然崩落法、高分段大间距的无底柱分段崩落法。随着阶段高度以及分段高度的不断加大,采矿的强度得到提高,采矿的成本也一定程度上降低,让矿山开采企业获得了较好的经济效益。为了更好的实现自动化和机械化开采,今后要广泛的应用大规模采矿技术。
(三)无废开采技术
无废开采指的是最大程度的减少废料的排放和产出,有效提高资源综合利用率,降低矿产资源开发的负面影响的工艺技术。我国在无废开采方面已经取得了一些进展,无废开采技术将在今后的矿产开采中应用得更加广泛。
(四)难采矿床采矿技术
随着地表资源不断的消耗,采矿逐渐向深部发展,不断的增加低温低压,特别是高应力矿区增高采场突发失稳等风险,加大了其潜在危害。对采矿进行深部充填,可以解决采场的不均衡应力。充填法对深部矿床,构筑物下矿床,水下、建筑物下矿床以及自然倾向矿床的开采具有重要的作用。目前,我国主要是采用充填系统自动化技术、高分层落矿以及无轨设备等技术,降低充填采矿法的采矿成本,大幅度的提高采场生产能力和劳动生产率。
(五)低品位矿床采矿技术
我国的矿产资源富矿少,贫矿多。用传统的方法开采低品位的矿床,不仅经济效益低,而且采矿成本高。溶浸采矿技术是结合选、采、冶等技术,直接从地下采集金属的开采工艺。对于传统常规开采方法不能回收的难选矿石、难采矿体、低品位矿石以及废石中有用的成分,采用溶浸采矿能够很好的进行回收,从而使地下矿产资源的可利用范围变宽,增加矿石储量,满足了我国矿石产品日趋增长的需求。
(六)无人化开采技术
目前,我国的大部分金属矿山开采还处于辅助操作控制和半自动化状态。我国采矿设备不断向智能化、遥控技术化、大型化和自动化技术发展,为无人化开采技术研究奠定了良好的技术保障。今后,无人化开采技术将持续发展下去。
三、结束语
综上所述,我国地下金属矿山采矿技术还存在一些问题,如国内金属矿产资源严重缺乏,国内的采矿技术发展不平衡,国内的资源回收率和综合利用率较低,地下开采导致地面塌陷,破坏地形与地貌的景观,破坏地下水资源等。笔者通过深入研究,总结出了国内地下金属矿山采矿技术发展方向,如精细开采技术、大规模采矿技术、无废开采技术、难采矿床采矿技术、低品位矿床采矿技术以及无人化开采技术。
参考文献
[1]郭金峰.国内地下金属矿山采矿技术进展和发展方向[A].中国金属学会.2005中国钢铁年会论文集(第2卷)[C].中国金属学会:,2010:12(05):72-73.
【关键词】金属矿山;地下开采;高产高效;采矿工程
1、前言
在我国全部的地下矿山中,地下金属矿山大约占到90%左右,随着一些露天矿山转入地下开采,这一比例还在逐步的增加,那么地下金属矿山的开采技术的发展显得至关重要[1]。随着我国机械化技术的发展和管理水平的提高,需要新机械、新材料和新工艺开始在地下矿山得到应用,主要表现为大型的、先进的机械设备的研发,高产高效采矿方法的采用以及数字化电气设备的使用等技术的发展。
2、地下开采技术发展现状
目前所采用的开采方法主要有以下几种,如空场法、充填采矿法、崩落采矿法,也存在一些其它方法,但是应用范围较少[2]。随着新设备、新工艺的实施,这么开采方法与以前相比也发生了很大的不同。
2.1 空场法
2.1.1 VCR法
20世纪8年代,VRC采矿方法在我国的铅锌矿进行了实验,并成功应用。后来,这种先进的采矿方法先后在金川矿业公司、安庆矿业公司、狮子山矿、金山矿进行了大范围的推广应用。20世纪80年代中期,在凡口矿进行了阶段台阶采矿法实验,把露天采矿工艺成功的应用到了地下矿山的开采之中,就是首先在采场上进行割槽,利用这一割槽作为补偿空间和自由面,采用深孔大直径爆破技术进行台阶崩落,并从采场下部进行崩落矿石的运输。
2.1.2 连续开采技术
地下矿山的连续开采方法主要是矿床的连续开采、矿石连续运输以及矿房连续回采,就是说所有的采矿工艺都实行工艺连续化。我国在这方面做过大量的重点项目科技攻关,如在“六五”到“八五”期间,就做过大量的连续开采项目,进行了大量的科研工作的现场试验,并在一些矿山进行了应用,取得了很好的开采效果。
2.2 充填采矿法
机械设备的大型化和机械化是实现充填采矿法的必要条件,不管是国外还是国内这方面都进行快速的发展,主要表现为支护设备、落煤割煤设备以及运输矿石设备方面。在充填技术方面,发展最快的是胶结性充填,从最初实行的尾砂胶结充填工艺发展到了高浓度胶结物充填技术以及目前比较流行的不收缩、不脱水的沙胶充填技术。矿石的回采工艺也得到了快速的发展,从最初的分层开采、分段开采,发展到了大孔落矿开采,阶段全高开采工艺也到了很大的发展;通过改良采场的布置参数,来进行采区机械化充填开采;并对充填系统实行自动化控制,最近新发明的泵送胶结膏体充填工艺,大大提高了工作效率,促进了充填开采工艺的高效开采。
在我国先后实行过干式胶结充填、分级胶结充填、尾矿胶结充填、水泥碎石胶结充填等先进的充填技术和充填工艺[3]。最近几年,有研制成功了具有世界领先的充填开采工艺,最具有代表性的是:粗粒级水砂充填新工艺、高浓度全尾砂自流输送及泵压输送充填新工艺、高水全尾砂速凝固化胶结充填新工艺、膏体泵送充填工艺与技术等。在20世纪90年代,在金川矿区进行了我国第一个泵送充填实验,后来相继又在铜绿矿进行第二个泵送充填试验,获得了成功。安庆矿泵送的材料主要是尾砂和水泥,运用高阶段深孔大直径的充填方法,取得了很好的充填效果,这一技术也填补了我国充填采矿方面的空白,改变了我国多年地下采用多中段作业的落后局面,实现了地下矿山高产、高效、安全开采,并且也标志着我国大直径深孔采矿技术已经步入世界采矿的先进行列。
2.3 崩落采矿法
在我国实行分段崩落开采工艺面临着很多问题,例如怎么加大断面和怎么优化结构布置参数等问题。通常对结构参数的优化主要是通过扩大进路的间距。只有扩大间距才能很好的减少采掘所需的工程量。并且增大间距的可操作性也较强,很容易实现,容易推广应用,现在已经在桃冲、北铭河、程潮进行了应用,并取得了很好应用效果。
低贫化放矿和主要是在采矿过程中当矿石临街面达到出矿口时就停止放出矿石,这样可以很好的确保矿石的完整性,很好的降低了矿石混入杂质。低贫化放矿这种工艺最先在镜铁山铁矿进行了试验,并取得了很大的成功。这种的优点主要是操作简单、灵活,并且还不需要改变原来的采矿工艺,不但可以降低矿石的贫化率,还降低了杂质的混入率,取得了很大的经济效益,所以,这种技术的应用前景非常大。目前,低贫化放矿我国的许多矿山都得到了不同程度的应用。
3、地下金属矿山采矿技术发展趋势
3.1 矿山开采深井化
随着矿井开采深度的逐步增加,在一些矿床较深的地区,矿石的开采条件较差,经常会遇到较大的技术难题。目前,我们通常把深度超过千米的矿井成为深井矿山。以前我国的非煤矿山通常不会超过千米,一般在700米以下,但是最近几年已经也出现了一些达到千米的矿井开始进行开采,例如冬瓜山铜矿床、金川二矿区850m水平就是这种深井。随着矿山的开采深度越来越大,岩层地压增大,岩层温度升高,矿山的排水、支护等遇到了前所未有的困难,这就要求我们要改进现阶段的采矿工艺和采矿设备。反过来说,随着采矿工艺和采矿设备的改进,深井矿山会越来越多。
3.2 采矿设备高效化、大型化、自动化
矿山设备的发展方向是设备的大型化、自动化和高效化,研制大功率的钻孔爆破设备、全液压凿岩设备、巷道钻进设备、输运设备、铲运设备以及振动出矿、连续采矿成套设备势在必行,并且尽可能的实现设备的高效化。半自动或者自动化,减轻工人的体力劳动。激光定位装置,是实现凿岩设备自动化的必要技术,自动化的凿岩设备可以进行自动凿岩,连续式装载、自动式装卸和运输。大型矿山采用全部的机械化、高效化的设备,必能大大降低劳动强度,增加矿山产量。
3.3 矿山环保化、综合治理化
在一些发达国家,非常重视矿山的环境治理,尤其是对矿上的矸石、废水、粉尘以及废弃,并且标准非常的严格,很多品味差的矿石都由于治理成本太高而无法生产。特别是对矸石的治理,对那么废石山、尾矿通常都会进行覆盖,在覆盖层上面再种植绿色植物,进行绿化处理。国外还非常重视建立无矸石矿山和无废物矿山,我国目前也在引进国外先进技术,例如南京栖霞山锌铝矿和吴县铜矿现在也建成了无废物矿山。
除此之外,采用充填工艺进行采空区充填,不但可以利用废物,还可以保护环境,这也是未来绿色矿山建设的总的方向。
参考文献
[1]孙豁然,周伟,刘炜.我国金属矿采矿技术回顾与展望[J].金属矿山,2003.
关键词:地下矿山 深部开采 安全
1引言
采程是一个综合性的工程,其开境特别复杂,地下矿山深采表现的尤为突出。近几年来,伴随我济持续高定发展,能求旺盛,煤量大幅加。这使得矿采延度加快,开进一加大。伴随矿采深度的增加,直致矿山地的升高温高,同时难以避运提、排水、支风、充填等系统的带战。
2地下矿山深部开采带来的问题
(1)地下矿部开采过中,高力带来的动害问题主要表爆和巷稳变形破坏,其关术在于岩制问题。根据地分律及矿山地山深部开采时岩学性质试以看出:伴随开度的增加,原力的垂量的增大度的增大成比,同时矿度指标伴采深度的增加有下趋势,故而造成地下矿山深部开采过程中,巷形破坏现象加剧、矿稳现象增多、岩变性质增强。
岩动是最直接、最剧质动力灾害,是地下矿山深部开采时一个比出的灾问题,严肋、作员和设全,目前全球范围内有50多个国家和地区做爆活动录,其多发非和印山地下矿山深部开采中。记的第一次爆就发生在印尔金矿。在南矿的开程中,伴下矿山深部开采行,爆活度和频著增加,从十八世纪初的十起到十八世纪中期的近三百起,造成了百余人丧生和几千个工失。从各个国家和地区的统据看,岩生的强频度伴随地下矿山开采深度的增加而增加。
近年来,伴随开采深度的增加,岩度和强度明大,虽尚未造员伤亡,但其己成为矿山地下矿山深部开采的重全问题。统料可以看出:岩发生于强、厚度大、埋的完岩中,主要影响因层的地质结构和岩性,伴随地下矿山深部开采的进入,岩频度、强度及规呈升高势。
与浅采不同,地下矿山深部开采时不仅自力随深加而增大,而且深部岩构面一般较浅部育,导致构力的作用十著,致使巷岩应力过大,同烈的采矿扰致采动影围内的巷力近十倍于原力,由于以上因个或共同作用,造成巷护结构的大面形和破坏,严响了矿山生井巷开拓工行。
从钻孔实验的观测数据研究可以看出,正常的地温梯度一般大约为0.02-0.03℃/m。经在矿山实地调合分析发现,导致地下矿山深部开程中井下温度升素有许多,主要是由于岩内热水、矿化、机备、空气压人体等热热或散热造成。所以说地山深部开采条件下,井下作业常会出现高十度的高境。
深井高环境对人的生响很大,易使井下工意力分散,劳动生低下,进而导致工故升高,矿山生率大幅下降。长时间的高环境不仅恶矿的作业环境,而且易导致发生热挛、热疲射病等热业病。所以说,热业病威胁将是地下矿山深部开采面临的又一严重问题。从一些国内外的统料可以看出,当井度超过27 ℃以后,温升高1℃,工故发生率升高8-20%,劳产率下降9-15%,如对日本10个矿害事故的调查显示:工温度在30-37℃的事生率较30℃以度高10万倍倍;当井温超5℃时,将使工法工作,直接威人的生全。有研究者将高、水、火、瓦为矿井四大灾害。
伴随开度的增加,矿提、排水、充填、供水、通温、压风、通明等系统的复度随之升高,将会对深部矿山开采的生力产生较大的影响,一方面伴井的延伸,运率必然有低,其次各个系设运行以及管用升高,将对矿山的经济效生消极的影响。通水、供风、充高水压约,对工设所需的材料材质(各管压能力、钢的提升性能)有了更高的要求。
3地下矿山深部开采的安全措施
(1)统筹规划,合理开采
对地下矿山深部开采统划,合采,尽可能防止采柱应力叠成的应高。巷置在稳层内;巷向尽可能与本区最大力方向一致,减小力对巷道的作用;避免开的支承压烈作用,将巷置在已采的采下;采取上部煤层预采,跨巷回采等方法,避上部开留煤响,且与煤沿保持一距离;避免相之间的相互影响;合理开序以避免采邻的区段时进行等。研究快速有部高应压技术,对于防于局部应中而引起稳和动力灾害具有实际意义。
(2)充分了解,因地制宜
加强深质工作,充分了杂多变的煤岩征、瓦、水等灾布,断间结构、围定状态及与井程之间的相系,从而为采效方案或技径提础条件。
改进围制技术,限岩变坏。围岩支式分为被护和主护,被动支护是限岩的变形破护控制已经松动破石,主护是以围岩的,利用围撑能力控岩变形破坏。深部围进几小就有可能为碎裂体或松体,支象是破的剪胀变形围岩。试以看出,岩值强度和残度对围感,较小的围以较大地提岩的强度。所以说,在采用主动方式,提网索支统的强度和改善性,可能取得较护效果,地良地段复合支果可能会更好,应宜。
(3)加深研究,技术治理
加强深害治理技究,在进行通温和局下制冷技究与应时,开辟新的思究可行的技术途径,变热热能用,变利。另外,采科技成果,研济高效且环好的矿井降术材料,是保部采矿顺展的技术方法。对于深斯问题,今向必然是治发利用相结合,将煤发与煤层开发等重要的位究。对于地下矿山深部开采的动象,应进一究其发件、特律,建立符矿山深部开采实测预报理论以治措施。
4结论
煤矿地下矿山深部开临的一系题将是我前和今后煤全生产大问题,必须未缪,加大科新的力度,以期解技术难题,采术装备,降低和下矿山深部开采带险,实现深部煤全、高本开采。
参考文献
[1]党斌. 基于可持续发展策略的采矿安全研究[J]. 河南科技, 2012(20):17-17.
[2]张舟, 陈程. 基于可持续发展策略的采矿安全研究[J]. 城市建设理论研究:电子版, 2013.
[3]南世卿. 露天转地下开采过渡期采矿方法及安全问题研究[J]. 现代矿业, 2009(1):27-32.
[4]刘影. 基于我国采矿及安全防护技术变革的安全观的形成与发展研究[D]. 中南大学, 2009.
[5]高山. 关于加强矿山采矿安全技术管理工作的探讨[J]. 黑龙江科技信息, 2012(10):151-152.