發布時間:2023-09-19 17:51:27
序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨特的藝術,我們為您準備了不同風格的5篇地下礦山采礦方法,期待它們能激發您的靈感。
中圖分類號:TD853 文獻標識碼:A
我國不僅礦產資源豐富,而且礦產使用量也比較大,其對于國家經濟發展具有重要作用。在科學技術進步的支持下,地下礦山采礦作業越來越普遍,目前已經出現了多種開采技術,要求企業根據工程實際情況進行選擇,并對其進行改進和完善,從而保證井下作業的安全性,實現礦產開采目標。
1.地下礦山開采作業概述
隨著人們對于礦產資源需求的增加,采礦業的范圍也從地表擴展到地下,地下礦山開采作業期間,要求工作人員注意兩個方面,一是安全性,二是整潔性,以便創建一個健康衛生的井下環境。要發揮地下礦山開采的優勢,必須做到以下幾點:第一,開采成本低且效益高;第二,機械設備使用率高;第三,開采技術方案的應用具有靈活性,不僅適應性強,而且對于環境的破壞程度小,甚至能夠起到保護環境的效果。
2.常見地下礦山采礦方法及發展趨勢
按照對回采過程中空區的不同處理方法,地下開采的采礦方法主要有3種。
2.1 空場采礦法
空場采礦法將礦塊分為礦房和礦柱兩部分,兩步回采。對回采過程中所產生的空區,利用礦柱或人工支柱進行支撐,以控制地壓保證回采。
依據礦房、礦柱結構的不同和回采工藝的區別,空場采礦法主要有淺孔留礦法、全面法、房柱法和分段空場法等。
由于空場法回采后會產生大量空區,近年來在礦山中采用的比例有所下降。其發展趨勢主要是無軌回采設備的應用和大型設備的應用。無軌設備可以極大地提高開采的機械化程度。大型設備提高了出礦能力和生產效率,降低了出礦成本。
2.2 崩落采礦法
崩落采礦法采用一步驟回采。通過自然或強制崩落頂板圍巖,充填回采過程中所產生的空區,以控制地壓保證回采。
崩落采礦法主要有分層崩落法、有底柱分段崩落法、無底柱分段崩落法、自然崩落法及階段崩落法等。
其中的無底柱分段崩落法近年來向高分段、大間距的方向發展,產生了“大間距集中化無底柱采礦新工藝”。通過采用高效的地下中深孔氣液聯動設備,形成與大尺寸結構參數相匹配的集中化、高強度、大規模采礦技術和管理模式,提高了作業安全性和采礦強度。
2.3 充填采礦法
充填采礦法在回采過程中用充填料充填采空區,以控制地壓保證回采。
充填采礦法主要有分層充填法、進路充填法、削壁充填法、嗣后充填法等。
隨著無軌設備在回采中的應用和充填工藝及管道技術的發展,充填工藝實現了機械化、自動化,生產能力顯著提高,礦石的損失、貧化顯著降低,開采成本也相應降低。由于環保的要求,土地使用的限制,膠結充填又能防止地面沉降,充填采礦法的應用越來越廣泛。
3.地下礦山采礦技術的應用發展
近年來地下礦山采礦技術不斷發展,取得了很多進步,其中地下連續開采技術和深井開采技術的發展較為突出:
3.1 地下連續開采技術
地下連續開采技術是地下采礦的未來發展趨勢。主要有兩種主要方式,一是當礦體硬度較小時,開采時各個工序連續平行進行施工。二是當礦體硬度大時,開采時分成若干個施工段,不同施工段的各個工序連續平行進行施工。
近年來地下連續開采取得了重大進展,多項地下連續開采技術已經應用在礦山中。地下連續開采的采礦裝備系列齊全,配套完整,機械化程度也高,從鑿巖、裝藥到轉運,全部實現了機械化配套作業,各道工序無須手工體力操作,無繁重體力勞動,裝備無軌化、液壓化、自動化程度較高。完全實現了無軌化、液壓化。在自動化方面,已成功地應用了無人駕駛、機器人作業等新技術。特別是地下連續開采無礦柱法的出現,解決了以往地下連續開采技術的諸多問題。該方法將礦體劃分成礦段,不留礦柱,將切割槽布置在礦段中部,底部結構布置振動機出礦。崩礦過程中同時進行回填,平行進行采切、回采、充填的作業,使采礦工作連續不間斷的施工。解決了礦柱回收困難的問題,采礦速度大大優于傳統采礦方法,避免了資源的浪費,提高了地下采礦的經濟效益。
3.2 深井開采技術
隨著礦產資源的不斷開發,開采深度也自然隨之加深,同時也對開采技術提出了更高的要求。
深井開采首先面臨的就是巖爆問題,國內外對巖爆的發生機理和防止方面取得了一系列的成果。通過對巖石的微觀結構和聲發射特征,可以劃定巖爆可能性等級,結合巖石所處的應力條件,可以判定巖爆是否會產生。通過有限元法計算采場頂柱及及其周圍巖體應力分布,優化回采順序、采場的結構參數,調整礦柱規格,可以避免應力集中和能量聚集,預防巖爆出現、削弱巖爆強度。
在地壓監測方面,除了采用現場觀測、巖性測試、位移和應力測量等方法外,還可以建立深井的力學模型,采用有限元分析軟件對回采工作影響下的巖體、地表和井巷位移和應力變化進行動態和定量分析,對其發展趨勢、穩定性進行預測評價,并制定相應的安全措施。
礦山開采中尾礦和廢石的處理問題一直制約著礦山的發展。在深井開采中,將尾礦和廢石全部充填到井下采空區,既可以解決深井開采的地壓和巖爆問題,同時還可以不占或少占土地,減少建設投資,解決環境污染的問題,實現無廢開采。
深井開采中的地下涌水也是一項重大問題。地下采礦引起的地下水災害包括地下突水和地下水位下降兩個方面,以及由此造成的淹井事故、地表沉降塌陷和地表生態破壞等問題,深井開采由于開采深度大,上述災害的嚴重性更大,為此國內外在深井地下水害治理與研究方面開展了一系列的研究工作。目前在深井地下水災害領域研究成果主要有:采礦過程中地下水的運移規律分析、突水機理分析、工作面及礦井涌水量預測、老窿與巖溶水探測設備與技術、裂隙或構造帶涌水通道堵截技術及材料等。
深井開采中的高溫也是一項重大問題。嚴重影響開采工作的安全及效率。最新的高溫防護技術通過對深井的高溫產生機理進行研究,結合目標礦山的實際情況,采用鉆孔法測定井下溫度,分析其變化的規律,監測井下環境溫度,通過實際觀測和熱交換數值分析法相結合,可以解讀井巷溫度的變化規律,從而制定可行的井下降溫措施。降溫措施包括:空氣遇冷降胤ā⒕植恐評浼際酢⒏鎏宸闌ぜ際醯取?掌遇冷降溫法是將采礦區的恒溫帶空氣引入采場來降低工作面溫度,通過熱平衡及熱交換計算及風路網絡優化,尋求井下地溫風流和高溫風流混合,采用空氣預冷降溫機理的方法。局部制冷包括冷水逆流噴淋降溫、人工降溫制冷,對礦井入口風流部分或全部采用冷水或制冷機進行降溫。個體防護是采用冷卻服(冰背心)改善個體舒適度。
結語
綜上所述,地下礦山采礦是我國目前礦產開采的重要途徑之一,影響開采效率和質量的因素較多,因此應該選擇合適的開采方法和技術。本文闡述了地下開采作業的簡單概況,并對目前一些較為先進的開采方法、開采技術進行了介紹,希望為實際開采工作提供一些經驗和參考。
參考文獻
[1]解廷遙崔宏偉.露井聯采條件下井工礦對露天礦邊坡影響的范圍[J].露天采礦技術,2013(11):8-10.
[2]向軍.井下人員定位系統在安全生產中的應用[J].采礦技術,2015,15(5):82,98.
關鍵詞:金屬礦山;地下采礦技術;進展;
中圖分類號:TD43 文獻標識碼:A 文章編號:1674-3520(2015)-01-00-01
一、金屬礦山地下采礦方法概況
地下采礦方法是自礦塊內采出礦石所進行的采準、切割和回采工作的總稱。采準工作掘進一系列巷道,為切割和回采工作創造條件;切割工作為回采工作形成自由面和落礦空間;回采工作自回采工作面采出礦石,包括落礦、出礦和地壓管理三種作業。采礦方法是指如何安全、經濟地采出礦塊、礦房或礦柱內礦石的方法,包括礦塊的采準切割、采空區處理、回采工作。
(一)空場采礦法
根據礦塊或礦壁的結構不同與回采作業的特點,空場采礦法可分為房柱采礦法、階段礦房采礦法、全面采礦法、留礦法等。空場采礦法特點:回采過程中,采空區始終是空著的,用主要暫留或永久殘留的礦柱進行支撐,一般在礦石與圍巖很穩固時采用。這種方法通常將礦塊劃分為礦房與礦柱,先采礦房,后采礦柱。采礦房時,形成的采空區一般先不做處理,這種采礦法要求圍巖和礦石穩固。空場采礦法是屬于結構簡單的一種采礦方法,易于工人掌握,生產效率也較高,貧化小,成本低,實踐技術也比較成熟,因而應用廣泛。現階段我國有色金屬、黃金及化工礦山應用相當普遍。
(二)崩落采礦法
崩落圍巖采礦方法的特點是隨著礦石采出,采空區被有計劃的用崩落礦體巖石來充填,采空區能夠得到及時的控制和處理,在地表允許陷落、礦體圍巖不穩固條件中使用較多。通過強制或自然崩落圍巖充填采空區的方式來控制和管理地壓,主要包括分層崩落法、分段崩落法、單層崩落法、階段崩落法充填采礦法
(三)填充采礦法
礦石價值高、要求回收率高、充填料材方便、地表不允許陷落
和特殊復雜地質條件下的礦體,一般采用填充采礦法。在回采時,采空區依靠充填其內的充填料、支柱或充填料與支柱
相配合形成的人工支承體支承采空區。
二、金屬礦山地下采礦方法選擇系統的重要性
(一)地下采礦是人類獲取地下資源的重要方式之一,采礦方法的選擇又是地下采礦的核心,然而影響地下采礦方法選擇的因素眾多,不同的地質條件又有不同的要求,具有極大的模糊性和不確定性,不能夠僅靠單一定量分析來確定。傳統的采礦方法選擇就是僅由單個影響因素或幾個因素各自直觀地評價而確定的,帶有極大的經驗成分,具有很大的局限性。
(二)地下采礦的發展趨勢是不斷簡化采場結構,采用新的工藝技術和新設備,機械化開采,實現大型化、集約化生產,實現地下采礦的智能機器化開采,實現資源的最大回收利用。必須從系統研究的角度,將模糊數學、層次分析、神經網絡和人工智能等方法相結合,設計出合理的采礦方法選擇系統,選擇出最佳的地下采礦方法,才能達到安全高效的目的,獲得最好的效益。近年來計算機已成為實現礦山科學管理和工藝理論研究的重要手段,廣泛用于模擬采礦生產工藝,優選采礦方法、工藝和設備,研究改進采場結構和控制出礦品位,以及監控采礦作業和進行計劃管理、財務管理和材料管理等,為采礦方法的智能化選擇提供了條件。計算機在礦山中的進一步開發應用必將導致采礦技術的更大發展。
采礦是一個極其復雜的系統問題,采礦設計和安全管理具有眾多的不確定性、模糊性和知識不完備性。因此,用模糊數學、層次分析構建金屬礦山地下采礦方法選擇系統,對采礦工程進行定量分析與定性描述,基于系統工程的觀點與方法進行采礦問題的研究是采礦科學的發展方向。對采礦方法選擇系統分析的綜合集成;并通過集成系統的計算機人機對話功能,動態地實現采礦方法設計與的系統分析,建立復雜采礦條件下采礦方法選擇系統。
三、金屬礦山地下采礦方法選擇系統應用
首先,從系統的層次結構出發,根據目前金屬礦山地下采礦方法的現狀,建立其完善的采礦方法知識庫。其次,根據模糊數學的原理建立了推理機,根據模糊數學的原理進行采礦方法選擇,模糊數學法主要用于采礦方法選擇和采礦方法的技術經濟指標預測。模糊數學選擇采礦方法時,主要是將與目標礦山的地質技術條件與候選采礦方法相比較,并且計算出與候選采礦方法所要求的地質技術條件之間的模糊相似程度,選擇條件最近似的作為目標礦山上的采礦方法。運用模糊數學選擇采礦方法時,綜合考慮了各種因素,更加的客觀科學。但是隸屬函數的構造方法不同,權重矩陣就有一定的差距,初選采礦方法時,首先對各種影響采礦方法選擇的指標進行模糊量化,并且建立出相應的模糊評判矩陣,選出較好的幾種方案。對初選出的方案進行終選時,采用了模糊綜合評判的方法,對每個方案的技術經濟指標進行分析比較,在建立出評判矩陣和權重矩陣的基礎上選出最優方案。最后,利用VB開發人機界面友好的金屬地下采礦方法選擇系統,降低了研發的難度,提高了研發效率,加快了數據的處理,提供了全面高效的輔助支持。將定性分析與定量分析相結合,運用了多學科知識對采礦方法進行選擇,達到金屬礦山地下采礦方法選擇的智能化。對地下采礦的科技發展起到完善和積極推動作用。價值工程法在采礦方法選擇中采用價值工程法主要考慮的是資金的時間價值,主要根據技術經濟指標的對比進行方案選擇。
四、結語
現代科技進步與采礦科學的發展相結合,是采礦業向前邁出的一大步。對于金屬礦山地下開采方法的正確選擇,是迅速提高礦山技術管理水平,實現礦山設計優化的關鍵環節。對采礦業安全快速發展有著重要的現實意義。
參考文獻:
[1]劉方.金屬礦山地下采礦方法選擇系統[D].武漢理工大學,2011.DOI:10.7666/d.y1880203.
關鍵詞:國內;金屬礦山開采;發展方向
隨著我國經濟的快速發展,礦產資源的需求量也隨之增加。然而在采礦的過程中,不僅產生了很多廢物,還破壞了自然環境。因此,我國提出要建設礦山,積極尋求安全、低成本、高效的采礦技術,實現經濟的可持續發展。
一、國內地下金屬礦山采礦技術的現狀
(一)國內金屬礦產資源嚴重缺乏
不僅富礦少,貧礦多,而且大型和特大型礦比較少。很多礦山為了獲得更多的經濟利益,往往采富棄貧,使礦產資源出現嚴重的浪費現象。
(二)國內的采礦技術發展不平衡
我國幅員遼闊,但是全國各地的經濟發展水平具有很大的差別,礦業的發展水平也具有很大的差異。在某些發達的地區,其采礦技術已經達到了國際化的先進水平,然而在經濟發展比較落后的地區,其采礦技術也非常落后,采礦設備也不齊全,而且采礦的貧化率比較高,從而導致礦山開采的效率變低。
(三)國內的資源回收率和綜合利用率較低
近年來,國際上很多國家都越來越重視對金屬礦山資源的回收利用。發達國家對金屬的綜合利用以及回收利用的技術已經達到很高的水平,而我國對金屬的綜合利用以及回收利用的技術還比較落后,目前,我國的礦產資源綜合利用率還不到20%,礦產資源的回收率僅為30%。
(四)地下開采造成嚴重的環境問題
地下開采導致地面塌陷,破壞地形與地貌的景觀,破壞地下水資源。隨著礦產的開發以及礦山地質環境的日趨惡化,環境容量之間有限的壓力也在增加。目前,國內礦山環境問題比較嚴重,還不能很好的適應我國經濟社會發展的新要求。
二、國內地下金屬礦山采礦技術發展方向
我國金屬礦山采礦技術研究已經取得了一定的成績,但是總體的采礦技術發展水平還比較低。為了提高采礦的技術水平,降低采礦的成本,實現經濟效益,今后采礦技術的發展方向被定為:精細開采技術、大規模采礦技術、無廢開采技術、無人化開采技術等。
(一)精細開采技術
隨著我國科學技術的不斷發展,社會分工也變得越來越精細,金屬礦產開采的專業化程度也越來越高,采掘業開始進入精細生產時代。實現邊坡開挖量、礦巖運輸功、維護工作量、露天采礦環境破壞等方面的最小化,以達到露天礦精細開采的目的。同時不斷的改善精細開采的工藝,配合精細額生產管理,獲得更好的礦山開采經濟效益,社會效益以及環境效益。
(二)大規模采礦技術
大規模采礦技術的核心是大直徑深孔崩礦技術。大規模開采的方法主要有分段空場法、VCR法、嗣后填充法、分段崩落法、階段空場法、階段崩落法等。我國崩落采礦技術的發展主要表現在無軌出礦的高階段自然崩落法、高分段大間距的無底柱分段崩落法。隨著階段高度以及分段高度的不斷加大,采礦的強度得到提高,采礦的成本也一定程度上降低,讓礦山開采企業獲得了較好的經濟效益。為了更好的實現自動化和機械化開采,今后要廣泛的應用大規模采礦技術。
(三)無廢開采技術
無廢開采指的是最大程度的減少廢料的排放和產出,有效提高資源綜合利用率,降低礦產資源開發的負面影響的工藝技術。我國在無廢開采方面已經取得了一些進展,無廢開采技術將在今后的礦產開采中應用得更加廣泛。
(四)難采礦床采礦技術
隨著地表資源不斷的消耗,采礦逐漸向深部發展,不斷的增加低溫低壓,特別是高應力礦區增高采場突發失穩等風險,加大了其潛在危害。對采礦進行深部充填,可以解決采場的不均衡應力。充填法對深部礦床,構筑物下礦床,水下、建筑物下礦床以及自然傾向礦床的開采具有重要的作用。目前,我國主要是采用充填系統自動化技術、高分層落礦以及無軌設備等技術,降低充填采礦法的采礦成本,大幅度的提高采場生產能力和勞動生產率。
(五)低品位礦床采礦技術
我國的礦產資源富礦少,貧礦多。用傳統的方法開采低品位的礦床,不僅經濟效益低,而且采礦成本高。溶浸采礦技術是結合選、采、冶等技術,直接從地下采集金屬的開采工藝。對于傳統常規開采方法不能回收的難選礦石、難采礦體、低品位礦石以及廢石中有用的成分,采用溶浸采礦能夠很好的進行回收,從而使地下礦產資源的可利用范圍變寬,增加礦石儲量,滿足了我國礦石產品日趨增長的需求。
(六)無人化開采技術
目前,我國的大部分金屬礦山開采還處于輔助操作控制和半自動化狀態。我國采礦設備不斷向智能化、遙控技術化、大型化和自動化技術發展,為無人化開采技術研究奠定了良好的技術保障。今后,無人化開采技術將持續發展下去。
三、結束語
綜上所述,我國地下金屬礦山采礦技術還存在一些問題,如國內金屬礦產資源嚴重缺乏,國內的采礦技術發展不平衡,國內的資源回收率和綜合利用率較低,地下開采導致地面塌陷,破壞地形與地貌的景觀,破壞地下水資源等。筆者通過深入研究,總結出了國內地下金屬礦山采礦技術發展方向,如精細開采技術、大規模采礦技術、無廢開采技術、難采礦床采礦技術、低品位礦床采礦技術以及無人化開采技術。
參考文獻
[1]郭金峰.國內地下金屬礦山采礦技術進展和發展方向[A].中國金屬學會.2005中國鋼鐵年會論文集(第2卷)[C].中國金屬學會:,2010:12(05):72-73.
【關鍵詞】金屬礦山;地下開采;高產高效;采礦工程
1、前言
在我國全部的地下礦山中,地下金屬礦山大約占到90%左右,隨著一些露天礦山轉入地下開采,這一比例還在逐步的增加,那么地下金屬礦山的開采技術的發展顯得至關重要[1]。隨著我國機械化技術的發展和管理水平的提高,需要新機械、新材料和新工藝開始在地下礦山得到應用,主要表現為大型的、先進的機械設備的研發,高產高效采礦方法的采用以及數字化電氣設備的使用等技術的發展。
2、地下開采技術發展現狀
目前所采用的開采方法主要有以下幾種,如空場法、充填采礦法、崩落采礦法,也存在一些其它方法,但是應用范圍較少[2]。隨著新設備、新工藝的實施,這么開采方法與以前相比也發生了很大的不同。
2.1 空場法
2.1.1 VCR法
20世紀8年代,VRC采礦方法在我國的鉛鋅礦進行了實驗,并成功應用。后來,這種先進的采礦方法先后在金川礦業公司、安慶礦業公司、獅子山礦、金山礦進行了大范圍的推廣應用。20世紀80年代中期,在凡口礦進行了階段臺階采礦法實驗,把露天采礦工藝成功的應用到了地下礦山的開采之中,就是首先在采場上進行割槽,利用這一割槽作為補償空間和自由面,采用深孔大直徑爆破技術進行臺階崩落,并從采場下部進行崩落礦石的運輸。
2.1.2 連續開采技術
地下礦山的連續開采方法主要是礦床的連續開采、礦石連續運輸以及礦房連續回采,就是說所有的采礦工藝都實行工藝連續化。我國在這方面做過大量的重點項目科技攻關,如在“六五”到“八五”期間,就做過大量的連續開采項目,進行了大量的科研工作的現場試驗,并在一些礦山進行了應用,取得了很好的開采效果。
2.2 充填采礦法
機械設備的大型化和機械化是實現充填采礦法的必要條件,不管是國外還是國內這方面都進行快速的發展,主要表現為支護設備、落煤割煤設備以及運輸礦石設備方面。在充填技術方面,發展最快的是膠結性充填,從最初實行的尾砂膠結充填工藝發展到了高濃度膠結物充填技術以及目前比較流行的不收縮、不脫水的沙膠充填技術。礦石的回采工藝也得到了快速的發展,從最初的分層開采、分段開采,發展到了大孔落礦開采,階段全高開采工藝也到了很大的發展;通過改良采場的布置參數,來進行采區機械化充填開采;并對充填系統實行自動化控制,最近新發明的泵送膠結膏體充填工藝,大大提高了工作效率,促進了充填開采工藝的高效開采。
在我國先后實行過干式膠結充填、分級膠結充填、尾礦膠結充填、水泥碎石膠結充填等先進的充填技術和充填工藝[3]。最近幾年,有研制成功了具有世界領先的充填開采工藝,最具有代表性的是:粗粒級水砂充填新工藝、高濃度全尾砂自流輸送及泵壓輸送充填新工藝、高水全尾砂速凝固化膠結充填新工藝、膏體泵送充填工藝與技術等。在20世紀90年代,在金川礦區進行了我國第一個泵送充填實驗,后來相繼又在銅綠礦進行第二個泵送充填試驗,獲得了成功。安慶礦泵送的材料主要是尾砂和水泥,運用高階段深孔大直徑的充填方法,取得了很好的充填效果,這一技術也填補了我國充填采礦方面的空白,改變了我國多年地下采用多中段作業的落后局面,實現了地下礦山高產、高效、安全開采,并且也標志著我國大直徑深孔采礦技術已經步入世界采礦的先進行列。
2.3 崩落采礦法
在我國實行分段崩落開采工藝面臨著很多問題,例如怎么加大斷面和怎么優化結構布置參數等問題。通常對結構參數的優化主要是通過擴大進路的間距。只有擴大間距才能很好的減少采掘所需的工程量。并且增大間距的可操作性也較強,很容易實現,容易推廣應用,現在已經在桃沖、北銘河、程潮進行了應用,并取得了很好應用效果。
低貧化放礦和主要是在采礦過程中當礦石臨街面達到出礦口時就停止放出礦石,這樣可以很好的確保礦石的完整性,很好的降低了礦石混入雜質。低貧化放礦這種工藝最先在鏡鐵山鐵礦進行了試驗,并取得了很大的成功。這種的優點主要是操作簡單、靈活,并且還不需要改變原來的采礦工藝,不但可以降低礦石的貧化率,還降低了雜質的混入率,取得了很大的經濟效益,所以,這種技術的應用前景非常大。目前,低貧化放礦我國的許多礦山都得到了不同程度的應用。
3、地下金屬礦山采礦技術發展趨勢
3.1 礦山開采深井化
隨著礦井開采深度的逐步增加,在一些礦床較深的地區,礦石的開采條件較差,經常會遇到較大的技術難題。目前,我們通常把深度超過千米的礦井成為深井礦山。以前我國的非煤礦山通常不會超過千米,一般在700米以下,但是最近幾年已經也出現了一些達到千米的礦井開始進行開采,例如冬瓜山銅礦床、金川二礦區850m水平就是這種深井。隨著礦山的開采深度越來越大,巖層地壓增大,巖層溫度升高,礦山的排水、支護等遇到了前所未有的困難,這就要求我們要改進現階段的采礦工藝和采礦設備。反過來說,隨著采礦工藝和采礦設備的改進,深井礦山會越來越多。
3.2 采礦設備高效化、大型化、自動化
礦山設備的發展方向是設備的大型化、自動化和高效化,研制大功率的鉆孔爆破設備、全液壓鑿巖設備、巷道鉆進設備、輸運設備、鏟運設備以及振動出礦、連續采礦成套設備勢在必行,并且盡可能的實現設備的高效化。半自動或者自動化,減輕工人的體力勞動。激光定位裝置,是實現鑿巖設備自動化的必要技術,自動化的鑿巖設備可以進行自動鑿巖,連續式裝載、自動式裝卸和運輸。大型礦山采用全部的機械化、高效化的設備,必能大大降低勞動強度,增加礦山產量。
3.3 礦山環保化、綜合治理化
在一些發達國家,非常重視礦山的環境治理,尤其是對礦上的矸石、廢水、粉塵以及廢棄,并且標準非常的嚴格,很多品味差的礦石都由于治理成本太高而無法生產。特別是對矸石的治理,對那么廢石山、尾礦通常都會進行覆蓋,在覆蓋層上面再種植綠色植物,進行綠化處理。國外還非常重視建立無矸石礦山和無廢物礦山,我國目前也在引進國外先進技術,例如南京棲霞山鋅鋁礦和吳縣銅礦現在也建成了無廢物礦山。
除此之外,采用充填工藝進行采空區充填,不但可以利用廢物,還可以保護環境,這也是未來綠色礦山建設的總的方向。
參考文獻
[1]孫豁然,周偉,劉煒.我國金屬礦采礦技術回顧與展望[J].金屬礦山,2003.
關鍵詞:地下礦山 深部開采 安全
1引言
采程是一個綜合性的工程,其開境特別復雜,地下礦山深采表現的尤為突出。近幾年來,伴隨我濟持續高定發展,能求旺盛,煤量大幅加。這使得礦采延度加快,開進一加大。伴隨礦采深度的增加,直致礦山地的升高溫高,同時難以避運提、排水、支風、充填等系統的帶戰。
2地下礦山深部開采帶來的問題
(1)地下礦部開采過中,高力帶來的動害問題主要表爆和巷穩變形破壞,其關術在于巖制問題。根據地分律及礦山地山深部開采時巖學性質試以看出:伴隨開度的增加,原力的垂量的增大度的增大成比,同時礦度指標伴采深度的增加有下趨勢,故而造成地下礦山深部開采過程中,巷形破壞現象加劇、礦穩現象增多、巖變性質增強。
巖動是最直接、最劇質動力災害,是地下礦山深部開采時一個比出的災問題,嚴肋、作員和設全,目前全球范圍內有50多個國家和地區做爆活動錄,其多發非和印山地下礦山深部開采中。記的第一次爆就發生在印爾金礦。在南礦的開程中,伴下礦山深部開采行,爆活度和頻著增加,從十八世紀初的十起到十八世紀中期的近三百起,造成了百余人喪生和幾千個工失。從各個國家和地區的統據看,巖生的強頻度伴隨地下礦山開采深度的增加而增加。
近年來,伴隨開采深度的增加,巖度和強度明大,雖尚未造員傷亡,但其己成為礦山地下礦山深部開采的重全問題。統料可以看出:巖發生于強、厚度大、埋的完巖中,主要影響因層的地質結構和巖性,伴隨地下礦山深部開采的進入,巖頻度、強度及規呈升高勢。
與淺采不同,地下礦山深部開采時不僅自力隨深加而增大,而且深部巖構面一般較淺部育,導致構力的作用十著,致使巷巖應力過大,同烈的采礦擾致采動影圍內的巷力近十倍于原力,由于以上因個或共同作用,造成巷護結構的大面形和破壞,嚴響了礦山生井巷開拓工行。
從鉆孔實驗的觀測數據研究可以看出,正常的地溫梯度一般大約為0.02-0.03℃/m。經在礦山實地調合分析發現,導致地下礦山深部開程中井下溫度升素有許多,主要是由于巖內熱水、礦化、機備、空氣壓人體等熱熱或散熱造成。所以說地山深部開采條件下,井下作業常會出現高十度的高境。
深井高環境對人的生響很大,易使井下工意力分散,勞動生低下,進而導致工故升高,礦山生率大幅下降。長時間的高環境不僅惡礦的作業環境,而且易導致發生熱攣、熱疲射病等熱業病。所以說,熱業病威脅將是地下礦山深部開采面臨的又一嚴重問題。從一些國內外的統料可以看出,當井度超過27 ℃以后,溫升高1℃,工故發生率升高8-20%,勞產率下降9-15%,如對日本10個礦害事故的調查顯示:工溫度在30-37℃的事生率較30℃以度高10萬倍倍;當井溫超5℃時,將使工法工作,直接威人的生全。有研究者將高、水、火、瓦為礦井四大災害。
伴隨開度的增加,礦提、排水、充填、供水、通溫、壓風、通明等系統的復度隨之升高,將會對深部礦山開采的生力產生較大的影響,一方面伴井的延伸,運率必然有低,其次各個系設運行以及管用升高,將對礦山的經濟效生消極的影響。通水、供風、充高水壓約,對工設所需的材料材質(各管壓能力、鋼的提升性能)有了更高的要求。
3地下礦山深部開采的安全措施
(1)統籌規劃,合理開采
對地下礦山深部開采統劃,合采,盡可能防止采柱應力疊成的應高。巷置在穩層內;巷向盡可能與本區最大力方向一致,減小力對巷道的作用;避免開的支承壓烈作用,將巷置在已采的采下;采取上部煤層預采,跨巷回采等方法,避上部開留煤響,且與煤沿保持一距離;避免相之間的相互影響;合理開序以避免采鄰的區段時進行等。研究快速有部高應壓技術,對于防于局部應中而引起穩和動力災害具有實際意義。
(2)充分了解,因地制宜
加強深質工作,充分了雜多變的煤巖征、瓦、水等災布,斷間結構、圍定狀態及與井程之間的相系,從而為采效方案或技徑提礎條件。
改進圍制技術,限巖變壞。圍巖支式分為被護和主護,被動支護是限巖的變形破護控制已經松動破石,主護是以圍巖的,利用圍撐能力控巖變形破壞。深部圍進幾小就有可能為碎裂體或松體,支象是破的剪脹變形圍巖。試以看出,巖值強度和殘度對圍感,較小的圍以較大地提巖的強度。所以說,在采用主動方式,提網索支統的強度和改善性,可能取得較護效果,地良地段復合支果可能會更好,應宜。
(3)加深研究,技術治理
加強深害治理技究,在進行通溫和局下制冷技究與應時,開辟新的思究可行的技術途徑,變熱熱能用,變利。另外,采科技成果,研濟高效且環好的礦井降術材料,是保部采礦順展的技術方法。對于深斯問題,今向必然是治發利用相結合,將煤發與煤層開發等重要的位究。對于地下礦山深部開采的動象,應進一究其發件、特律,建立符礦山深部開采實測預報理論以治措施。
4結論
煤礦地下礦山深部開臨的一系題將是我前和今后煤全生產大問題,必須未繆,加大科新的力度,以期解技術難題,采術裝備,降低和下礦山深部開采帶險,實現深部煤全、高本開采。
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