上向水平分层充填采矿法的改进
时间：2023-02-13 21:30:04 来源：千叶帆 本文已影响人
荆晓东，宋泽普，盛宇航
传统的采矿工艺不但效率低，安全性差且对环境污染严重。采矿后对环境污染二次治理的难度极大不但如此，还需要投入大量的人力、物力、财力大大增加了采矿企业的投入成本。因此在实践中不断探索发现新问题，针对问题提出完善和解决方案。使采矿技术更加科学合理。面对发展日益加快的采矿行业。一些开采能力低、技术设备落后、人员不专业等诸多问题的小作坊矿厂被淘汰。现实采矿作业过程中采矿业的开采施工难度比较大，主要受当地的地理环境和地质结构影响。这要求采矿企业在开采前做好矿区的勘探和测量工作，根据事前调查和研究选择最适合的开采区域，对开采区域进行合理规划和布局在矿井建设过程中严格执行国家安全标准。随着我国社会经济科学技术不断发展，我国针对采矿工艺技术加深研究和投入。传统的采矿工艺已被逐渐淘汰。为了提高采矿效率，减少资源浪费，降低采矿过程中安全事故的发生率。采矿工艺技术也要与时俱进，利用现代先进信息技术，对采矿工艺进行改革和完善，使其能够最大程度的适应社会发展要求。随着人们对生活环境质量要求不断提高，对矿产资源的依赖只多不少。当前我国采矿工艺技术水平与发达国家相比还比较低。在实际作业过程中。由于作业环境的复杂性、技术设备落后、工作人员不专业、负责人员安全意识低等问题造成采矿安全事故频发，人员伤亡事故不断。严重制约了采矿行业可持续健康发展。
我国的采矿业可以追溯到19世纪60年代，清朝末期大家为了探索救国之路兴起了洋务。运动，主要是向西方国家学习先进的科技来拯救在生死存亡之际的清朝政府，但是这一运动并没有使我国采矿业全面发展。我国的采矿行业真正的迅速崛起是在新中国成立改革开放以后，我国建立初期百废待兴，继续发展工商业来改变贫穷落后的面貌，这一时期的采矿业得到了前所未有的快速发展。但是这一时期低端落后的开采技术不仅仅降低了开采效率还对环境造成重大污染，严重阻碍了采矿业的可持续发展。随着信息技术的广泛应用，全球经济一体化速度加快，改革开放和中国加入WTO以后我国国门被逐渐打开，我国经济发展面临着前所未有的机遇和挑战，为了更好的提高我国国际贸易水平，加快我国国际化步伐，增强我国国际竞争力，打响资源保卫战，合理开发和使用矿产资源是经济发展的重中之重，且矿产资源是世界各国发展经济所必须的原动力资源，是强国之路的必然选择。目前我国矿产开采技术比世界先进国家水平低，开采过程中安全保护措施不合理经常发生瓦斯爆炸、雨水倒灌、矿井坍塌等事故。由于地理环境和地质构造的不同，所需要的开采设备和具体指导技术也不同。这要求采矿企业要根据实际情况出发，因地制宜的选择适合这一矿区开采的技术方法从而有效的推进采矿作业顺利进行。
现代化采矿技术是为了改善采矿过程中恶劣的作业环境，结合现在信息技术及高科技设备制定科学有效的现代化开采工艺技术进行矿山绿色开采、节能开采。改变传统的只重开采数量，不重开采过程的开采理念。对开采过程中造成的环境污染问题不管不顾，现代化的技术工艺是能综合开采过程中的各种问题合理解决综合设计开采方案。很好的解决了矿山开采与环境污染以及安全事故等多方面问题的矛盾。该技术方法综合多方面环境勘测数据，对矿区周遭地质环境进行详细分析和总结。充分做好事故预防工作。建立健全安全管理制度，定期组织工作人员进行专业培训，提高从业人员综合专业素质。有效提高采矿相关人员工作积极性，保证其生命安全。
新中国经济建设时刻强调可持续发展，它是对各个领域经济发展的要求，它要求各行业发展都不要以牺牲环境为代价，要求行业在绿色健康生态的氛围下持续稳定发展。近年来由于环境污染对人们生产生活造成的影响越来越大。人们的环保理念和环保意识不断加强。绿色环保，节能减排也被作为各企业发展的重要标准。面对这种情况我国政府部门也针对环保问题对企业施工生产过程提出了一定的环保标准，要求各行各业都要在遵守国家环保标准的基础上进行生产活动。从采矿工艺开始发展至今环保问题一直都是该行业急需解决的重要问题。采矿业带来的后续环境治理投入在逐渐加大。所以采矿业绝对不能再继续使用传统采矿方法走先污染后治理的老路。探索研究新的采矿工艺技术是时代发展的要求，是提高企业经济效益、增加企业综合竞争力的必要手段。科学了采矿工艺技术为我国采矿业的发展指明了方向。当前我国采矿工艺相对来说与发达国家还有一定差距，国内的采矿企业一定要居安思危，不断的引进和学习先进的采矿技术。提高采矿效率、减少资源浪费、兼顾环境保护、减少安全事故才能不被蓬勃发展的采矿业淘汰。采矿企业要大力招揽专业技术人员增加技术投入，与高等专业院校合作通过充分掌握采矿专业理论知识来指导实践工作。同时采矿企业要在矿区建设时合理设计和规划。始终将人员生命安全放在首位，加强企业内部管理是保证采矿业发展的重要前提。
（1）通过对当前采矿业发展形势进行分析。人们毫无节制的对矿产资源进行开采利用，不仅是矿产资源数量紧缩还无法有效的保证矿产资源开采质量。这只会让开采环境越来越恶劣，开采难度越来越大。与此同时紧缺的矿产资源会在市场上价格飙升，这一系列的连锁反应，使采矿企业无法有效的控制生产成本，为了增加开采数量而忽视开采质量。这对矿产业来说形成恶性循环。对经济发展积极采矿业持续健康发展都及其不利。
（2）在实际采矿作业中，采矿使用的设备工作人员是保证采矿顺利进行的重要前提。所有工作人员要及时沟通有序进行工作调度，如果在采矿作业过程中出现特殊情况。相关工作人员要根据实际情况，将采矿设备以及工作人员进行灵活调度。在进行巷道掘进施工时要严格按照设计图纸准确把握施工进度。只有做好采矿前的施工筹建工作，才能更好的保障后续采矿工作顺利进行。
4.1 采矿工艺技术存在缺陷
我国的采矿工艺技术目前还不是很先进。与某些发达国家相比我国的采矿技术还需要完善和改进。我国的采矿业目前在矿产开采数量以及质量上都难以达到我国经济建设要求，资源浪费现象严重。采矿工艺技术落后的原因主要有以下几点：第一，我国的勘测技术落后，无法正确掌握我国资源储量，造成我国矿产资源开采效率低。第二，采矿工艺和设备落后，机械化水平低。目前大多数采矿企业多以劳动密集型的小作坊企业为主。工作效率低且危险性较高。第三，不能准确选择矿量丰富的矿区。经过大量先期矿井建设投入后，往往开采一段时间发现开采价值低，开采入不敷出，不得不放弃这一矿区浪费了大量人力、物力、财力投入。第四，对开发难度较高的矿区无法提供技术支持，而造成资源浪费。
4.2 采矿作业过程中安全隐患较大
采矿企业大小事故频发，人员伤亡率高，在人们的印象里采矿业俨然变成一种高危职业。采矿业安全事故已经成为人们不得不重视的那个重要问题，由于安全事故造成的人员财产伤亡不计其数，难以估计。采矿作业中常见的安全问题主要有以下两方面：一是矿井坍塌事故，由于采矿作业是在地下进行，如果地下巷道建设安全标准不合格，或者由于天气自然原因发生暴雨洪水都可能造成洪水倒灌、地下巷道渗水、漏电坍塌等重大伤亡事故。为解决采矿业安全隐患问题，我国政府对采矿业制定了一系列安全标准，要求采矿业必须严格遵守国家安全法律法规。第二，采矿作业工作环境复杂，空间狭小，空气流通不畅，一旦工作人员操作失误，极易引起爆炸和火灾等安全事故。从而造成更大的经济损失和人员伤亡。
随着我国经济水平不断发展，科学技术水平也不断提高，采矿工艺技术水平也被日益完善，目前在我国采矿业应用比较广泛的技术主要有以下几个。
5.1 填充采矿工艺技术
由于采矿区地质环境复杂，对矿区施工作业要求较高。如果矿区强度硬度不高极有可能造成开采过程坍塌。所以为了能够顺利进行开采作业，提高开采效率。运用一些其他材料对矿区进行填充来增加矿区硬度和强度是保证开采顺利进行的有效方法。在开采作业前。采矿企业事先进行材料填充和使用支付技术施工建设矿井，是做好施工前准备的必要手段。
5.2 溶浸采矿工艺技术
利用化学原理进行采矿作业在现代化采矿过程中越来越被广泛应用。目前被使用比较多的溶浸采矿技术就是利用化学和物理原理。将两者充分结合，首先使用可以用在采矿层的溶浸液，和矿体充分反应融合直接生成液体，达到采矿目的。这种方法环境污染比较小，操作简单，投入成本低且可以很好的避免安全事故发生。是目前最常用的采矿方法。
5.3 空场采矿工艺技术
运用空场采矿技术，首先需要将矿区进行合理布局，将矿区分成两部分。在采矿室工作人员要有序对两个部分进行开采。首先开采矿房内的矿产资源在开采矿柱内资源。矿柱主要是支撑矿区不会发生坍塌危险等情况。这种分区分片的采矿方式很好的起到了矿区安全保护作用，有效避免了采矿危险事故发生。是在采矿作业中最重要的安全采矿工艺技术。
5.4 加固矿层岩体采矿工艺技术
一些采矿企业只注重经济利益，安全意识低，忽视国家安全法律规定。视工作人员生命如儿戏，导致矿区内大小采矿事故经常发生。其中最主要的是采矿巷道周边掩体脱落坍塌事故，这些事故的发生带来的不仅仅是开采效率的降低，它给每个矿工背后的家庭带来的是更沉重的打击。由于采矿工作地理环境特殊。一些企业为了减少投入，在施工建井时并没有采用一定的技术手段对人体进行加固防护处理。该工艺在采矿过程中应用十分广泛，因为采矿企业不仅可以使用这种办法进行岩层加固还可以应用此种办法辅助其他采矿工艺提高采矿效率。
5.5 崩落采矿工艺技术
在进行地下采矿作业过程中，如果巷道内壁岩石或土壤疏松，就会因为震动等原因脱落坍塌。大部分采矿企业为了给工作人员营造安全稳定的工作环境，对巷道内进行详细勘测，一旦发现有可能会脱落崩塌的岩石层会事先进行爆破，使其人工脱落，以避免在后期施工过程中发生危险。当前经常使用的崩落采矿技术工艺主要有两种。一种是无底柱分段崩落。这种方法全程运用机械进行，不需要人工操作，安全性能比较高。另一种有底柱分段崩落技术方法操作难度比较大，技术要领相对复杂。
6.1 有效的对事故发生起到警示作用
在采矿作业中发生安全事故似乎已经司空见惯，人们一直在寻找和探索能够降低事故发生，提高开采安全作业的有效办法。在采矿时经常容易发生的坍塌、漏电、灌水、爆炸等安全事故为采矿企业带来了巨大经济损失，对相关工作人员的生命安全造成极大威胁。应用现代采矿工艺可以对矿区进行24h实时监控。安装感应系统，当周围环境发生变化或有险情时，及时发出预警信号给，留给人们足够的避灾准备时间。
6.2 有效推进化学物理采矿方法的使用
使用物理化学方法进行资源开采，可以有效的降低投入成本，提高经济效益并且在减少安全事故方面具有很好作用。利用化学物理反应直接进行矿产资源开采，大大降低了人工资源投入，有效保证采矿作业安全。
6.3 该方法更加绿色环保
传统的矿产资源开采方式是以牺牲环境为代价。对矿区周围环境破坏严重。随着经济发展与环境污染矛盾日益突出。人们对生存质量环境要求越来越高。环境保护问题被人们重视起来。现代化的采矿工艺技术是考虑采矿效率、采矿安全性以及环境保护等对多方面进行综合考虑的科学方法。我国政府大力引进先进技术和专业人员、推出采矿业安全管理标准、加强对不合格矿业整顿力度，从根本上促进了采矿业现代化发展。
6.4 该方法提高了对采矿作业安全管理重视
探索开发使用现代化工艺技术进行矿产资源开发的首要目的是保证开采作业安全性，降低开采工作危险性。使用科学的方法对矿井内环境进行安全监测。保证施工现场安全，排除安全隐患，提高工作人员安全意识。
随着我国经济发展速度加快，科学技术水平不断提高。给采矿工艺手段也提供了重要技术支持，在开采过程中坚持绿色环保理念，减少开采过程对环境造成的污染，提高企业经济效益和综合竞争能力。是现代化开采工艺技术需要研究和探索的重要目标。根据以上分析总结可以得到，积极探索科学有效的采现代采矿工艺技术。对提高采矿效率、保证采矿质量有积极的影响作用。所以在科学技术迅速发展的今天，我国采矿企业要根据时代发展要求，摒弃旧的传统的采矿方法，利用现代先进的信息技术，不断改革和完善采矿工艺，促进采矿业健康可持续发展。
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