王青 玄祖普
摘 要:采礦主要是為生產(chǎn)和生活提供必要的礦產(chǎn)資源,具有極其重要的地位和作用。唯有選擇了合理而有效的開采方法,才能夠在保護環(huán)境的前提下開采出礦物。筆者結(jié)合實際情況,歸納總結(jié)了采礦開采方法選擇的前提,即需求安全性、高效率性、易操作性和靈活性的統(tǒng)一。并闡述了影響開采方法選擇的技術(shù)因素、地質(zhì)因素和經(jīng)濟因素因素,對采礦方法的選擇步驟和注意事項進行了說明,最后,列舉了空場采礦法、崩落采礦法、充填采礦法和原地溶浸采礦法等常用的開采方法。
關(guān)鍵詞:采礦工程 采礦開采方法 可持續(xù)發(fā)展
中圖分類號:TD80 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2015)02(a)-0090-01
采礦工程工作的順利開展離不開采礦開采方法的有效選擇,選擇合適的開采方法有利于全面提高礦山的生產(chǎn)能力、安全保障能力和經(jīng)濟效益。目前,國內(nèi)采礦一般是初選采礦方法,然后分析經(jīng)濟、技術(shù)方面的具體情況,最后通過多方對比遴選出最佳方案。近年來,模糊數(shù)學(xué)、價值工程、灰色理論等知識的應(yīng)用,減少了在選擇方法過程中不確定因素和人為因素的干擾。
1 選擇開采方法的前提
在選擇合適的采礦開采方法時,必須要堅持安全性、高效率性、易操作性和靈活性的統(tǒng)一。安全性是需要進行首要考量的,選定的采礦方法,不但要在開采過程中盡可能地確保工作人員的安全性,還必須確保在發(fā)生事故災(zāi)害后,相關(guān)人員能快速離開危險地帶和區(qū)域,盡最大可能減少安全范圍內(nèi)的設(shè)施設(shè)備和建筑設(shè)施的毀壞;其次,在選擇采礦開采方法時,為了提高勞動生產(chǎn)率,降低企業(yè)運行成本,為企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟效益和社會效益,必須盡可能地選擇采集效率高的方法;再次,應(yīng)盡可能地選擇簡單、方便、容易操作的開采方法,便于工作人員掌握,提高施工和生產(chǎn)效率;最后,要選擇操作變換較為方便靈活的方法,確保即使在開采的環(huán)境、條件發(fā)生變化時,也能通過迅速快捷地變換施工方法、適應(yīng)開采環(huán)境。
2 影響采礦開采方法選擇的因素
影響采礦方法選擇的因素主要包括技術(shù)因素、地質(zhì)因素和經(jīng)濟因素。
技術(shù)因素包括礦體勘探的程度、礦山的開采規(guī)模、采裝運機械化程度、加工部門對礦石的要求、地表陷落的可能性以及礦山技術(shù)操作水平、綜合管理水平等;地質(zhì)因素包括礦床自身的自然條件,礦石和圍巖的自然性、結(jié)塊性,礦體傾斜度、厚度以及形狀等。
3 選擇開采方法的步驟
首先,要對開采的條件進行全面總結(jié),用直接選擇法和剔出法來綜合考量開采的條件、開采的技術(shù)、礦山的地質(zhì)條件、不適合開采的條件等,初步選擇3種左右的方法;其次,要對選出的方法進行對比和篩選,結(jié)合實際情況,從安全性、效率性、經(jīng)濟性等方面進行對比,歸納分析各方法的優(yōu)缺點,選擇兩種以內(nèi)較為妥帖的方法;最后,通過綜合論證遴選出最佳方案。若各種采礦方法差別極其微小時,要通過技術(shù)方面的論證和經(jīng)濟因素的對比,遴選出一種在技術(shù)上、安全上和成本上整體評價最優(yōu)的采礦方法。
4 選擇開采方法的幾點注意事項
首先,在遴選采礦方法之前,要進行必要的實地研究和調(diào)查,對當?shù)氐牡刭|(zhì)條件、相關(guān)的技術(shù)條件等熟悉掌握;其次,在遴選妥帖的采礦方法時,要對比和評價每鐘備選的采礦方法。例如,考量技術(shù)方面的各項指標時,需充分考量礦柱的回采方法和采集系統(tǒng)等各方面的綜合因素;最后,在選擇采礦方法時,必須對備選的采礦方法做出細致充分的分析,結(jié)合地質(zhì)的條件和要求,繪制出各自對應(yīng)的設(shè)計圖紙,并附以說明書,而不能敷衍了事,僅憑經(jīng)驗做事。
5 常見的幾種開采方法
隨著科技的進步和社會經(jīng)濟的發(fā)展,新的技術(shù)、工藝和設(shè)備不斷更新變化,采礦方法也跟進擁有一定程度的進步。下面就提出集中常見的開采方法。
5.1 空場開采法
空場開采法一般是指在采礦回采的過程中,將采空區(qū)始終保持空著的狀態(tài),借用部分不規(guī)則礦柱或人工支柱進行有效支撐,空場采礦法對礦石和圍巖的穩(wěn)定性有很高要求。
5.2 崩落開采法
崩落開采法一般包括底柱分段崩落法、無底柱分段崩落法和階段崩落法。它是單步驟、依次序開展連續(xù)回采的,而不必將采區(qū)特別劃分成礦房和礦柱兩步驟進行回采,但僅適用于采場結(jié)構(gòu)極其簡單的礦區(qū),有一定的局限性。
5.3 充填開采法
充填開采法是指用各類充填料對采空區(qū)開展逐步充填的采礦開采法,它可以滿足機械化和大型設(shè)備化的要求,不但能有效預(yù)防圍巖崩落、地表的沉降以及因自燃性礦石而引起的火災(zāi)等事故,還能為回采提供便利。充填開采法一般可劃分為干式充填采礦法、水力充填采礦法和膠結(jié)充填采礦法。
5.4 原地溶浸開采法
原地溶浸開采法也稱作溶浸采礦,這種方法不需要將礦石采出地表,而是可以直接從地下提取出金屬。它需要將采、選、冶技術(shù)綜合運用,先依據(jù)礦物的理化性質(zhì)遴選合適的溶浸劑,再通過鉆孔將溶浸劑注入礦體中,通過化學(xué)反應(yīng)將固態(tài)的礦物轉(zhuǎn)化為液態(tài)或氣態(tài),最后通過鉆孔提取出來。它最大的優(yōu)勢就是能夠最大限度地保護環(huán)境,不破壞礦區(qū)的植被。
隨著人們對礦產(chǎn)資源的需求的不斷增大,選擇合理而科學(xué)的開采方法顯得愈發(fā)重要,我們需要綜合考量各種開采技術(shù)條件,選擇可行性、安全性和經(jīng)濟性最佳的采礦方法,使得既能滿足人們對礦產(chǎn)的需求,也能實現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展。
參考文獻
[1] 張鶴松.淺析采礦工程中采礦方法的創(chuàng)新與實踐[J].黑龍江科技信息,2013(10):78.
[2] 楊本生,李星,耿惠星,等.整合礦井開采技術(shù)優(yōu)化[J].煤炭與化工,2013(7):14-15+18.
[3] 王立忠.礦山開采技術(shù)發(fā)展趨勢綜述[J].科技與企業(yè),2013(15):140.
[4] 張東春.淺析采礦工程中開采方法的有效選擇[J].科技資訊,2014(1):51.
[5] 張效彪.不規(guī)則頂分層破壞區(qū)下礦壓規(guī)律及回采方法研究[D].中國礦業(yè)大學(xué)(北京),2013.