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管窥采矿的技术与方法

2013/11/25 阅读:

一、井下采矿的方法

(一)充填式

它的材料稳定性不足而且价格昂贵,所以该技术的运用存在成本过高而且稳定性起伏很大的现象,从而限制其扩展。新世纪以来,填充技术得到了进一步的提高。我国在新技术开发之前,运用最广泛的是干式填充或者分级尾砂胶结等技术,而现在,为了节约胶结材料等用量,填充技术不再单一化,开始向高尾砂高浓度的方向发展,这种转向在节约材料的同时,还节约了生产的成本。另外,还保护了矿山生产,避免对矿山的环境造成破坏。实践中表明,充填采矿技术还具有减少矿石贫化率,防止地表发生塌陷等作用。在采矿的过程中,矿体的组成都相对复杂,因此,在矿石形状并不规则的矿区,一般方式的采矿方法,会造成采矿的成本过高,不利于企业经济效益发展,所以选择高分段式的充填采矿技术,相对其他采矿技术而言,更加有效率,而且在安全方面也更加的有保障。

(二)回采式

最后一步,用凿岩车施工,将落在地下的矿石用工具运出回采式,又分成留矿柱式和无矿柱式的连续开采式。根据图中的回采方案,由一号位置向一百米长的矿段划分为一个盘区。以下向胶结式的充填法为主,采完八十米到八十五米,留下十五米到二十米的矿柱。一个阶段完成以后,可以利用这样的方法,在第二步过程中,继续回采矿柱。当采用中间段进行开采的时候,每个盘区内会产生多个空间,也就是矿房。当回采矿房时候,由于开始采场位置低压过低,能够有效的维护通道的稳定性。从整体上看,这样的开采方法,有利于整个采场的稳定和安全。无矿柱式的回采方法与有矿柱的方法。相同之处在于,第一步都是每隔一百米的距离划分一个开采位置,不同之处在于它的盘区与盘区之间不能留有矿柱。然后利用下向胶结式的充填方法,在中段部位来回开采,当完成整个矿石开采之后结束。

二、技术的运用

(一)“三下”采煤技术

“三下”采煤技术指的是铁路和一些建筑下采煤方法的统称。我国每年采煤量超过了一百四十亿吨,然而我国利用三下采煤技术采出的煤炭只有十亿左右,只占我国采煤量一个很小的部分。然而随着技术的不断提高,三下采煤技术得以迅速发展起来。以前仅仅是充填式的方法开采,现在出现了更多的技术,例如陷落法开采。它与以前的技术相比,优势很明显,对地面的建筑物和铁路,减少了破坏的程度,相对而言,还降低了企业生产的成本,提高了企业的经济效益。在三下采煤技术上,主要针对的是建筑物或者铁路。我国对于建筑物下的矿井开采,已经研究了很多年了。从一九六二年开始,我国在建筑物底下矿井开采中,运用了多种手段方法。下面,举几个例子进行说明。例如条带开采法。所谓条带开采,就是将一个煤层的区域,划分为一些条带,在条带与条带之间进行开采。这种开采的方法,保留了上覆岩层的重量,有效地增加了煤柱的稳定程度,而且在开采的过程中,保证了开采者的安全问题。在铁路下采煤的时候,应该注意的是,在开采的过程中,对于路基可能产生一定的影响,造成路基的变动。有的时候,甚至导致地表的开裂、塌陷,直接影响到行人或者车辆的安全。所以,在开采的过程中,应该多加注意。首先,在开采的深度上,一定要把握到位,由于是在铁路下方开采,所以煤层的深度与其厚度之间的比例一定要符合要求。其次,开采的过程中,应该留设铁路,它能够对煤柱产生一定的保护作用。在开采区域上,应该合理的布置好采区,尽量让采区范围处于铁路的正下方。并且,要合理控制开采速度。最后,也不应该完全忽视上方的地表,对地表应该及时的检查,一旦出了问题,最好立即进行诊断然后弥补维修,让它恢复到正常状态。

(二)深矿井开采技术

由于深部矿井底下的形势更为复杂,所以,要如何有效地解决深部开采矿井中一些技术上的问题以及如何让深部矿井在建设方面更加合理与安全,如何提高开采效率,提高开采量,成了深矿井开采所面临的关键问题。其实,在深矿井的技术上,并没有很统一的方法。在开采的过程中,主要会遇到以下几个关键问题,例如在开采的过程中遇到矿震或者井爆怎么办?由于地质结构的不同,在对煤层开采时候要更加注意如何控制好矿压和对地压的冲击等。一般情况下,深矿井开采需要一些技术措施,例如降温。在深部开采中,通风度这一点相当重要,在一般状况下,我们都是对矿井开采时的通风系统进行改造,加大矿井内部的风量,从而降低内部温度。在有关防治瓦斯突出的安全问题上,应该注意的是,除了加大采区的风量这些基本措施以外,还应该采取别的有效方法。如在开采的过程中,适当对矿井内部的解放层进行采掘,能够降低瓦斯带来的危险度。或者向煤层内注入一些水量,破坏瓦斯一些基本性质,让它的应力降到安全范围内。深部开采煤矿技术还未完全成熟,由于它的地质条件,一直在技术和方法上存在种种问题,但是深部矿井的开采仍然在发展之中。在深部矿井的开采过程中,它向我们揭示了深部煤矿的地质构成及其原理,有利于未来地质勘探等技术的发展。并且,保证了未来深部矿井中资源的持续开发和利用。

(三)改善巷道布置

特别是近几年来,在采煤技术和方法不断得到改进的时候,巷道布置也成了提高生产水平、加快开掘速度的方式之一。合理的巷道,成了深层矿井中工作的关键因素之一。除此之外,在开采的矿区内,应该把握好开采方法与开采布置两者的匹配度,改变优化通风以及运输的系统,减少掘进巷道的工程量。减少矸石的排放,矸石一般留在矿井内,简化了生产系统。在提高产区的经济效益的时候,应该重视综采技术与中掘技术共同的发展,提高生产的效率。布置好巷道,减少矸石排放,有利于高效集中的开采。结束语由于矿产资源的稀缺,所以有关矿产资源的开采,在近几年成为了热门的关注点。在我国的矿产开采生产中,由于井下地势的丰富多样并存在着不同的问题,所以开采井下矿产的方法也不是单一不变的。同样,井下矿产的开采技术与方法也不能停滞不前,应该不断的进行改革与发展,创造开采业的良好环境。

作者:刘玉锋单位:中煤科工集团南京设计研究院

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