井下矿层开采工艺选择分析

摘要：无论是在我国还是在其他国家，矿产资源是一种宝贵的财富。有关专家制定了一个科学上合理和经济上有效的采矿概念，以开发安全和有效的绿色采矿技术。第一步必须依靠合理的采矿技术。比较厚矿层三种开采工艺的利弊，并建议优化开采工艺和操作。

关键词：矿产资源；井下；厚矿层；开采；工艺选择

以我国能源消费情况来看，一次能源占总矿产资源的比重一般在75%左右，近年来，随着社会对矿产资源需求的不断增加，矿产产量也逐年增加，矿井开采量和深度不断增加，同时，安全技术管理要求也越来越高，虽然近年来我国由于地质条件的差异，在矿井开采技术上取得了长足的进步，在我国矿产资源收入中，厚矿层和特厚矿层所占比例高达40%[1]。在拆除这类矿层时，要结合地质结构具体条件，选择合理的开采方法和技术，这也是安全高效采矿的核心[2]。结合当前我国迪克采矿的现状进行分析，对其技术的选择性原则，研究该技术的优缺点，以及采矿工艺的优化方法，并提出以下方法。

1国内厚矿层开采的现状

由于我国幅员辽阔，虽然矿产地质条件反映差异较大，但与薄矿层相比，厚矿层所占比例较大，矿产资源丰富，在进行矿层开采时，其工作范围较广，便于工程机械的布置，及人员的操作工作。经过多年对采矿设备的科学研究，厚矿层开采技术已基本形成[3]。

2厚矿层开采工艺选择的原则

应选择一种较为适合的开采技术，可提高矿山的开采效率。它不仅对安全生产和管理矿物具有重要意义，而且提高矿物的经济效益和社会效益，因此，选择适合的方法和技术条件，合理开采技术的关键是矿产安全生产第一个条件，应该遵守的原则最大的回收率，安全的去除原理和先进的种植技术[4]。2.1最大采出率原则。虽然我国的矿产资源储备量较大，但是这种不可再生资源矿产仍然是有限的，这就要对其进行合理利用，尽量减少矿产的开采工程，取得比开采要求更好的经济效益和社会效益的原因。它为矿井开采划定了明确界限，力求采用先进的开采方法和技术，确保开采安全[5]。近年来，一些矿井工程为了提高矿产资源的回收率，开始回收边角的残矿废矿，虽然效益相对不明显，但在一定程度上鼓励了废矿的回收和利用，在进行早期矿井开采时，必须要按照最大的回收率原则，选择一种适应当地地质的采矿技术，可使矿产资源的出产率最大化。2.2安全开采原则。矿产工程的安全开采，是党与政府高度重视的工程项目。总书记对于安全生产重要理论，明确了“人命关天，发展决不能以牺牲人的生命为代价”。鉴于生产环境符合安全生产条件的要求，这也是矿井开采的首要原则；而在开采方法和方法的选择上，必须以安全开采原则为重；鉴于必须确保生产系统各连接件和工序的安全；特别是在发生井下气体浓度过高的情况下，必须适用安全拆除原则；确保有效杜绝爆炸事故的发生[6]。2.3装备技术先进性原则。近年来，随着矿产科学研究水平的提高和发展，采用了一套适合井下生产条件的先进机械操作方法、工艺和设备，随后出现了创新的改进。采矿方法和方法，提高了生产效率，降低了工人的强度，实现了安全生产。井下机械设备的先进技术特点有助于矿井开采工艺的发展，提高矿产资源生产条件的安全性，提高工作场所生产的安全性和效率[7]。随着采矿技术向自动化经营转变，先进的设备技术是矿井开采方法和工艺的选择原则。

3各类厚矿层开采工艺的优缺点

所谓厚矿层，是指地下开采大于3.5m的矿层，是我国最重要的矿层。它们的产量约占总产量的45%。就矿产资源而言，根据矿产资源的厚度，选择合适的提取方法是十分必要的。随着矿产市场的扩大和矿产储量的减少，这已成为业内的共识。为了保证矿产资源的合理有效的拆解，必须根据具体情况选择合适的拆解方法[8]。我国是一个大型矿产资源开采国，开采了更多的矿产资源，经过长期研究和实践，主要分为三类分层矿产开采。下面描述了利用厚矿层的各种技术。3.1分层开采工艺。矿井开采是将矿层划分为两层或两层以上的一种开采技术。20世纪80年代以前，我国矿井开采的主要方法是不同机械化程度的人工顶板施工[9]。为防止顶层开采后从顶板通过混入下层开采，应先放人工假顶板，对于直接顶厚矿层，采用覆层开采工艺具有以下特点：①工作面具有较高的矿产资源回收率，一般厚矿层回收率达到近95％。②工作面开采工艺复杂，且与其他两种开采方法相比效率较低、成本较高。③工作面需要多次移动，多挖几条隧道，巷道工程总量大，工作面开采在底层开采中难度较大[10]。3.2大采高一次采全厚工艺。随着矿井开采技术装备的发展，1984年缓倾斜特厚矿层一次采全厚开采工艺与装备，首先，在沈阳浦河矿进行了井下工业试验。目前，全厚度开采方法已广泛应用于某一矿山。由于技术设备的不断发展，大采高成套设备已具备[11]。大采高一次采全厚工艺具有下特点：①与其他两种开采方法相比，大采高一次开采全厚技术开采程序少，矿产资源回收率高。②由于采用大采高、一次采全厚工艺，工作面矿压规律明显，对地质岩层结构造成严重破坏。③大采高，全厚开采技术，配套的开采设备和液压支架体积大，运输安装不方便。3.3放顶矿井开采工艺。放顶矿井开采工艺技术是一个拆卸过程，矿区位于厚矿层底部，上部矿层受开采压力吹碎后运至后部液压支架上部或刮板输送机，1985年至1986年为省窑街矿务局二矿甘肃对特厚矿层的全机械化开采方法进行了试验，全国矿产企业相继应用了该项开采技术[12]。一般来说，采矿技术具有以下特点：①矿井开采效果好，人工成本低，但矸石含量高。②与分层开采技术相比，放顶矿井开采技术移动次数少，生产浓度高。③为保证矿产质满足用户要求，应根据顶矿井性质控制放顶矿产量[13]。3.4综合机械化固体充填采矿技术要点。实现大面积机械化采矿的技术难点在于泥炭充填室、充填通道和充填过程中产生的动态问题的解决，通过对大量活动的分析，发现采用综合机械化充填技术可以有效地解决大面积机械化采矿的技术难题综合采矿可采用多种方法来处理负面现象：（1）将屏蔽梁从常规综采象限中拆除。此时用我们通常使用的水平短梁代替。将填充材料放在保护区域，而不是像我们通常那样放置填充材料。从而合理地处理该工艺在生产中经常出现的灌装范围受限的负面现象[14]。（2）比例填料直接输送至悬浮在填料短梁下的烟机填料机，使泥炭中的填料体始终处于连续的输送通道中。其目的是解决无法合理地保持填充区域的问题，确保填充区域不被堵塞，并确保进展顺利。（3）由于填料本身重量较大，直接落入盾构防护室，在开启刮板式填料机前：在压力作用下加入压缩机的辅机，填料在泥炭中完全压实，使矿井闸门等固体填料具有很好的压实，改善充填后井下采矿的良好工作环境。（4）通过对岗威充填采矿技术经济效益的分析，不仅解决了矿井开采中存在的岗务等大量固体废弃物的问题，而且将综合采矿技术与矿山充填开采结合起来实施。此外，它还可以有效地提高资源开采效率，为机组实现适当的经济特性，通过对众多实际内容的分析，我们确定：该工艺为各应用单位带来了很高的利润，通过对众多具体内容的分析，发现膏体充填技术的总成本最高。

4开采工艺与操作作业的优化

虽然我国矿山采矿技术已取得了很大的成就，但对于不同的厚度层，可以选择适当的方法和程序。但是，为了保证安全高效开采，保证矿山安全生产，进一步提高矿产资源的利用率，采矿技术仍有优化的空间：（1）灵活选择采矿方法。矿井应采用科学方法，在传统采矿方法所规定的限度之外，根据矿层的地质保存条件，选择灵活的采矿方法。合理而有效，打破传统观念，努力安全地使用采矿工艺，并采取措施提高矿井生产效率和效率。（2）合理控制矿井开采作业.合理控制每次开采作业，对主要运行点进行仔细监测，防止因过量矿物造成的压力滑坡失灵和系统故障等零售问题，采取有效的安全措施。在工作中，有必要制定符合实际地质条件的健全的操作规程，提高工作人员的安全意识，提高他们的事故管理技能，并获得工作许可证，以确保所有人的生产安全。

5结语

在矿产施工安全管理中，只有100%的严格度才能防止这一现象的发生。”为了确保安全性不会比起始点好，偶尔也不会有终点，过去的成绩已经达到零，保持每一级的工作状态是一个新的起始点，提高矿产的开采效率，因此，我们坚信，随着经济的迅速发展和进步，我国的矿井技术无疑将取得显著的成果，使整个国家能够更迅速地朝着有效的经济和社会发展迈进。

作者:蒋明府 单位:云南能源职业技术学院