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探究采矿方法的分类及其适用条件

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  摘要:随着科学技术的发展,采矿技术也在不断的创新,本文主要阐述采矿方法分类的要求的基础上,分析了采矿方法的分类依据,并提出不同采矿方法的使用条件。得出不同地质条件,需要采用与之相适的采矿方法,才能提高采矿效率和准确性的结论,希望对相关单位有一定帮助。
  关键词:矿产资源;采矿方法;分类;适用条件
  引言
  经济的发展,社会的运行和人们日常生活的正常运行离不开各种资源的供应。采矿业是一个天然的高风险行业,容易发生各种事故。因此,矿业企业应该深入了解矿业技术,了解技术特点和类型,掌握技术关键点。只有这样,才能保证最大程度的采矿安全,实现工业的可持续发展,成为社会经济发展的动力。
  1采矿技术的分类
  1.1机械化采矿技术
  机械化采煤技术是最常用的采矿技术。根据其工作模式,可分为露天开采和地下开采。采用前者时,第一步是去除矿体表面上方的岩石和泥土。然后机器从上到下被开采。填充胶结充填采矿法是一种新型的绿色采矿技术。其优点是处理污染尾矿,从而减少对自然环境的破坏。
  1.2特殊的采矿技术
  由于采矿条件非常不同,实际采矿过程中使用的技术也非常不同。在处理一些特殊的挖掘工作时,由于成本,效率和安全性,通常需要采用一些相对特殊的采矿技术。化学和物理采矿方法具有相同的特性,需要特殊的化学解决方案。
  1.3充填采矿技术
  在选择充填技术中的充填物时,应当将充填物的物理性质作为主要考虑的问题,也就是对其骨料的构成和组成胶结的材料进行选择,通常情况下会考虑以下几点:湿度、粒度、孔隙率、抗压能力、深水度以及压缩性能。在进行开采的过程中,充填物的相关物理性质能够对采空区的地表稳定性产生直接的影响,在对开采安全性进行保障的过程中,其是重要的环节之一。在进行研发充填材料的过程中,要对材料的成本进行节省,使其同时具备高强度和一定的经济性及环保性。①采用掘进废石、充填井破间和扩喇叭口废石作为充填料,胶结充填法需在上部电耙道进行废石与水泥的搅拌;②充填后必须进行人工平场,充填层坡度须保持一致,坡度角控制在10°左右;③平场后充填层表面离顶板高度控制在2.0米;④不得以矿石充填人行天井、放矿天井周边,且必须用废石密实充填;⑤以竹片做隔离层时,竹片间隔不大于30cm。采用干式半胶结充填作间离层,胶结层厚度不低30cm,素混凝土强度为C10。
  2采矿技术特点
  ①针对性。经过多年的理论和实践,中国拥有丰富的采矿技术。不同的矿区具有不同的特征,因此企业必须根据矿区的特点选择最安全,最合适的开采方式。②复杂性。采矿环境复杂。采矿工艺的诸多要求使得采矿技术的应用具有复杂的特点。③风险性。无论采用何种采矿技术,实际运行过程中都存在一定的风险。如果实际采矿技术选择不当或技术应用不当,可能导致采矿安全事故的发生。④精细化。为适应新时期经济发展的需要,矿业技术管理呈现出细化的特点。
  3采矿方法分类的主要依据
  就我国目前采矿发展现状而言,采矿方法的分类有很多中,各有其所取用的根据,通常情况下,以会采过程中采矿区的地压管理方法为主要的分类依据。地压管理方法的本质是基于矿石和围岩的物理力学性质进行分类,主要原因是矿石和围岩的物理力学是决定采矿方法适用条件、结构参数、回采方法、技术经济指数的主要因素。应用实例表明,按照此种方法进行分类,不但可以真实有效的反映各类采矿方法的基本特征,而且还能明确划定各类采矿方法之间的根本界限,同时对采矿方法对比、选择、评价和改进也非常方便。
  4采矿方法的适用条件
  根据采矿区域地压管理方法的不同,可以把现有的采矿方法分为三大类,包括:空场法、崩落法、充填法。
  4.1空场法适用条件
  空场法指的是把矿块划分为矿房和矿柱,然后分两步进行回采,先对矿房进行开采,再对矿柱进行开采,通过矿床周围围岩自身的强度和矿柱来支撑采空区的顶板,因此,在采用此种采矿方法时,矿体和围岩的稳定性是其应用的基本条件。根据具体应用情况的不同,空才采矿法可以分为以下几种。①全面采矿法,适用条件为:矿岩比较稳定,且矿体倾角在30°以上,且厚度一般在5m以上。②房柱采矿法,使用条件为:矿岩比较稳定,矿体呈水平或者缓倾斜发展,矿体厚度普遍3m以上。③留矿法,适用条件为:矿岩非常稳固,矿体属于急倾斜,薄或者中厚矿体,矿体没有发生结块,并且没有被氧化。④分段采矿法,适用条件为:矿岩比较稳定,矿体的倾斜度在5°~20°之间,厚度为中厚或者较厚矿体。⑤阶段采矿法,适用条件为:矿岩比较稳定,矿体为倾斜或者缓慢倾斜矿体,比较适用于较厚或者极厚矿体开采中。
  4.2崩落法适用条件
  崩落法指的是一步回采,根据回采面开采情况,同时崩落周围围岩并充满整个采矿区,进行统一控制和管理,围岩崩落以后,势必引起一定范围内的地表塌陷。因此,围岩能够崩落,地表允许塌陷,乃是使用本类方法的基本条件。即使周围的围岩不稳定,也可以采用崩落法进行开采。根据崩落方式的不同,崩落采矿法大体上可以分为以下几种。①单层崩落法。适用条件为:矿产资源周围围岩极其不稳定性,但矿石比较稳定,矿体呈现缓慢倾斜,矿体比较薄或者极薄的矿产资源价值比较高,且地表允许陷落的矿产开采中。②分层崩落。适用条件为:地表允许陷落,矿岩不稳固的急倾斜中厚矿体,且矿石比较贵重,价值比较高的矿产资源开采中。③无底柱发生分段崩落法,具体的适用条件为:周围地表允许发生陷落,矿体为中等稳固,但围岩不稳定的中厚到至厚矿体资源开采中。④阶段性崩落法,适用条件为:矿床周围地表允许发生陷落,而且矿体总体结构为中等稳固,且围岩不稳定的厚矿体或者极厚矿体开采中。
  4.3充填法适用条件
  充填法可分为两步回采,在进行第一步回采时,随着回采工作面的推进,通过填充材料充填采空区,避免法发生矿岩冒落,无论矿岩是否稳固都可以采用此种方法。根据填充方法的不同,填充采矿法大体上可以分为以下几种。①干式填充法,适用条件为:矿体围岩不稳定的倾斜或者急倾斜的薄和中厚矿体开采中。②水力填充法,适用条件为:上向水平分层填充法比较适用于中厚或者较厚礦体,且矿石比较稳定,价值比较高昂的矿产资源开采中。而下向水平分层填充法则比较适用于矿岩均不稳定,但矿产资源比较贵重,稀有金属矿产资源开采中。③胶结填充法,适用条件为:围岩极其不稳定,而且地表不允许发生陷落的贵重金属矿体开采中。从上述分析中可以看出,不同种类的采矿方法,其应用范围也不尽相同,在具体应用时,要根据矿床的实际情况,选择与之相适的采矿方法,才能最大限度上提升采矿的质量和效率。近年来,随着我国对采矿方法研究的不断深入,为提升采矿的效率和安全性,经常会选择跨越类别之间的组合式采矿方法,比如:把空场法和崩落法相互结合使用的分段矿屋崩落组合式采矿法,可以充分汲取空场法和崩落法自身的优点,可实现优点共享,缺点互补的目的,而且其适用范围也得到了极大的扩大,属于一种比较先进的采矿方式,具有很大的发展空间。
  结语
  矿业是我国经济发展和民生的重要资源。目前,采矿的主要形式是地下开采。矿山工程安全事故多发,社会影响较差。矿山企业要高度重视矿山技术创新和施工安全管理。
  参考文献
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  [3]李芹涛.关于金属矿床地下采矿方法分类探讨[J].工程技术:全文版,2016(10):00313-00313.
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