有色金属矿山深井采矿技术探析.pdf
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1、冶金与材料第 43 卷有色金属矿山深井采矿技术探析张海栋1,2,3,吕志云1,2,3(1.青海省第六地质勘查院,青海 西宁810000;2.都兰金辉矿业有限公司,青海 都兰816100;3.青海省金矿资源开发工程技术研究中心,青海 都兰816100)冶 金 与 材 料Metallurgy and materials第 43 卷 第 8 期2023 年 8 月Vol.43 No.8Aug.2023摘要:近年来浅部矿床的不断开采,使其开采价值越来越低,必须采用新的采矿技术进行深部开采,以此提高矿产资源的利用率。中国在有色金属矿山方面的开采技术应用起步相对较晚,在实际应用过程中存在许多不足,这就要求
2、相关单位、部门加强对有色金属矿山深井采矿技术应用深入探讨,才能有效提高有色金属资源的利用效率。基于此,文章对深井采矿技术进行了相关概述,并分析了常见的有色金属矿山深井采矿技术,最后对深井采矿技术在有色金属矿山中的应用要点及相关策略进行了有效探讨,希望能为相关采矿作业提供有益参考。关键词:有色金属矿山;深井采矿技术;采矿安全作者简介:张海栋(1986),男,青海西宁人,主要从事矿山采矿与管理工作。1深井采矿技术相关概述针对深井矿采用的采矿技术即为深井采矿技术,通常具备较大的开采难度。特别是在深井下的采矿作业对于设备、人员、技术等的应用都有着较高要求,必须借助先进技术才能实现对采矿工作质量和效率有
3、效提升。深井采矿技术的应用需要结合开采质量、效率、矿山周边环境变化及采矿人员安全等情况进行综合考虑,采用相应的技术保障确保采矿工作的顺利推进。一般来说,深井采矿作业会涉及对多项新技术的应用,对开采作业进行合理布局,为深井采矿作业的安全、持续进行提供保障。深井采矿的深度往往在 800m 以下,采矿的过程较为复杂,因此需要投入大量的人力和物力,尤其是开采技术的应用更是直接影响深井采矿效率。在实际开采过程中必须对矿山结构进行深入勘测,全面了解矿山地质结构及周边环境等特征,进而对开采的方式进行合理选择调整。深井采矿往往具备以下两个明显特征,一是深矿地压极大,并且采矿作业会受到较大的岩体塑性影响;二是地
4、温较大,地质环境深度越深,井底的内部温度也就越大,对散热技术的应用有着较高要求。随着科技不断提升,有色金属的价值越发凸显。在需求量激增的情况下,有色金属采矿深度也在不断加大,只有如此才能满足日益增长的需求。采矿的深度增加,危险系数也随着提升,开采过程中意外事故的发生率也越来越高。对此,需加强采矿技术应用的革新,在确保采矿安全与采矿质效的前提下,不断提高深井采矿水平,为推动有色金属产业的可持续发展提供保障咱1暂。2有色金属矿山深井采矿技术应用原则在对有色金属矿山的深部开采过程中,采矿技术的应用需充分遵循以下原则:一是安全生产原则。深井矿开采技术的选择与应用需要以全面性为前提,对深部地质、周边环境
5、等进行全面掌握,尽可能避免环境因素构成不良影响。由于深井环境较为复杂,意外事故发生概率较高,因此在开采过程中需要选择合适的技术措施对现场进行有效管理,营造安全的采矿作业环境,保障采矿作业安全;二是灵活性原则。深井采矿技术的应用需要根据采矿作业环境的变化进行灵活调整,以充分满足采矿要求。不同地区、地段的岩石承载性不同,采矿技术必须具备较好的灵活性,才能确保深井采矿作业的安全、稳定;三是高效性原则。采矿技术需尽可能地缩短深部采矿的作业时间。在确保深井采矿技术应用合理、可行的同时需要确保获得较高的采矿质效;四是规范性原则。深井采矿技术需要满足相关规范要求。技术的应用也需要严格遵循技术规范与采矿作业现
6、场管理规范要求,明确各个环节的技术应用要点与达到的效果,降低矿石的贫化损失,确保深井有色金属采矿作业的正常进行;五是经济性原则。深井采矿技术的选择与应用也需对成本因素进行充分考虑,若是技术应用需要投入较大成本,与采矿产生的效益不成正比,就会导致采矿经济损失。因此,有色金属深井采矿技术的应用必须对经济成本进行充分考虑,确保获得更高的投入产出比;六是掌握性原则。指的是所选择的采矿技术必须能够确保所有的技术人员都能够熟练掌握操作。112第 8 期3有色金属矿山深井采矿技术应用分析3.1高地应力卸荷技术高地应力是有色金属深井采矿过程中面临的较为严重的问题,也是影响采矿安全的重要因素。在实际采矿过程中,
7、需要进行全面的岩石应力分布情况分析,由浅至深地做好应力防护,才能实现采矿目标。这就要求技术人员根据实际情况进行深井地质受力分析,避免出现受力过于集中的现象。而高地应力卸荷技术的应用,则是处理深井地质应力过于集中问题的重要技术。这一技术的应用主要是通过改变深部岩石负荷的方式来达到降低岩石受力的目的,确保岩石负荷在相应的标准以内,保障深井采矿作业的安全。3.2钢纤维混凝土技术钢纤维混凝土指的是在普通混凝土中掺入乱向分布的短钢纤维,以此形成的一种新型的多相复合材料。这些乱向分布的钢纤维能够有效地阻碍深井地质结构内部微裂缝的扩展及宏观裂缝的形成,显著地改善矿井支护结构的抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳性能,
8、具有较好的延性。钢纤维混凝土技术在有色金属深井采矿中的应用,能够很好地保障采矿作业环境的稳定性与安全性。但是在实际应用过程中也极易发生混凝土结构变化的问题,不利于采矿作业的顺利开展。因此,钢纤维混凝土技术往往需要结合对高地应力控制技术的配合使用,才能有效提高深井支护施工效果。尤其是对于矿井环境较为复杂的情况,更是需要结合对相关检测设备,才能进行支护情况的检测,以便随时调整钢纤维混凝土施工强度,进一步提高地下结构的稳定性。3.3通风降温技术在深井采矿过程中,随着采矿深度的不断加深,有毒气体与内部温度也会不断增加。此时就需要采用通风降温技术来保障深井采矿作业环境的空气、温度等保持良好的状态。基于岩
9、层与空气之间的热交换原理,结合对智能化控制网络系统的设计,建设高效的井下通风降温系统,实现对井下温度、空气的有效控制,确保深井采矿作业较好的通风散热条件,为采矿安全提供保障。3.4采矿安全保障技术有色金属矿山深井采矿环境较为复杂,面临较多的不可控因素,因此在开采过程中突发情况较为常见。如果缺乏有效的应对措施,极易导致严重的安全事故,造成严重的人员、财产损失。因此,在有色金属矿山深井采矿过程中,采矿安全保障技术的应用至关重要。这就要求技术人员对井下地质结构、采矿环境、设备应用等进行全面分析,应用瓦斯浓度检测技术、井下温度检测仪器等仪器设备,做好有效的采矿作业环境监测。同时需要实时检测地表水走向、
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