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1.采礦方法
當整個井下采礦區有大孔、深孔、空場、大采場或呈現階段性出礦特點時,采礦企業通常會采用空場采礦方法。這種采礦方法是井下采礦較為常用且廣泛的方法,實際應用中能提高工作質量和促進企業效益。崩落采礦法是用礦產資源開采中崩落在周圍的巖石來實現與地面壓力之間的重要方法,被應用在不同的采礦業中,尤其是在井下礦產資源開采中應用,應用總量占地下采礦總產量三分之一左右,隨著礦產資源不斷的開采,這種方法的使用范圍在不斷的拓展。不同的采礦方法在給采礦企業帶來便利的基礎上,也容易受一些條件的制約,不能更好的發揮自身作用,這就需要注意采礦技術條件等問題。
2.采礦技術條件
礦當礦產資源地表允許塌陷時,可以選用崩落法,如果地表不允許塌陷時,則需要選用空場法或充填采礦方法;礦產資源開采中,其技術設備條件和材料供應狀況如何,直接影響采礦方法各個過程的使用和工藝過程的實施及采礦設計的實現。這就需要開采中以實際技術裝備條件和材料供應狀況為依據進行井下采礦方案設計;技術管理水平是否與采礦規定的目標一致,也會直接影響采礦方法的實現,一般地方礦山和中小型礦山便是采用相對簡單的技術和方便的采礦管理方法。
3.礦體分類和質量
因三種礦產資源價值不一,開采方法也各異。煤鐵價值低,因此煤礦一般是露天開采,即便埋藏較深需要進行井下開采,也僅利用崩落法或空場法,如果用充填法進行開采,回采成本較高。而有色金屬和貴金屬性價比相對較高,可以采用充填法進行大量開采,以降低礦石損失率和貧化率。此外,礦體外在的環境條件和整體指標的優化也是井下采礦技術方法合理選擇重要影響因素。
二、井下采礦技術
1.充填采礦技術
1.1確保充填材料含水率
因充填材料的主要成分為粗骨料,分析時以骨料為主。據統計充填材料的含水率、級配標準對填充質量有直接影響。一般充填材料制成泥漿前,會先使灌液達到標準濃度,沙石井壁滲水和耙道頂板涌水。這時證需要煤礦開采企業填充材料的含水率,雨季含水率為10%~14%,其他季節的含水率為7%~8%。為了確保含水率,選擇采礦方法時,對材料場及電鏟吃料的深淺度進行調整,當含水率高于標準含水率時,及時用管路閥將多余的水放出;沙石井壁滲水時,用注漿的方式封閉、襯井或開鑿環形管道排水;耙道頂板涌水時,連接接水盒進行分流和分堵,以降低水泥單耗,保證充填體質量。
1.2充填材料來源及適用條件
充填采礦法技術適用于較高回采率和較低貧化率的富礦開采或貴重金屬開采;適用于開采條件和賦有條件較復雜的礦床開采,即礦體形狀、水文地質條件較為復雜的礦體,埋藏較深的礦體,礦產周圍有自燃危險或井下開采的煤礦等;適用于礦區圍巖不穩固、礦石穩固的礦床,利用向下分層充填法或特殊支護方法對礦床進行開采。
2.深部采礦技術
井下深部礦產開采技術需要對不同巷道進行設置,對開采地熱進行控制,以確保礦產開采安全。
2.1礦柱設置
巷道作為礦產資源運輸重要通道,布置合理與否,直接影響礦產資源運輸安全。為保證巷道質量,便于維護回采巷道,有必要采取煤柱護巷方法。因煤柱大小直接決定巷道位置的深度,依照以往經驗設置煤柱時,最小煤柱應不小于礦產埋藏深度的1/10且大于30m。這些煤柱除了對巷道運輸有重要作用外,還可以回收利用。近幾年來,礦產企業為了盡可能回收煤柱,煤柱設置中寬度會采用長壁工作面長度,按照正規長臂工作面進行回采。
2.2采空區內巷道設置
采空區巷道工作面較寬,巷道兩邊沒有礦柱,采用的是寬工作面掘進法,其作為應力接觸法能使采出的工作面保留,使巷道處于卸壓拱內狀態,減少應力集中而造成的工作面回采動壓。這種寬工作面掘進法適用于薄煤層工作面的開采,開才時將巷道設置在礦矸石被壓實的老采礦區,老礦區的受集中支承壓力和采動壓力小,維護效果相對較好。
2.3長臂多巷道設置
長臂多巷道設置,是在傳統長臂單巷道無法滿足掘進和高瓦斯工作面通風問題而出現的巷道,這種巷道美國和澳大利亞使用的較多,進行長臂開采后,在巷道內進行多巷布置,少則掘進三條巷道,多則掘進五條巷道。這種多巷道礦產掘進量較一般量大,巷道多能為礦產運輸、通風、人員流通及材料運輸提供條件,實現高產、高效工作面開采,同時也可以用機械設備對巷道中的煤柱進行長臂連續回收。
2.4礦井開采的地熱控制
空調安裝時可以采用集中和分散兩種方式,集中式空調安裝在地面或井底車場,便于礦井運輸和人員流動等;分散式空調安裝在采礦區或工作面,便于礦區開采和工作面開采工作。而分散式空調雖成本低、安裝使用簡單,但制冷調溫效用較低,長期使用會增加運行成本,故此現在集中式空調的使用相對較多。為了更好的降低井下開采溫度,也可以利用非制冷空調措施,通過改變通風系統、增加風量、縮短風路、隔絕熱源和個體支護等減少井下開采高溫、高濕環境,這些措施只能緩解井下溫度,無法從根本上解決井下開采帶來的高溫熱害。結束語綜上所述,從井下礦產資源實際出發,合理應用采礦技術和方法,對降低井下采礦危險指數,實現企業效益、環境效益等有重要作用。文中對常見方法進行簡單介紹,對井下充填法技術和深部采礦技術進行分析,而采礦技術和方法較多,隨著科學技術不斷的發展,井下采礦技術還會增多,要求也會隨之增多,采礦企業為了適應不斷變化和發展的需求,應該緊隨時代步伐,對井下采礦技術和方法進行進一步研究。
作者:蘇浩章單位:永定縣僑資煤礦有限公司