采矿工程中绿色开采技术的应用

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采矿工程中绿色开采技术的应用

摘要:铁矿作为一种非常重要的资源,它与许多行业都是密切相关的,直接影响到其他行业能否实现健康发展。近年来,环境保护工作日益受到包括我国在内的世界各国的高度重视和关注,铁矿开采中,其涉及到的环境保护问题也很多,鉴于此形势,同步产生了铁矿的绿色开采这一概念。只有充分认识绿色开采的重要意义,并加快探索,才可能使当前由此来来的一系列问题得以解决。本文试对该技术进行介绍并对其应用方法加以论述。

关键词:采矿工程;铁矿绿色开采;技术

开发铁矿,我国已经有了悠久的历史,最早可以上溯到春秋时代。随着时代的进步,采矿越来越体现出高效集约化、高度集中化和高可靠性的特点。特别是近年来,随着绿色开采概念的提出,这种现象更加的明显。新矿技术不断出现,各种新型装备也不断得到应用,机械化的程度和机械化水平在不断提升。

1浅析何为绿色开采技术

采矿作业在环境保护方面的问题历来深受关注。采矿作业从当前来看,所谓的绿色开采,就是要通过采用这类技术的铁矿开采实践可知,该技术应用后,既降低了污染,也提高了开采的工作效率,更实现了保护环境和采矿这两者间亟需做到的平衡性。要实现因地制宜,最大限度减少各种资源上的浪费,减少人工上的浪费,加强环境保护工作。

1.1铁矿采空区的充填技术

从传统铁矿开采来说,采空区治理历来是难点和重点。所谓充填技术,就是对采空区进行充填。常见的方法包括:1、“毛石带状”充填;2、“风力或水力”充填;3、“矸石自溜”充填;4、“粉矿灰”充填等,这些方法主要缺点在于效率低、存在二次性污染或费用大等方面缺点。与其相比,采用绿色开采技术这一思想的现代“采空区”充填技术则有了很大的进步并进一步完善,种类有:一是“交替胶结”充填法:将四种物质(毛石、工业炉渣、河沙、粉矿灰)进行混合后加入水使其成为牙膏样的浆体,并进行实时填充,使其形成稳定的支撑体,达到有效控制地表沉降的作用,对于高温度区域来说,它还可以有效降低井下温度及火灾危险;二是采空区“冒落矸石空隙注浆胶结”充填法:该方法重点应用于冒落带,注浆时间是在压实毛石空隙之前,该方法可以使冒落的矸石与所填充材料之间迅速胶结,达到使二者共同支撑胶结为覆岩层,使充填区部分的力学稳定性大幅度提升,最大限度降低地表发生变形的可能性。

1.2铁矿的“采矿保水”技术

“采矿保水”中心理念就是有效调查拟开采区的铁矿范围内分布有哪些水资源,进而实现开采范围的合理化和科学性的选择。如果采矿范围内涵盖了隔水层或者是具有含水层时,应在开采时注意做到的是:开采的“垮落带”(包括“水断裂带”),切不可使其发展到矿区“含水层”这一位置的底部。

1.3铁矿的“处理毛石”技术

无论什么样品质的铁矿,都不可避免地产生各种废料(如毛石)。在矿层堆放毛石的设计巷道,对于当前所采用的降低毛石排放来说,是常见的和关键的方式。这主要由于毛石围岩在构造方面,其变形通常较大,因此,必须坚持“优化支护巷道方式”上的持续性。如可以通过借助使用“可缩性支架和填充巷道”这样的方式,来有效提高毛石的应用效率,达到有效毛石含量的目的。

2采矿中如何应用绿色开采技术

2.1毛石填充及支护技术

毛石填充及支护技术可以有效降低毛石排放的数量,在实施中,关键环节是“借助奇数点”,按“顺槽”方式对桥墩进行填充,并以注浆法填充桥墩间空间,使毛石得到有效应用。其中的技巧在于:由机车将毛石传送到罐笼硐室中,再以顺槽填充方式通过输送带传送毛石,加入毛石与浇筑混凝土同步进行,以形成毛石及混凝土带。采用毛石充填技术前应按要求做好毛石筛选及粉碎,可有效降低毛石数量,延长了铁矿的服务时间,降低了铁矿安全事故的发生概率,还减少了地面沉降现象的发生。

2.2“无矿柱开采”技术

“无矿柱开采”技术主要原理是预先在上个开采区域输送巷下留出充填带,其作用是,进入下阶段开采时发挥作用,达到不预留矿柱的目的,实现无矿柱开采。该技术主要用于建构注浆型填充系统,应在铁矿井下设计和建设专用的车场与搅拌站,同时,还要在“专门回风巷”上面位置,科学设计出“注浆泵硐室”,目的是形成“搅拌—泵送—填充”这种连续式的作业模式,其中,充填带规格确定依据包括:①充填带的凝固时间;②矿压大小;③阶段面与工作面输送巷间长度。

2.3保水开采技术

保水开采技术中心理念是以实现铁矿资源高效化开发利用为基本前提,在到最大限度保护地面环境和地下水的目的。这一技术,是以较为独特的采矿技术,并与地面灌浆技术相配合,以最有效的发挥降低对水资源产生破坏的作用,可实现对环境与水资源的有效性保护。

2.4高效率开矿技术

该方法的核实际上就是为解决开矿同时有效应用并生的瓦斯。目前,主要应用方法是低浓度瓦斯发电及以提升利用率为目的的瓦斯提浓,使其通过管道实现在农业和工业类生产中加以应用;对于尝试较高的瓦斯,还可进行液化。

3结语

综上所述,从我国的资源供应方面来说,铁矿实现绿色开采,其作用是非常巨大的,同时,也是完全必要的。当前,我国铁矿绿色开采技术已取得一定进展,并将会不断产生新的技术,相信会为保护生活环境发挥重要作用。

参考文献

[1]李富欣.新形势下铁矿开采中的采矿技术分析[J].科技传播,2011,(11).

[2]郭凯.我国铁矿开采技术发展的方向探讨[J].科技致富向导,2010,(14).

[3]王相怀.井下采矿生产技术及采矿方法的选择[J].中国高新技术企业,2011,(3)

作者:路振毕 张东 杨和平 单位:青海国投广源矿业有限公司