分析采矿工程中绿色开采技术的相关应用

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摘要：近年来环境保护问题成为人们关注的焦点，就给采矿工程提出了新的挑战。在我国的铁矿开采工程之中，面临着十分多的问题，采矿工程之中使用绿色开采技术，可以有效的实现采矿工程的可持续发展。

关键词：采矿工程；绿色采矿技术；应用

中图分类号：TD43 文献标识码： A

引言

随着社会经济的不断发展，铁矿工业也得到了较大的发展。在科学技术的推动之下，铁矿开采技术也获得了进一步的改进和完善。在现在的社会发展的新形势下，铁矿开采得技术也越来越现代化，采矿工艺也越来越具有中国的发展特色。随着社会及经济的发展，我国在资源上也有着越来越高的需求，因此，在新形势之下我们应该注意到铁矿开采技术的改进工作。

1、应用绿色开采技术的必要性和重要意义

在开采铁矿的过程中，我们所面临的一系列的环境问题都是由于人为的开采活动所引起的，其与岩层的运动情况是紧密相关的，假如岩体没有被破坏，那么理论上这些环境问题也就是不会出现的。岩层的动态变化不仅会对工作面的矿山压力有较大的影响，同时还会导致岩体松动的问题出现，也就形成了所谓的“岩体裂隙场”，离层的发育情况和位置就会随之受到影响。绿色开采技术主要采用的理论基础为：开采过程对地表的影响规律；岩层控制与岩体应力场分布的规律；采动岩体“节理裂隙场”分布和离层之间的规律；气体以及液体在裂隙岩体中的渗流规律。对整个岩层的运动情况以及岩体内的裂隙场都会起到关键的限制作用的就是岩层中的关键层，所以其与绿色开采技术也是有所关联的，绿色开采技术的核心理论就应是岩层控制的关键层理论。

2、新形势下采矿绿色技术的发展现状以及背景

铁矿资源是一种非常宝贵的不可再生资源，资源的丢失也是之中相当大的浪费。然而，综合当前我国的铁矿具体的情况来看，国有大型铁矿在生产能力的设计以及服务年限的选择上具有很大的不同，同具体开采过程以及开采阶段之间具有较大的差异。此种状况一般是通过以下原因造成的，第一，生产规模在社会发展、社会需求以及资源量不断变化的过程之中也产生变化。第二，地质条件在开采的过程中也会发生变化。第三，采矿工艺的逐渐的改进。

3、采矿工程绿色开采技术的应用

3.1、减沉开采

减沉开采技术通常包括有条带开采以及充填开采。条带开采技术之中存在的主要问题包括有采出率低、浪费大量铁矿资源，但是传统的全部充填开采技术主要有的问题是充填成本较高、充填材料的来源较窄、充填量较大、充填工艺没有办法满足铁矿高效开采的要求。为了降低充填成本，一些学者提出了部分充填控制开采沉陷的思路同时进行推广应用。近些年来我国在兖州、抚顺、大屯等等矿区使用采空区上方离层裂隙注浆充填法也有着减缓下沉速度以及下沉量的作用，然而开发廉价性能优良的充填材料以及提高对于岩层移动控制规律的认识是当前的主要任务。

3.2、充填开采

我国大部分铁矿有着建筑物下、水体下、铁路之下压煤的现象。充填采矿法在解决这种问题上有重要的意义。充填开采法主要是使用充填材料来充填采煤工作面。这个方法可以解决工作面支承压力而出现的矿压现象，提高采场以及巷道维护的状况，可以减少地表下沉以及变形，将铁矿采出率提高，确保地面建筑物构筑物生态环境以及水体。依照充填材料的上的区别，充填采矿法主要可以分成矸石充填、水砂充填以及膏体充填。

3.3、保水开采技术

保水开采技术与防止溃水技术是有着明显的区别的，防止溃水技术更注重操作的安全性，而保水开采技术则更注重开采前后的岩层的地质水文条件的变化情况。在一些地区进行完采集活动后，会形成所谓的地下漏斗，随着降雨的不断增加，下降漏斗就会慢慢消失，岩层的隔水性能是较好的；而在某一些地区开采煤炭后，会形成水洼，还可以在湖、河、海下进行开采活动，这对当地的水文地质条件的影响就不大；当然也有很多区域在进行完开采活动后，对当地的水文地质条件会造成严重的破坏，甚至还会流失大量的地下水。

3.4、优化巷道布置，减少毛石排放的开采技术

当前的铁矿开采方法的布置要求有新的改变，主要是为了实现采矿效益的最大化，研究开发铁矿地质条件开采巷道布置以及工艺技术评价体系专家系统，确保采矿方法、开采布置等互相适应。推广毛石充填、嗣后一次充填等采矿方法，毛石不需要运出地面，简化生产系统，同时实现采掘与充填同步发展，这样就能大大提高生产效率。重点研究高产高效矿井，开拓部署与巷道布置的系统优化，减化巷道布置，完善采区的工作参数，研究集中开拓，挖掘集中准备、集中回采的关键技术，使采掘比降低；研究毛石在井下直接处理、作为充填材料的技术，这毕竟是一项减少污染的有效措施，还是减化生产系统的关键，能提高铁矿的集中化生产水平，提高开采效益。

3.5、研发新设备

想要使得采矿技术得到发展，新型设备是不能缺少的条件，生产工具是重要的生产要素，会直接影响生产率，如果生产工具得不到保证，就谈不上实现生产效率的最大化，而且还会造成一些不必要的损失和浪费。所以在铁矿开采中要加强对这些方面的研究：第一，在深矿井中开采对热害进行治理的设备以及技术；第二，深矿井监测监控技术以及冲击地压防治技术；第三，应该研究实现矿井高产高效相配套的设备和技术；第四，在深矿井开采之后需要采取一定的维护措施，因此就需要相应的维护设备。而新型设备具有更高的安全性和可靠性，而且适用性也比较强，尽量采用新型设备，实现安全高效生产。

在国外，铁矿开采工艺中机械化程度偏高，巷道断面大，岩巷掘进普遍采用凿岩台车，凿岩速度快，安全性高。但是我国当前的铁矿采矿之中，机械化程度相对较低，巷道断面小，岩巷掘进通常采用手扶风动气腿式凿岩机，工效低，速度慢。机械化程度上的差异在很大程度上影响了我国铁矿开采的发展，这两者之间的矛盾比较难得到解决，因此对优化开采方法，推广凿岩机、喷浆手等等大型机械设备的应用等问题要加强研究。

我国在大型采矿机械设备的研发生产上和国际上的相比依然存在一定的差距，我国大多数厂家生产的液压凿岩机稳定性指标均在500m左右(不拆机检修)，而世界先进水平的瑞典产品则规定为6000 m。国内当前只有中国地质大学生产的DZYG38B型液压凿岩机样机的工业性试验才达到这一世界水平的指标。国内液压凿岩机与国际先进水平尚存在很大差距，引进机型现在尚未完全国产化，其关键零部件仍依赖进口。因此，必须不断加大设备的研究力度，提高设备的先进性，增强我国在大型采矿机械设备上的国际竞争力。

4、结语

从上文之中的论述可以看出，对于采矿工程之中的环境问题、具体使用绿色开采技术的必要性以及绿色开采技术的相关技术等等三个方面进行相关的分析。作为我国矿区绿色家园十分重要的组成，可以确保绿色开采技术的有序进行，同时还应该在技术以及经济之上来做可行性分析。

各个矿区可以结合自身的具体情况，注重使用绿色开采技术工作，可以形成不一样区域独特的采矿方法，重视研究以及探索每一个矿区环保工作，实现采矿工程的可持续发展。

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