浅谈压力对矿石采集的影响

摘 要：矿山压力对矿石采集有着较大的影响，及时观测处理好压力的问题可以避免塌方造成大规模的山体崩塌，引起人员伤亡。本文通过对矿石采集的关键技术与压力对矿石采集的影响分析，为矿山安全开采指明了方向。

关键词：压力；矿石采集；安全开采

1 矿石采集的关键技术

矿石的采集是一个复杂的理论和技术问题，涉及岩石断层形状气藏保存开采条件和岩石力学的工程地质。针对这些困难，需要将理论研究与实际结合，进行矿石采集设计经验研究。采矿技术可以分为两种常见的挖掘类型：地表采矿和地下采矿。

今天，表面开采更为常见，目标分为两大类材料：沉积物，由河砂砾中含有的有价值矿物、沙滩砂和其他未固结材料组成，其中有价值的矿物存在于静止矿区中，分层或通常分布在整块实际岩石中的矿物颗粒中。通过表面和地下方法开采两种类型的矿床，砂岩或矿石。大多数稀土元素和铀采矿，是通过原位浸出这种技术，既不在地表也不在地下。通过这种技术提取目标矿物质，需要它们是可溶的，例如溶解在水中的钾碱、氯化钾、氯化钠、硫酸钠。

1.1 表面开采

地表开采地表开采是通过去除地表植被、泥土以及必要时的基岩层以达到埋藏的矿床而完成的。地表开采技术包括：露天采矿、带材开采，其包括剥离表层以露出下方的矿石。山顶开采，通常与煤矿开采相关，其涉及到将山顶取出以深入到达矿石沉积物。大多数沉积物，由于其浅埋的性质，通过表面方法开采，填埋场开采涉及填埋场被挖掘和加工的场所。

1.2 地下开采

地下采矿用于在地下矿中运输，地下采矿包括挖掘隧道到达埋藏矿床。用于处理的矿石和用于处理的废石通过隧道和井被带到地面。地下采矿可以根据所使用的进出井的类型、提取方法或用于到达矿床的技术来分类。漂移开采利用水平进入隧道，边坡开采利用对角倾斜的进入井，竖井开采利用垂直进入井。在硬和软岩层中开采需要不同的技术，其他方法包括收缩采矿、向上采矿形成倾斜的地下室、长壁开采研磨地下的长矿石表面以及支柱开采从房间移除矿石，同时留下柱支撑在适当位置屋顶的房间。支柱开采通常导致采矿撤退，其中随着矿工撤退支撑柱被移除，允许陷入从而松散更多的矿石。地下采矿方法还包括硬岩开采，其是硬岩材料的开采、钻孔开采、漂移和填充开采、长孔边坡开采、亚级开采和块状开采。在海边采矿中，煤层被由液压推力传递机构（PTM）推动的连续采矿机穿透，防止开采煤在运输过程中被岩石碎屑污染。使用诸如煤岩界面检测传感器（CID）的视频成像和伽马射线传感器或其它地理雷达系统，操作者可以向前看到缝隙 岩石界面的投影并指导矿工的进度。

2 矿石开采的机械设备

重型机械在采矿中用于勘探和开发场地、去除和堆积覆盖层、打破和去除各种硬度和韧性的岩石，处理矿石并在矿山关闭后进行回收工程。推土机、钻机、炸药和卡车都是挖掘土地所必需的。在放置开采的情况下，将未固结的砾石或冲积矿送入由漏斗和摇动筛或转筛机组成的机器中，所述摇筛或转筛机从废砾石中释放所需的矿物质，然后使用闸门或夹具浓缩矿物质。升加工厂利用大型破碎机、研磨机、反应器、焙烧炉和其他设备来固结富含矿物质的材料并从矿石中提取所需的化合物和金属。

3 压力对矿石采集的影响

从岩体的整体性来看，人类在没有开采矿体之前，岩体处于一个平衡状态；但在人类开采矿体后，在地面下层形成了一定的地下空间，这个空间直接破坏了岩体的原始应力，而岩体在保持自身稳定性的过程中，需要重新分布岩体应力，直到岩体内形成新的平衡为止。大型钻头用于下沉轴，挖掘停止点并获取样品进行分析。电车用于运输矿工、矿物和废料。然后与之前岩体应力不同的是，在后期应力分布的过程中，会对周围的岩石产生变形、移动、破坏，从而对采矿的工作面、巷道及周围的岩石产生压力，而所谓的矿山压力，就是指人们在开采过程中引起的岩移运动对支架周围岩石产生的作用力。降机使矿工进出矿山并将岩石和矿石以及地下矿山的机械进出。巨大的卡车、铲子和起重机被用于地表采矿以移动大量的上覆岩层和矿石。在我国近几年的矿产资源生产中，发生了大量的塌方事件，事故原因在于工作人员没有对矿山压力进行及时的观测与处理，导致施工人员在后续作业中，破坏了岩体的应力平衡引发了安全事故。岩体的破坏将会对整个矿山的安全性、可持续性发展造成严重的威胁。在影响矿山企业正常生产的同时，还对矿工的生命安全造成了严重的威胁。由此可见，在矿山资源日常生产中，开展矿山压力实时监测与预警，对矿山生产安全与预防采矿事故的发生有着极其重要的作用。

4 总结与展望

矿山开采的环境特别危险，如何实时监测和收集各个节点的信息，如何掌握矿工的位置和环境，这是矿山企业的一个难题，需要科学有效地解决。现代矿山开采凭借着现代的自动控制理论与管理手段，在矿山故障处理、设备使用寿命延长、矿山建设成本降低等方面都有著较为客观的发展，这其中綜合运用了计算机网络技术和自动控制技术。矿山压力的监测是其顺利建设和正常运作的一项极为关键的组成部分，在确保且提升总体矿山机械的运作效果与工作效能方面，具备极为重要的推动作用。通过开展矿山机械的自动化建设，同步加强检测技术、故障排除技术，分析用户的需求与先进技术的应用成果，将矿山开采水平提升，最后满足总体平台的智能化与自动控制等效果。采用现代化设备确认矿工的位置和监测地下矿山的压力，这将提高监测生产安全水平，减少矿区事故。

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作者简介：刘少鹏（1985-），男，汉族，陕西宝鸡人，大专。