现代采矿理念与充填采矿技术研究

现代采矿理念与充填采矿技术研究

于立志

内蒙古兴安埃玛矿业有限公司 内蒙古 137400

摘要：目前各行业的发展离不开矿产资源的支持，并且在人口日益增加和资源日益减少的背景下，如何保障开采过程的高效成为困扰相关人员的重点问题，基于此应当着力于已经发挥实效的技术，通过研究技术升级的方式和对策来保证技术应用的效果，由此推动我国矿山开采领域的发展。

关键词：现代采矿理念；充填采矿技术；措施

1特点

充填采矿技术是一种更为适应现代化建设的技术类型，其通过兼顾地表沉降和矿石回收率达到充分利用资源的效果，展示出区别于传统技术的优势。此种技术目前朝着智能化和自动化的方向发展，运用无轨设备，在降低成本的前提下，提升生产效率。此种方式目前更为偏向于人工支护开采，主要作用于贵重矿石和稀缺矿石的作业中，能够显示出所具备的破坏力小和安全等级高的特点，可应对高地温、地压和应力的环境，保障了多种工艺的合理应用效果。现阶段所采用的充填采矿技术能够有效制约地表下沉和围岩崩落问题的出现，通过管控地压的方式，提升安全等级，并借助于二次回采和充填体支撑的方式，使得开采率大幅提升。一般将此种技术分为水力充填、胶结充填和干式充填三大类，但随着技术的不断升级，目前应用较为广泛的胶结充填，此种技术的原理是：提前预制好需要充填的物质和材料，运用管道或者高压泵输入到作业区内，使得采空区被充填，且具备一定的强度，随着开采作业的深入，逐层填入相应的材料，使得整体更为稳定，保证了回采工作的质量，便于二次回采工作的开展。

2现代采矿理念与充填采矿技术措施

2.1运用多种先进的自动化技术

经过研究，运用高浓度输送技术可降低材料的使用量，以此保障了成本，使得开采更具备经济效能。高浓度输送技术能有效控制脱水量，将充填料的作用效果予以提升，借助填料体所具备的高强度特点，作用于开采区域能够降低对环境的污染，从而缓解了因其他输送技术对周围矿体造成影响的情况。面对这一技术，其并未完全成熟，相关人员要应用流变学和流体力学的知识扩充对高浓度输送技术的研究范围，计算运送的实际距离，加大此方面的投资力度，使得管道研究的水平得以提升。现阶段，针对管道的研究应当放在低磨损和摩擦系数减小的方向上，建设符合高效率输送的管道。除此之外，应用深井充填和管道降压技术，发展充填浆快速冷却技术。由于在开采环节会随着温度和深度的上升而使得难度逐渐加大，所面临的危险和不确定性要素增加，为合理解决和应对实际问题，需要结合所面对的实际开采情况和环境建设需求，满足高地应力的充填需要，切实将循环式开采的模式应用于实际作业中，建设开采的闭环系统。此种系统的构建将实现资源的合理化利用和节能减排目标，对于企业自身的发展和行业的进步所起到的效果不容小觑。

2.2使用新型充填材料

针对充填材料对于技术应用效果之间的关系已经进行了简要的阐释，通过阐述不难发现，要想使得技术落实的成效凸显应当保证所使用的充填材料具备贴合度高和性能优良的特点，这就需要在现有的材料的基础上，大力开展新型材料的研究工作，从而保障原料和充填材料本身配比的合理性，使得新型材料可直接作用于开采环节，保证作业的质量。通过研究可以看出，开采中出现回采率平低的原因是充填材料灰砂配比的不合理，因灰砂配比具备着反比的特征，要想突破材料的限制则要研究新型的填充材料。现阶段，已经逐步通过试验和实践应用将一些特殊药剂掺混于灰砂混合物中，比如减水剂和速凝剂，其分别起到了改良易性和缩短凝固时间的作用，对于改善物化性能达到了促进的效果，更为适用于需要高强度填充体的情况中。使用新型填充材料不仅能有效应对日益提升的安全等级需求，而且可有效控制成本，经过计算，使用新型填充材料的开采作业其可降低约25%的成本，符合经济效益产出的需求。

使用全尾砂填充采空区域已经成为目前行业的主流，其是将细颗粒尾砂作用于相应的区域，起到提升安全等级的作用。此过程要充分考虑到尾砂颗粒的直径和物化性质，处理存在的渗透系数低的问题，外加添加剂，使得尾砂具备着不易脱水的性能。实际运用中发现应用胶接充填材料时大范围使用的是分级尾砂，此类尾砂极易出现泥沙混杂的情况，因此要重视尾砂精度的处理环节，清除泥沙和细粒级尾砂，保证尾砂的性能。

2.3从充填设备和充填材料上给予支持

a)保证充填设备的技术更新与自动化水平，建立设备自动化、机械化运转系统，保证充填设备工作的质量和效果。b)充填材料方面，采矿企业要结合时代要求积极寻找新的材料，保证新材料的质量满足标准，及时淘汰不能适应井下条件的材料，满足充填采矿的技术要求。

2.4完善充填采矿技术内容和管理制度

采矿企业要不断丰富充填采矿技术的内容，针对矿区地形构造、现有设备、技术人员水平等情况进行调研，制订具体采矿方案，选择合适的充填采矿工艺，使充填采矿工作正常开展。还应完善充填管理制度，安排专门人员对充填工作进行跟踪排查，检查流程是否无误，及时解决出现的突发问题，避免后续危险的发生，并做好记录进行汇报。需要特别注意的是，充填材料对于技术的运用十分关键，因此对所有需使用的材料在选择、准备及使用检测上都要十分谨慎，可借助专门的阀、泵、流量计等工具提高充填材料准备的精确度。

2.5消除地表下沉现象改善采矿区环境

利用充填采矿技术可迅速充填采矿流程中留下的采空区，采空区应力分布得到明显改善。该技术的应用可实现对采空区围岩的有效支撑，围岩稳定性、坚固性明显提高。另外，充填采矿技术对采矿工作面也有积极作用，可加速工作面的形成，缩短采矿生产周期，提高采矿生产能力，也能在一定程度上减轻地压的冲击。

2.6低贫损开采和远景资源保护

充填采矿技术使得复杂地段矿山的开采活动如松破矿岩、大水矿床的开采成为了可能，可最大限度回收矿石、处理废弃物。同时采用“采富保贫”方法保证下部或底盘资源富饶的矿山得到充分开采，较为贫瘠的矿山得到一定保护，防止其资源的枯竭、生态的进一步恶化。

2.7安全生产

为了加强矿产开采过程中的安全生产，我们也需要加强对充填采矿技术的推广。在当前矿产资源开采过程中，由于其所使用的开采技术较为老套，因此常常会出现各类安全事故。这不仅会对矿产资源开采人员的生命健康安全造成严重威胁，同时还会使得矿产开采机构因此而出现一定的经济损失。为了有效避免此类问题的出现，我们务必需对传统的开采技术进行更换。而充填式采矿技术由于其在开采过程中需要对开采区域进行填充，因此可以有效避免由于矿井坍塌而造成安全事故，从而有效提升了开采人员的安全性。

结论

综上所述，矿山开采作业是资源利用的有效途径，为满足资源高效利用和合理化开采的要求，可应用充填开采技术，针对充填技术应用上的问题展开研讨，设计性能更为优良的处理办法，引入新型材料，提升开采的效率和质量。我国矿业开采领域的发展离不开技术的不断革新，因此要始终处在研究的状态，优化并完善当前所推行的技术和工艺。

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