充填采矿技术在采矿中的应用与相关问题分析

充填采矿技术在采矿中的应用与相关问题分析

张志强

榆林市榆神煤炭榆树湾煤矿有限公司陕西榆林719000

摘要：自我国工业快速发展以来，基于长期的、高强度的矿产开采，浅部矿产资源日益枯竭，深部开采、复杂条件下难采矿体开采成为一大重要趋势，如何安全、高效的完成此类开采活动，成为矿业工作者面临并亟需解决的问题。目前充填采矿技术已经成为了深部采矿的首选方法，本文主要围绕此技术的应用展开具体分析。

关键词：充填采矿技术；采矿应用；相关问题

引言

现在我国降级建设已经来到了一个崭新的时期，国家的矿业需要发展，同时也面临着技术革新的需求，所以这就要求在新的背景和环境当中，采矿事业的技术仍然需要进一步革新，避免旧有采矿方法危害和破坏环境的缺陷。现在相关部门已经对采矿业给予了更高的关注，新采矿技术的正在不断投入应用，正在不断贴近于自然保护发展的要求。

1充填采矿法的适用条件

人类要想长久稳定地发展下去，必须要保持生活和工作与环境的和谐发展，随着当前社会主义现代化事业的不断发展，各行各业的建设都加快了自己的进程，人们开始对矿产资源有着越来越大的需求量，因此在矿产开采行业高速发展的背后产生了一系列的环境问题，随着当前人们可持续发展意识和环保意识的不断增强，传统老旧的采矿方法已不适用于当前人们生存和发展的需要。当前的矿产资源不断消耗，采矿作业不断向深部发展，如果继续使用传统的采矿方法，会在采矿工作完成了之后形成越来越大的采空区，如果不及时进行处理和充填，经过长时间之后，很容易形成地表塌落、山体开裂或者地表坍塌等一系列地质灾害。同时使用传统的采矿方法，大量的矿柱无法收回，在一定程度上造成了矿产开采资源的浪费。而充填采矿法的出现以及发展恰好能够解决这一系列的问题，充填采矿法采用廉价的填充材料对矿产采空区进行了一定的填充和处理，可以防止地面的塌陷，也不会在采矿工作进行之后留下矿柱，因此也提高了实际的矿石回收率，保护了矿产资源。与其他采矿方法相比，充填采矿法可以减少矿石贫化率，能够充分利用现有的矿产开采资源，能够有效地控制和防止地表塌陷现象的出现，当前的充填采矿法适用于以下条件的矿体：

（1）地表不允许塌陷。比如在建筑物或者构建物下边进行采矿或者在水下进行采矿的时候，充填采矿法可以利用一定的填充材料结合一定的混合料胶对采矿作业工具进行相应的填充，可以有效控制地防止地表塌陷现象产生。

（2）矿产价值较高的矿体。充填采矿法具有回收率高的优点，因此适用于比较有开采价值的大型矿产资源开采过程，比如金矿、铜矿等高价值矿体，可以保证矿产资源开发能够创造一定的经济效益，同时减少投入成本，能够充分运用已有的矿产资源。

（3）岩石比较破碎的矿体。通过近些年的不断发展，当前的胶结充填采矿一般采用废石、尾砂和胶结剂进行混合制成类似于膏体的充填浆体，通过将充填胶体充填采空区，可以保证人们在地表下进行矿产开采作业，进一步保证矿产开采的安全性。

2充填采矿技术在采矿中的应用要点

2.1可持续发展理念下的充填采矿

充填采矿是在现代采矿理念下提出的一种全新的采矿技术手段，能有效控制空气变化，阻止围岩破坏，充填采矿技术的核心就是充填工序，这也是回填工作中的重要内容。矿石损失之后可以用充填体代替矿柱，在一些金属矿的开采中得到较为广泛的应用，尤其是一些围岩并不稳定的矿区中。近年来应用了更为先进的开采设备，有效降低采矿成本，也提高了工作效率，很多矿山也都选择充填采矿施工，经济效益较好，对于环境的影响较低。从可持续理念角度出发，绿色采矿也是对采矿工作的新要求，目前关于这一内容，已经初步建立了全新模式，涉及到的资源也较为丰富，充分利用一切能利用的资源，减少采矿工作对生态环境的影响，协调采矿工作和资源、环境之间的关系，在采矿过程中，尽可能降低由于采矿而造成的对生态环境的不良影响。

2.2绿色采矿模式与充填采矿

从可持续发展理念角度来看，绿色采矿符合可持续发展的要求，而绿色采矿模式的具体内容是提高资源利用率，减少固体废料的排放，不破坏土地表面。绿色采矿模式主要实现途径就是充填采矿技术，能有效处理矿区中由于采矿工作而产生的固体废料，改善矿区环境，避免地表下沉，提高资源利用率，进一步保护矿区生态环境。充填采矿技术本身的适应能力较好，在各类矿床中，包括一些开采难度较高的矿床中同样适用，效果也不会打折，真正实现无固体废料的采矿。

2.3充填采矿技术的降排功能

近年来，经济发展极为迅速，相应的技术手段也有了跨越式的发展，充填采矿作为一种绿色采矿手段，在采矿工作中得到较为广泛的应用，充填采矿已经不单纯局限在矿山开采上。城市化进程不断深入，城市人口剧增，各种建筑工程也在不断增加，产生了较多的工业和建筑废料，对生态环境造成严重的影响，而利用充填工艺可以将这些固体废料用于矿山充填，这样能更为合理地利用矿产资源，也符合可持续发展的要求。从世界范围来看，已经出现了无固体废料的矿山，可以看出充填采矿技术本身的发展前景较为广阔，而其关键内容就是将各种固体废料进行回填处理。

3优化充填采矿技术的方法策略

3.1建立一个完善的体系加以管理

对于一个企业的发展而言，科学合理的管理对策是必不可少的，如果相关管理体制不够健全，就会直接给生产和发展造成负面影响，对于采矿企业来说，科学合理的管理体系尤其重要。但是结合现阶段充填技术的使用情况来说，一般情况下，都会建立充填站，从而对采矿过程中充填材料的运输做好保障，在这一过程中，忽视了对充填材料在使用量上的控制以及缺乏对充填设备的合理化管理，如果不断加强对其的管理，则会对材料的输送问题做好保障。

3.2采矿技术的提高，确保采矿质量

充填采矿技术在很多采矿企业中的应用，普遍存在着相关技术水平不高的情况。很多采矿企业没有根据采矿技术的选择原则进行相应采矿技术选择，没有将开采区域的实际情况进行分析，纳入到采矿技术的选择分析当中，造成充填采矿技术选择的不当，或者选择了较为落后的采矿技术。造成了开采效率的低下，并导致开采的工作效率难以得到保障。面对此类问题，需要采矿企业能够严格地进行采矿技术的选择，对开采区域的环境特点和具体情况进行有效的掌握，最后进行采矿技术的选择，也应加强相关人员的专业素质和能力培养，提高其工作效率，使采矿企业的采矿作业能够得到正常运行。

3.3组合放矿方案

组合放矿方案指的是在同一分段当中按照不同段区所体现出的回采条件，然后在每一个矿段当中采用松动放矿、低贫化放矿以及截止品位放矿的组合放矿方式，也就是保证矿石充分回收的基础上，然后对出矿过程中出现的矿石贫化现象实现合理的控制。

结束语

综上所述，充填采矿是我国深部采矿时代的主流技术，具有采场围岩稳定性高、矿石贫化率低、回采工作简单等诸多优势，有利于进一步发展无废开采和绿色矿山。由于矿山开采是一个长期性的工作，随着矿床开采深度的加深、开采面积扩大，对充填质量、充填能力的要求不断提高，对此必须及时发现充填采矿技术实际应用问题，改进优化充填材料、充填工艺、充填装备以及充填系统，真正实现高效、安全开采。

参考文献：

[1]张振刚.充填采矿技术应用发展及存在问题研究分析[J].工程技术：引文版，2016（12）：301.

[2]赵高朋.充填采矿技术在采矿中的应用和相关问题探讨[J].水能经济，2016（2）：361.

[3]张明.充填采矿技术应用发展及存在问题研究[J].世界有色金属，2017（17）：60-61.

[4]臧广伟，纪晨润.试论充填采矿技术应用及存在的问题[J].科学与财富，2017（14）.