充填采矿技术应用发展及存在问题研究刘鹏

充填采矿技术应用发展及存在问题研究刘鹏

刘鹏

云南锡业股份有限公司大屯锡矿云南个旧661000

摘要：中国倡议建设绿色矿山，提升资源利用效率，对环境形成保护。充填采矿回采率比较高，对地表生态环境的影响相对较小，充填采矿技术的优势越来越多地得到人们认同。本文进一步分析了充填采矿技术应用发展及存在问题，以供同仁参考借鉴。

关键词：充填采矿技术；应用发展

1充填采矿技术应用发展的优势

1.1推进矿业技术进步

我国矿业开采行业的门槛过低和极高的投资回报率，以强大的诱惑力吸引了方方面面的投资，经济落后但矿产资源丰富的地区为推动当地经济迅速发展，极为关注矿产资源的开采行业，因此削弱了其他产业发展的内在动力，除资源性经济之外能够推动当地经济持续稳定发展的支柱企业相对较少，使区域经济呈不均衡发展局面。采用技术含量较高的充填采矿法可以较好地提高行业进入准则，淘汰落后产能，有利于采矿技术进步。并且由于充填采矿法涉及材料、运输、设备和高新技术，材料需求方面如制砂、水泥、水碎渣、粉煤灰，设备方面如机械制造、输送管件、阀件、自控系统等设备，涉及自动控制、充填系统等一系列综合技术，可带动一大批相关产业的发展。

1.2安全生产

安全标准较低的采矿方法，在地压管理、采区安全风险防范方面，技术控制手段脆弱，导致恶性安全事故的频繁发生，给人民的生命财产造成了重大损失。充填采矿法在矿岩稳固和不稳固的开采条件下，都能较好地控制地压和采区安全。由于较小的暴露空间和充填体支撑的双重作用，为地下采矿活动创造了最佳的安全作业条件，采矿风险是三大采矿方法中最低的，为此选择充填采矿法是安全生产的必然要求。

1.3生态保护

长期以来，我国矿产资源开发成本中没有包括因矿山开发而引起的资源耗费、资源破坏及环境治理成本，矿业开采准入门槛过低，矿产资源开采活动造成了植被、山脉等一系列生态环境遭到破坏，在资源大量浪费及低效使用的同时，污染了空气和周边的自然环境，个别地区生态环境受到严重破坏，土壤质量下降，生态系统退化，生物多样性丧失，景观受到破坏等影响深远的环境问题。国家对环境治理压力日趋增大。据初步统计，我国采矿区每年排出废石渣约5000万吨，堆放占用土地近7000公顷，截至2006年全国矿业开发占用和损坏的土地面积为154.5万公顷，其中采矿塌陷面积已达33万公顷。采矿引发的土地占用和破坏问题日益严重，坚守“18亿亩耕地红线”是矿业企业必须承担的责任。从暴露出的问题及其负面影响可以看出，我国矿业开采必须首选环保的采矿方法，环保和绿色开采已到了强制推进的地步，否则矿业就不可能实现可持续健康发展。

二、充填采矿技术的内容及选择的基本原则

2.1充填采矿技术内容

充填采矿技术主要是回采工作时随着不断开采后层层推进，利用充填料充填采空区的技术。其主要是利用充填料来控制周围地形变化、减少采空区围岩的破坏，从而防止矿山遭到破坏，影响回采或带来安全威胁。同时，利用充填采矿法有利于加强矿区围岩的稳固性，对于部分围岩不稳固区域充填后能够有效开采深部、水下、建筑物下的矿区，不仅大大减少成本，提高生产率，也保护了开采后的地面环境，防止地表因内部破坏而塌陷。随着目前先进技术手段的应用，利用各项机械化工具与充填采矿技术配合，能够提高采矿效率，降低成本。另外，充填采矿技术主要是开采深部矿产资源，而通过充填后能够控制采场的地压，也减少岩层受到破坏，对于一些有地表塌陷情况的地形还能有一定的控制，是目前比较节能、环保、科学的采矿技术。

2.2充填采矿技术选择的基本原则

首先，必须以保护环境为主才能进行操作，在选择充填采矿技术之前先要对矿地周围的环境、地形等方面做到仔细的勘察，保证技术使用时可以有效地控制采矿带来的环境污染，同时也能通过观察选择好方案，减少充填料的费用。充填采矿技术中对于煤灰、尾矿废料等也能回收利用作为充填料，从而实现循环性利用。而充填技术选择前必须考虑到安全事故方面的问题，做到采矿过程中能合理的控制地压问题，防治采矿安全事故发生，保证采矿安全进行。在选择充填采矿工艺技术时要注意考虑矿地的平衡问题，根据充填量的大小来设计，保证充填量满足开采技术，也能更有效的避免不可预测的采矿事故发生。

三、充填采矿技术应用过程中存在的问题及解决措施

3.1充填材料强度不够

充填采矿技术对充填物的选择主要归于充填物本身的物理属性，即充填物的骨料构成，胶结材料的主要组成等。一般考虑其孔隙率，充填物湿度和粒度，明确深水度及抗压能力，是否具有一定的压缩性等。在实际开采过程中，充填物强硬程度直接影响对采空区地表地压及地表稳定性，是保证开采过程安全性的重要环节。目前，世界各国均在对充填物进行科研，在我国矿业多采用高水材料，这种充填采矿技术可以使用全尾砂，具有凝结速度快、可以长距离运输等优势，但是主要缺点就是强度不够尤其表现在脱水以后。另外，大多数充填材料都不具备抵抗爆破和较强冲击力或抗腐蚀等特性，因此，加强对充填物材料的开发研究，做到节约成本，强度高又经济环保就显得非常有必要。

3.2对充填站管理力度不足

具备现代化水准的充填站理应配备相对应的现代化电子和机械设备，从而满足矿区日常工作所需要的充填材料。为了方便矿区企业运输方便，一般现代化充填站选址多选在靠近矿产或者在矿场内部。合格的充填站应有的设备包括泵、流量计以及浓度计等。为了能够合理控制松散填充材料的速度，要对充填站所有的设备进行定期或者不定期的检查。因此，为了能够保证充填站的顺利运行，就应建立较为完善的定期检查制度，对充填站的产品进行检查，从而确保充填材料的质量。

3.3充填采矿技术有待提升

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。另外，在开采企业中，相关开采工作人员在专业技能水平上存在着一定的落后，无法使用采矿工作需要，难以更好地进行采矿作业，对采矿作业中出现的一些问题，难以及时地进行解决。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。

3.4法律法规建设不够完善

政府部门应对环境生态破坏严重或者环保意识不强的区域重点管制，及时立法，对矿区进行监督必要时强制执行环境保护措施，对采矿技术落后、安全性低的小型采矿企业进行规划整治，从其他地区调去业务骨干进行技术支持指定，确保充填采矿这一安全环保高效的采矿技术得到全方位的发展和应用。

结束语：

随着矿山资源价格不断上涨，矿山生产安全和环境保护日益加强，国家对经济发展方式的重视和转变，强化废物减量化，倡导清洁生产和循环经济，采矿方法正逐步向安全环保、循环经济方向转化，充填采矿法技术发展迅速，越来越受到重视，在地下开采中所占比例呈现大幅上升态势。

参考文献：

【1】胡京涛.金属矿山井巷工程的造价控制探析[J].工程技术研究，2017，（8）:132-133.

【2】张海波，宋卫东．评述国内外充填采矿技术发展现状［J］．中国矿业，2009，18（12）:59－62．

【3】刘禹锡.我国充填工艺创新成就与尚需深入研究的课题[J].采矿技术.2014，（17）:59－62．