浅谈充填采矿技术在采矿工程中的应用

浅谈充填采矿技术在采矿工程中的应用

乔金旗'

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摘要：随着我国工业发展水平的不断提高，矿业的发展也在加快。在长期高强度开采状态下，地表浅部矿产资源的易采性正在减少，开采条件更加复杂。不仅开采深度增加，而且开采难度也开始增加。此时，为了提高矿产开采效率，充填采矿技术在采矿作业中的有效应用对降低采矿压力、提高采矿工程质量具有促进作用。鉴于此，深入分析充填采矿技术在采矿工程中的应用具有重要的现实意义。

关键词：充填采矿技术；采矿工程；应用研究

1充填采矿技术工艺的概念

所谓充填采矿，是指在采矿过程中，将充填材料放置在采空区岩层中，以增加矿区的支护压力，用于缓解采矿作业区的压力。它是开采人工支护、提高煤矿安全生产的保证。该方法主要适用于建筑物、水体和铁路等地下矿物的开采。该技术的最大优点是提高了采场和巷道围岩的安全性，便于维护，防止地表沉降或变形，进而提高了矿区的安全性，提高了开采效率，更好地保护了周围的自然环境。

充填采矿技术自20世纪50年代开始应用，目前是一项长期未开发的新技术。随着充填材料的不断改进，充填采矿技术和工艺越来越适合矿山开采条件的要求，因此该技术满足了当今时代的发展要求。

根据材料和运输方式，充填采矿法分为三种类型：干式充填法、水力充填法和胶结充填法。根据采场结构、开采方向和工艺，充填采矿法分为上分层和下分层两种充填方法，以及三种充填方法：壁式、切壁和箱式支架。不同的充填方法有各自的适用范围，需要根据矿山的实际情况选择最合适的方法。

过去，矿山充填通常采用干式充填和液压充填技术。随着充填技术的不断发展，新型充填材料的迅速出现，胶结充填、膏体充填、膏体充填、超高水性充填在矿山中逐步推广，不仅降低了成本，提高了充填强度，而且更加环保、安全、稳定，更符合矿山的长期应用。

2充填采矿技术优势

2.1充填采矿技术保护了矿床，有效减少了风化和火灾隐患，矿石损失和贫化率小；回收率高，减少资源破坏，提高经济效益。

2.2充填采矿技术具有机械化程度高、人员少、减少劳动力、降低作业成本、提高生产安全性、提高劳动效率和增加经济效益等特点。

2.3充填采矿技术可以提高矿区的平衡程度，使开采的不平衡达到矿区岩石的新平衡。这有利于矿区的深部开采，提高开采率，改善深部工作条件，控制深井开采的冲击地压，降低深部地温。

3实例探析充填采矿技术在采矿中的应用与相关问题

3.1对充填站管理力度不足

通过大量的实际调查研究，对充填采矿技术在采矿中存在的问题及相应的解决方案，我们可以有一个更清晰的认识。随着我国社会现代化的不断深入，矿业的发展也逐渐向科技化、机械化、智能化方向发展。因此，矿山企业不仅要有与时俱进的思想，创建现代化程度更高的加油站，还要能够清楚地了解加油站所需的机械化和电子化设备，并能够用这些设备装备加油站，使充填采矿技术在充填站的帮助下能够充分发挥自身的作用和优势。只有这样，才能保证充填采矿技术应用所需充填材料的有效供应。同时，为了给矿山企业运输矿产资源提供便利，大多数矿山企业会选择靠近矿产资源或矿区的加油站施工现场。此外，如果矿业企业要确保其建造的加油站能够满足标准要求，就必须优化和改进企业现有的加油站，以确保各种设备的完整性。例如，一个合格的加油站必须配备浓度计、流量计、泵等设备，加油站内的所有设备应结合施工实际情况定期或不定期检查和维护。这样，灌装站可以有效地控制各种松散物料的灌装速度。此外，为了维护加油站的正常运行，应结合具体的检查和维护情况制定一套相应的管理标准，并对加油站的每一个产品进行严格的检查。这样可以有效地保证填充材料的质量，并进一步改善填充站的管理。

3.2充填材料强度不够

对于充填采矿技术，选择充填类型时应遵循的主要原则是充填物本身的物理性质是否符合充填采矿技术的实施标准，即耐压性、深水度、粒度、湿度、，构成填料的胶结材料和骨料结构的孔隙度和其他特征可以在一定范围内压缩。通过对充填采矿技术在采矿中存在的问题及相应解决方案的大量实际调查研究，可以更清楚地了解到，采矿企业在实际实施采矿作业时，充填体的强度直接影响着采空区地表和地压的稳定性。当充填物本身具有高强度时，采空区的表面和地面压力更稳定。当充填体本身强度较低时，采空区内的地表和地压越不稳定，这也是确保采矿工作是否具有高安全性的关键。同时，充填采矿技术因其诸多优点受到世界各国的重视，对充填材料的研究也得到了加强。根据我国矿产结构的特点，在实施充填采矿技术时，高含水量材料主要用作充填材料。这是因为高含水量的材料可以保证全尾砂结构流动胶结充填技术在充填采矿技术中能够充分发挥其作用。它不仅可以在较短的时间内凝结，而且可以承受较长距离的运输。然而，高水分材料也有一定的缺点。当他们处于脱水状态时，他们的力量会下降。此外，充填采矿技术中使用的填料抗腐蚀性、抗冲击性和抗爆破性较差，在腐蚀性、冲击性和爆破频率较高的工作环境中很难真正发挥作用。鉴于此，我们应加强对填料的研究，不仅要进一步提高填料的强度，而且要最大限度地响应国家环保的号召。这样，不仅可以为矿山企业节省更多的成本，而且可以为矿产资源的科学开采提供保障。

3.3充填采矿技术有待提升

目前，由于我国一些矿山企业生产技术相对落后，在采矿作业过程中往往不采用任何形式的充填采矿技术，导致采矿生产率低下。同时，一些矿山企业可以认识到充填采矿技术的作用和价值。虽然在采矿过程中可以选择充填采矿技术，但由于缺乏专业施工人员，现有施工人员掌握充填采矿技术的能力和水平较低，采矿作业中经常出现影响矿石质量的问题，而且很难在第一时间找到这些问题的原因并及时妥善解决。它不仅对采矿工人的安全构成极大威胁，而且导致采矿工作质量得不到保证。根据对充填采矿技术在采矿中存在的问题及相应解决方案的大量实际调查研究，矿山企业要想进一步提高充填采矿技术的使用能力，矿山企业在具体采矿作业正式施工前，必须清楚地了解和掌握施工现场条件和施工目标，然后制定一套高效合理的方案。在此基础上，结合矿区现场施工的具体要求，对制定的方案进行细化，并提前对各个环节进行预测。同时，矿山企业还应加强施工人员专业素质的培养。定期开展充填采矿技术相关培训，聘请充填采矿技术行业专家对企业内施工人员进行专业指导，积极开展充填采矿技术相关活动，使员工具备更多的专业知识和技能。这样可以确保设计的施工方案具有高度的合理性和可行性，施工人员具有更坚实的专业基础，从而充分发挥充填采矿技术的价值和作用，进一步促进矿山企业实现长远发展的目标。

3.4法律法规建设不够完善

通过对充填采矿技术在采矿中存在的问题及相应解决方案的大量实际调查研究，可以更清楚地认识到，为了进一步提高充填采矿技术的有效性，政府部门应重点控制环境生态破坏严重或环境意识淡薄的地区，及时立法，监督矿区，必要时执行环境保护措施，确保充填采矿这一安全、环保、高效的采矿技术得到全面开发和应用。

结束语

充填采矿技术的应用确保了采矿作业的实际需要得到满足。新时期，我们要把握时代形势，明确开采需求，深入研究并积极改进开采技术，研究开发高强度充填材料，在保证开采质量的同时提高开采效率，为矿产资源的可持续发展奠定基础。

参考文献

[1]探讨充填采矿技术在采矿中的应用与相关问题[J]. 宋志卫.  当代化工研究. 2020(09)

[2]充填采矿技术在采矿中的应用及存在的问题[J]. 吴启云.  工程技术研究. 2019(10)