采矿工程充填技术的应用与发展

采矿工程充填技术的应用与发展

陈高飞,高磊,张维进

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摘要：近年来，随着我国经济的飞速发展，采矿行业取得较大的进步，特别是相应采矿技术取得很大进展，充填采空区技术在当前采矿作业中有着十分重要的用。通常在采矿的过程中，主要采用水利和胶结充填技术展开工作，有效提高当前的采矿效率，而且具有较好的安全性，不过目前看来，该项技术仍存在一定的问题。

关键词：采矿工程；充填技术；应用；发展

引言

对于工业发展来说，矿产资源是非常基本的一项材料，随着社会的发展，我国工业经济发展已经取得了非常显著的成绩，并且还在不断的扩大其需求量，但是我国矿产资源还是非常的有限的,所以就需要更加严格的要求采矿生产作业，促使其向深部转移采矿，这样一来就直接导致采矿生产作业难度被增加，并且将会更加的严格的要求采矿技术的使用。在实际工作中，怎样可以实现不破坏环境跟提高开采效率两者兼顾呢，这个问题迫切需要得到重视。

1充填采矿技术在采矿作业中的应用优势

1.1降低生产作业成本，促进采矿作业深部开采

采矿作业的深部开采对技术有着极高的要求，需要工作人员采用的技术能够综合考虑到地应力、地压等实际问题，实现深部开采这一目标。应用充填采矿技术可以利用膏体、尾砂胶结物、废石胶结物的充填作业，切实解决采矿过程对矿区造成的不平衡应力问题，平衡采矿区的岩石应力值，从而提升矿石开采效率。借助现代化的先进充填采矿技术能够减少人力工作量，通过铲运机、凿岩台车等新型机械化作业方式，代替传统的人力作业方式，既提升了施工作业的效率，也减少了人力成本。此外，应用充填采矿技术可以有效缓解尾砂在地面对环境和占地区域造成的污染问题，实现绿色化的矿石开采，促进我国矿石事业的健康持续发展。

1.2提升矿石回采率，提高采矿区安全性

在矿石开采过程中，之所以使用充填采矿技术能够有效控制采矿地区的地压，是因为通过充填物质可以有效支撑采空区的围岩，避免围岩破坏和塌方等事件发生，大大提升了采矿作业和采矿区域的安全程度。在完成充填后，还可以对矿柱进行分时段的回收再利用，不仅最大限度地发挥了资源的价值，而且提升了矿石的回采率。

2采矿工程充填技术的应用

2.1水利充填法

在我国最早出现的充填技术就是充填的方法。水利充填其自身的原理主要是把固体材料当是作浆料护着是膏体，使用长距离的输送，其自身的优势就是成本并不高，并且其自身的传输效率相对较高，同时不需要受到季节以及地形制约制。并且，当前我们国家已经成功的对于高浓度浆体管道其自身直流输送的过程进行了研究。

2.2胶结充填法

胶结充填法主要是在充填料中加入胶凝材料，使松散的充填材料凝结成具有一定强度的整体，以适应复杂的开采技术条件，在当前的采矿充填中运用相对较多。当前，高浓度全尾砂胶结充填技术已经比较成熟，得到较为频繁的使用，通过该项技术，自身的应用率能够达到80%，材料输送浓度也提高至70%。

2.3膏体充填法

当前，膏体充填法在我们国家的应用和发展还算不上十分的完善，其本身与其他的填充技术进行比较则是相对落后的。膏体充填方式自身的质量因为受到了其本身混合形式以及含水量，还有混合质量以及构成等多种因素的影响。令膏体充填法在技术上使用变得异常复杂，其本身的技术含量可以说也是比较高的，同时其自身所完成的操作管理过程也非常的复杂，会使用到非常多的实践分析以及对其进行以及持续的优化。

3采矿工程充填技术发展趋势

3.1完善充填站管理制度

充填站在充填采矿作业流程中是重要的一环，其主要负责采矿相关的调配和管理工作。通常情况下，充填站中配备了专业的机械设备，为充填材料的配置和运送等提供了极大的便利；但是充填站的管理存在诸多缺陷，造成生产过程中材料损坏和设备故障等问题频发。为此，需注重充填站的管理，建立健全囊括人、物、料的管理制度。对于人的管理，需加强人员的培训考核，实行专人专岗，将安全生产责任落实至个人，提前排除现场隐患；对于设备的管理，安排专人进行定期检查和养护，保证设备性能正常，延长使用寿命；对于材料的管理，需注意松散填充材料的检测和堆放管理，必要时场区内需配置专用的排水系统或其他防护措施，避免材料受潮等。

3.2创新采矿充填技术

我国采矿工程的不断发展，离不开采矿技术的创新与进步。在使用充电采矿技术的同时，也要对充填采矿工艺进行创新，加强采矿企业的快速发展，提高企业竞争力。关于充填采矿工艺的创新，第一要对传统的充填工艺进行详细分析，了解传统充填工艺的特点。第二，要根据本地的矿产类型和特性，研究和创新充填工艺。例如在一些大矿体的矿山，都非常稳定，但矿产的开采非常困难。在这种状况下，就要选择中深孔和浅孔空场技术，就能获取很好的采矿效果。在这种情况下，充填材料最好利用高水材料和块石胶结材料，这些材料能够更好的对采空区进行充填。利用科学合理的创新充填采矿工艺，可以减少采矿的生产成本，提高采矿效率。对此，充填工艺的创新，可以实现更好的采矿效果，提高采矿企业的经济效益。

3.3加强对充填材料的研发

在采矿作业中，充填材料十分关键，直接关系着采矿区充填物的强度和稳定性，对采矿事业发展有着深远影响。充填材料从物理特性上说，胶质材料的结构和组成成分直接决定着其物理特性。尽管我国近年来在研究新型充填固化材料上获得了一定进展，取得了良好成效，但充填材料仍旧存在容易风化、强度不足等缺陷，因此，加强对重新材料的研发应用十分迫切。采矿行业相关研发人员要积极借鉴学习国外优秀研发经验，不断完善技术，进一步研究开发新型充填材料，攻克现有材料应用的缺陷难点，提升充填材料的抗水力、抗高温力、抗压力等，为我国充填采矿技术的发展和普及应用提供充足科研力量。

3.4充填技术设备的维护

随着充填技术的快速发展，其作业方法和相关设备以及充填仪器的更新换代也非常快。在这些充填设备当中，充填料贮仓起着关键性作用，它能够直接影响充填材料的质量和充填效果，但是在传统充填工艺上却不被重视。然而在新型充填技术当中，采用了加以改过的立式充填料贮仓，可以更好的确保充填料的质量。而在尾砂处理环节，就要利用精准度非常高的水力旋流器。在浆料传送阶段利用这些先进的技术和自动化控制系统，能够提升作业质量以及作业效率。

结语

综上所述，充填采矿技术为采矿工作的主要技术。该技术的有效运用，对于矿区稳定性的维护、资源的利用回收和生态环境维护等，均有积极作用。随着我国社会经济的快速发展，对于矿产资源的需求量日益增长，矿山开采周期较长，随之开采深度也相应增加，这使得充填采矿难度逐渐增加，施工要求更为严格。为此，需基于现有的技术水平和采矿工程生产情况，加强技术研发力度，遵循绿色生产理念，在保证采矿效益的同时，维护生态稳定。

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