浅析充填采矿技术在采矿工程中的应用

浅析充填采矿技术在采矿工程中的应用

崔志贤

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摘要：近几年来，随着社会的发展和经济水平的提高，人们生活水平的提高，煤炭资源的需求也随之增加。在这个阶段，大部分的矿藏都是不可再生的，因此，提高矿藏的开采效率，就成了大多数矿藏的重中之重。针对这一现状，应进行矿产观念的更新，如应在现代矿产资源开发中引入效率、环境保护等核心理念。因此，尝试在现代采掘系统中采用充填采矿法，以确保基岩开采的质量。

关键词：采矿工程；充填法；工艺综述

引言

采掘技术是一种不断发展和更新的技术，可以满足现代采掘作业的需要。在采矿工程中，为了保证有关的业务能够得到有效的实施，并形成一个稳定可靠的采矿行业的发展趋势，就必须对采矿技术的应用进行深入的分析，采取切实可行的有效措施，及时地解决采矿技术在运行过程中出现的不良现象，从而提高采矿作业的质量。为煤炭资源的可持续发展打下坚实的技术基础。

1 充填采矿技术的基本概念

在现代矿藏开采系统中，充填采矿工艺主要分为两个主要环节，即充填法和开采法。其中，充填部分主要解决采矿过程中的环境冲突，最主要的形式是用废石填充箱体，以便于进一步减少采矿对山体生态环境的破坏。而在采矿方面，工程师们也在不断地改进着传统的采矿工艺，尽可能地减少对山体的影响。除此之外，这项技术还能和充填环节相结合，例如在采矿时，它就会为矿场预留出一条充填路线，这样就能大大降低成本。同时，一些国家也尝试过用充填采矿法，将有用的资源填入山中，以实现“转废为宝”。例如，在德国的矿业开发项目中，对特殊废料进行填充会使山被用来发电。可以看到，选材的选择能有效地减少采矿浪费现象的发生，甚至能为其它领域的开发提供空间。因此，笔者认为，对充填材料进行多类型研究，并与其它领域相结合，是今后充填采矿技术发展的主攻方向。

2 现实意义

2.1 符合绿色发展理念

我国对自然环境的污染持续加剧，因此各个行业都积极倡导绿色环境和绿色节能理念，并实施相关技术。对矿业来说，绿色发展是非常重要的。矿山在建设过程中会排放大量有毒气体，造成严重的空气污染，危害人体健康。采矿施工对水资源造成了一定的影响，破坏了水体的结构；同时，也对土地资源造成了破坏，造成了水土流失，土地荒漠化等一系列问题。所以，现代采矿工艺技术的应用可以减少损耗能源数量，节省资源，减少污染，避免对自然环境产生破坏，促进人和自然和谐发展。

2.2 更加符合铜镍矿的开采特点

煤炭资源的利用价值很低，远不及铜、镍矿石的利用价值。根据有关资料显示，在现实生活中，一些地区煤炭资源的利润是不断下降的，有的甚至是负值。虽然镍矿的价值更高，但传统的开采方法却很难将镍矿的价值发挥出来。然而，随着充填采矿工艺的出现，该工艺的技术特征非常符合该镍矿的开采要求。比如金川铜镍矿，就是采用了分层充填采矿法，将矿场的年产量提升到了450万吨。

3 充填矿采技术的实际应用方案

3.1 崩落采矿技术

当矿井出现危岩时，为了降低顶板塌落的风险，必须采取放顶开采工艺。在采矿过程中，必须确保施工的安全性。崩落开采工艺可分为两种：一种是有底柱崩落开采，另一种是无底柱崩落开采。在使用有底柱分段崩落法时，要确保各个参数的设置是合理的，例如：阶段高度、分段水平断面尺寸、分段高度、底柱高度、料斗间距等。同时，还需要对其它参数进行设置。如在设定底柱高程时，需测量矿体稳定性，并结合矿巷型式，为设定高程参数提供决策依据。如果实际采用的结构形式主要为漏斗型，则每一级需采用分段型式，并确定底柱高度。一般来说，底柱高程要控制在5-7米，下段要控制在11-13米。通过分步运输与耙矿的相互制约，有效地消除了这些缺陷。无底柱分段崩落法是一种机械化程度较高的采煤方法，在实际生产中可节约大量人力资源。它能消除回采巷上段临时底柱，因此在实际使用中具有普遍性。

3.2 现代化采矿工艺技术应用要点

工程采矿人员在实际工作中，要对矿区的实际环境条件进行全面的分析与掌握，并对采矿工艺技术进行有效的控制。主要内容包括：第一，在采矿人员应用空场采矿技术时，要有效落实采空区处理措施，做好相应的加固工作，消除各种安全影响因素，进一步确保采矿工程的安全性和有效性。第二，采矿者在选择崩塌开采工艺的时候，要根据项目的特点，对岩体结构进行全面的分析和了解，防止矿体和围岩的大面积崩塌。第三，采矿者在采用溶浸工艺时，要加强对浸矿方式和地点的管理，以确保浸矿工艺的应用效果。第四，采矿者在实施充填作业时，要对采矿面的推进方向和每一层的具体走向进行详细的分析，并对充填方式进行合理的选择，同时要对充填方式进行加固，以保证采矿者的安全有效地进行开采。

3.3 采场支护

在前期工作中，要充分了解目标矿区的地质情况，尽可能地扩大数据收集范围；如果开采的山体下面有软弱土层、泥质层等不良地质，则需事先处理，避免影响开采。多数情况下，施工小组可根据矿体的实际构造情况，制定出具体的支护方案。例如，当开采区域稳定性较差时，就需要使用金属网和锚杆，配合风镐、掘进机进行作业，在作业过程中要尽量保证支护的灵活性，减少支护的空白区。在剖面开挖之后，需要用风动钻机及时处理好锚孔，并使用金属网和锚杆安装固定托板；在安装时，应及时检查支架的稳定性，防止出现松动现象；检查完毕后，应及时喷浆，浆厚一般为100 mm以上，以确保围岩不受其它因素影响；同时，它还可以在围岩部位与锚网共同形成初始支护力。对于矿山地下不稳定的采空区，在掘进时需用金属支架对其进行支护。为确保工程质量，在施工过程中，金属支撑件的尺寸需提前测量、预加工后运至施工现场。如果金属托架收缩超过100毫米，则需重新调整托架结构，并将托架结构固定好。为保证其结构强度，可采用拉杆固定或采用背板加固。整体安装完毕后，需再次检查钢架结构，最后采用网喷法补强薄弱支撑。

3.4 缓倾斜矿层开采技术

在煤矿生产过程中，部分掘进作业需要使用液压支架.在采用缓倾斜矿层开采工艺的同时，要加强有关工艺的研究和开发，保证工艺的安全运行。将其与缓倾角矿层相结合，形成了一种高效开采模式。厚层开采作业的推进，为缓倾后开采技术的推广应用提供了空间支撑，可以提高日常工作效率，进一步加强对断层的控制。能有效地避免顶梁焊接部位开裂的情况，形成对四连杆变形现象更为有效的控制措施。在矿山施工过程中，合理运用缓倾斜矿层开采工艺，可以保证开采工作的可靠性，大大提高开采工作的可靠性。

结语

总之，充填材料的多样性为未来的充填开采带来了无限的可能。但想要实现这一点，就必须将充填采矿技术融入到其他行业中，才能发挥出最大的价值。

参考文献

[1]张润达,李江,朱晨迪.盘区交错式上向水平分层充填采矿法[J].采矿技术,2021,21(2):18-21.

[2]张琳琳,马苏龙,伍晨,等.充填采矿技术应用发展及存在问题研究[J].中国金属通报,2021(2):7-8.

[3]郭慧高,武拴军,高谦,等.我国大型镍矿充填采矿固废资源化利用研究进展[J].徐州工程学院学报(自然科学版),2021,36(2):46-52.

[3]王欣旭.采矿工程中充填采矿技术的应用[J].科技创新导报, 2022, 19(2):34-36.

[4]郭潇潇.充填采矿技术在采矿工程中的应用研究[J].化工中间体, 2021, 000(003):57-58.