充填采礦技術(shù)應(yīng)用發(fā)展存在問題研究

黃楚茗

摘要：充填采礦技術(shù)發(fā)展至今，根據(jù)其填充材料的不同以及對(duì)應(yīng)的技術(shù)差異，分為了多種類別。此外在其不斷發(fā)展的過程中，也出現(xiàn)了一系列的問題。本文通過對(duì)充填采礦技術(shù)的概念與特點(diǎn)進(jìn)行釋義與理解，梳理其應(yīng)用發(fā)展的系列問題，最終得出其發(fā)展過程中存在的問題，并提出相應(yīng)的解決方案。

關(guān)鍵詞：充填采礦技術(shù)；應(yīng)用發(fā)展；問題研究

伴隨著對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)與采礦技術(shù)的熟練掌握，加上地表礦產(chǎn)資源的日漸消耗。目前的采礦業(yè)開始向著更深的地下前進(jìn)。地下深處會(huì)受到地壓和低溫等問題的影響，為此人們開始廣泛使用一種新型的采礦技術(shù)，即充填采礦技術(shù)。

一、充填采礦技術(shù)的概念與特點(diǎn)

1、充填采礦技術(shù)的概念。在傳統(tǒng)采礦基礎(chǔ)上發(fā)展起來的充填采礦技術(shù)本身是一種人工支護(hù)采礦方式。具體操作則是在礦區(qū)的回采過程中就將填充材料不斷向采礦區(qū)運(yùn)回。如此，就能確保回采作業(yè)能得到礦區(qū)充填體的保護(hù)。

2、充填采礦技術(shù)的特點(diǎn)。因?yàn)閾碛谐涮铙w的保護(hù)，且在回填的過程中同時(shí)運(yùn)送填充材料，因而該方法被認(rèn)為是一種效率性與安全性齊高的方法。（1）效率性。效率高的特性表現(xiàn)在對(duì)礦產(chǎn)的回采率有大幅提升，且提升了對(duì)礦物質(zhì)的利用效率。（2）安全性。與此同時(shí)，因?yàn)榛夭墒瘜?duì)礦區(qū)的保護(hù)，避免了許多地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，因而極大地保障了工作人員的安全。（3）經(jīng)濟(jì)性。效率性高帶來了良好的經(jīng)濟(jì)利益，而填充料的高效適用也可以節(jié)約成本，進(jìn)而帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益。（4）環(huán)保性。選用自由材料或者高能材料進(jìn)行填充，能對(duì)環(huán)境保持友好。同時(shí)，填充技術(shù)本身對(duì)礦山的地質(zhì)狀況起到一個(gè)保護(hù)作用，進(jìn)而避免了引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的可能，進(jìn)而對(duì)環(huán)境產(chǎn)生保護(hù)。

二、充填采礦技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展

1、應(yīng)用原則。雖然一般認(rèn)為充填采礦技術(shù)具有適應(yīng)性良好的優(yōu)點(diǎn)，但其適用范圍依然受到一些應(yīng)用原則的制約，具體來說：（1）操作前提：環(huán)境保護(hù)。選擇該技術(shù)前，必須先對(duì)周邊的自然生態(tài)環(huán)境進(jìn)行調(diào)查。一來這樣可以節(jié)約成本，二來還可控制由于殘土等問題帶來的環(huán)境污染。在選擇該技術(shù)后，對(duì)于采礦中產(chǎn)生的煤灰以及尾砂等材料不能隨意拋棄在大自然中，而是應(yīng)當(dāng)進(jìn)行循環(huán)利用。（2）執(zhí)行關(guān)鍵：確保安全。在進(jìn)行回填的過程中，對(duì)地壓要有一個(gè)清醒的認(rèn)識(shí)，同時(shí)保障采礦方式是安全詳盡的。做到確保工人和整個(gè)采礦區(qū)的安全。（3）預(yù)測(cè)選擇：充填系統(tǒng)平衡。充填是否能夠達(dá)到平衡與充填量與礦含量的大小與比例有關(guān)，因而在實(shí)踐中必須保證對(duì)礦量的預(yù)估能保障充填量滿足開采礦山量。這樣能夠有效避免許多預(yù)料外的事故發(fā)生。

2、應(yīng)用發(fā)展的趨勢(shì)。現(xiàn)有的充填采礦技術(shù)雖然發(fā)展迅猛，但卻仍有不足，因而在某一些方面一直在追求不斷地優(yōu)化。具體來說，其發(fā)展趨勢(shì)為：（1）提高回采率。回采率較高作用巨大：一則能夠減少尾礦的占地空間，二則還能支撐礦床不致陷落，三則能夠在某些已發(fā)生火災(zāi)的礦床，如煤礦中減少氧含量，進(jìn)而防止火災(zāi)發(fā)生。因此，未來的發(fā)展趨勢(shì)仍然要不斷提高回采率。（2）全面機(jī)械化。目前況使用充填采礦技術(shù)時(shí)需要有鉆車、鏟運(yùn)機(jī)、錨索護(hù)頂?shù)葯C(jī)械的配合。機(jī)械的加入能夠大幅度地提升采礦效率，同時(shí)減少人工也能夠保障安全。未來的充填采礦技術(shù)發(fā)展將逐步走向全面機(jī)械化，無論是采礦道路還是運(yùn)輸裝置，都能夠達(dá)到全自動(dòng)化的水準(zhǔn)。（3）深部采礦。正如文初所提到的那樣，目前礦床所在的位置越來越深入地底。而充填采礦技術(shù)在深部開采方面有一定優(yōu)勢(shì)，能夠較好地控制地壓與巖爆等問題。因此，現(xiàn)實(shí)的需求也決定了未來充填采礦技術(shù)會(huì)向越來越深的地底采礦發(fā)展。

三、充填采礦技術(shù)中存在的問題與解決

充填采礦技術(shù)固然為我國(guó)的采礦領(lǐng)域吹進(jìn)了一絲清風(fēng)，但無可避免的是其技術(shù)本身及其應(yīng)用上依舊存在問題。具體來說：

1、技術(shù)選擇不能因地制宜。技術(shù)類型的選擇應(yīng)當(dāng)由礦區(qū)的操作規(guī)范與具體情況來決定，否則可能會(huì)出現(xiàn)效率低下和質(zhì)量不達(dá)標(biāo)等問題。比如在礦體較為厚重的穩(wěn)固礦巖區(qū)域，應(yīng)當(dāng)采用尾砂或高水材料作為填充體進(jìn)行填充，但部分企業(yè)為了降低成本，選擇了不適宜的廢石進(jìn)行填充，這樣無疑降低了礦區(qū)的效率，同時(shí)也可能對(duì)環(huán)境產(chǎn)生一定的負(fù)面影響。

對(duì)此的解決方案主要是：開采前進(jìn)行規(guī)范的實(shí)地考察和數(shù)據(jù)收集工作，在確保數(shù)據(jù)科學(xué)有效的情況下，進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)胤治霾⑴c企業(yè)的實(shí)際開采情況相配合。由此為基礎(chǔ)，選擇合適的采礦技術(shù)。此外，加強(qiáng)對(duì)采礦人員的素質(zhì)培訓(xùn)，對(duì)其進(jìn)行資格考試和技術(shù)知識(shí)培訓(xùn)等工作，保證采礦區(qū)的工作整體品質(zhì)。

2、新型填充材料研發(fā)問題。由于采礦區(qū)域的結(jié)構(gòu)與地貌有著較大的差異，礦產(chǎn)量也各有不同。因此，在因地制宜地選擇填充工藝時(shí)，對(duì)填充材料的要求也正在逐步提高。但現(xiàn)實(shí)中，部分企業(yè)對(duì)于填充材料上仍然處于“拿來主義”階段，滿足于現(xiàn)實(shí)而不是積極的進(jìn)行新型材料的探索研發(fā)。對(duì)此的解決方式主要是依靠研發(fā)新型填充材料。目前對(duì)填充材料的需求趨勢(shì)向著高強(qiáng)度、低成本和環(huán)境友好型的方向前進(jìn)，此外，對(duì)于材料自身的抗壓、耐溫、壓縮性能等指標(biāo)上也有較高的追求。在具體實(shí)踐中，企業(yè)應(yīng)當(dāng)多選擇高水性質(zhì)的填充材料，避免地下污染的同時(shí)，還能通過材料獨(dú)有的快速凝結(jié)等屬性降低運(yùn)輸成本和排水費(fèi)用，從而取得更好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。

3、建立填充礦區(qū)管理制度。目前我國(guó)多數(shù)填充采礦技術(shù)運(yùn)用企業(yè)在技術(shù)和設(shè)備上都較為完善，基本能完成生產(chǎn)所需。但同時(shí)，對(duì)于設(shè)備管理、人員管理以及技術(shù)管理制度等方面卻顯得薄弱，甚至有些企業(yè)根本就沒有制定過相關(guān)制度。這使得采礦區(qū)的技術(shù)管理流于形式，從而提升了危險(xiǎn)系數(shù)和生產(chǎn)成本。

對(duì)此，我們需要建立嚴(yán)格的管理制度，保持對(duì)填充材料、采礦速度等內(nèi)容的管理體系，保障填充料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。此外，建立對(duì)工作人員的相關(guān)管理制度，避免出現(xiàn)人為失誤而造成的損失，進(jìn)而是開采工作得以高效率運(yùn)作。

結(jié)語：對(duì)于采礦技術(shù)而言，填充采礦技術(shù)的出現(xiàn)無疑推動(dòng)了技術(shù)的革新與發(fā)展，且為企業(yè)帶來了良好的經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益。與此同時(shí)，不斷進(jìn)步的技術(shù)研發(fā)與制度豐滿是我們追求的永恒目標(biāo)，只有不斷地研發(fā)、創(chuàng)造，才能夠完善自己的缺點(diǎn)，得到更加優(yōu)秀的技術(shù)。