充填采礦技術(shù)應(yīng)用及存在問題分析

周凱銀

德安天寶礦業(yè)有限公司 江西 九江 332000

1 概述

隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展，人們對資源的需求量越來越多，在礦山開采過程中，要充分利用礦產(chǎn)資源，減少資源浪費，變廢為寶，充填采礦技術(shù)就達到了這一要求。但是在使用過程中，仍然需要對該技術(shù)進行改進[1]。

2 采礦作業(yè)中應(yīng)用充填采礦技術(shù)的優(yōu)勢

2.1 有利于提高采礦工作的安全性以及礦石回采率

充填采礦技術(shù)主要是對采空區(qū)的地壓進行有效控制和管理的一種方法。將采場采空區(qū)嗣后運用其他的填充物充填起來，可以控制因采空區(qū)冒落造成對井下圍巖地壓的破壞和對礦區(qū)地面造成塌陷等危險情況的發(fā)生。同時，對采空區(qū)充填完成后，還可以將采場的礦柱進行有效回收，大大提高礦石回收率，礦石回收率可達90%以上[2]。

2.2 充填采礦工藝，是綠色礦山的主體支撐技術(shù)

礦山每天都有大量的廢石、尾礦等固體廢料向外排放，如果是用廢石（或全尾砂）充填采空區(qū)，可以減輕廢石場（或尾礦庫）的排放、堆放的壓力，建設(shè)綠色礦山。

2.3 有利于對礦區(qū)深部的礦產(chǎn)進行開采

地下采礦是一件危險系數(shù)很高的工作，尤其是對比較深部的礦產(chǎn)進行開采。深部采礦區(qū)域由于地壓、坑溫、斷層、巖爆等復(fù)雜因素的存在，使得采礦工作的危險程度加深。因此，對深部礦產(chǎn)進行開采就需要有更高的技術(shù)做支撐，要進一步考慮地壓以及應(yīng)力集中等問題。而解決這一問題最有效的方式是運用充填采礦技術(shù)對采空區(qū)的管理。對采空區(qū)填充一些廢石膠結(jié)物、尾砂膠結(jié)物、膏體等，有效地緩解了采礦造成的采空區(qū)不平衡應(yīng)力情況，使采空區(qū)及巷道圍巖應(yīng)力達到平衡值，提高開采效率?，F(xiàn)代充填采礦技術(shù)的應(yīng)用安全性能和操作方式都得到了很大改善。充填過程中運用機械化的控制方式，減少了人工操作的風險，也提高了工作效率，機械的運用也使得人工的勞動量減小，完成一些人力所不能完成的任務(wù)。很大程度上提高了采礦效率，有利于礦產(chǎn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[3]。

3 充填采礦法存在的問題及解決方法

（1）施工工序相對復(fù)雜。包括鑿巖爆破、通風、支護、出礦、封堵、充填等，充填膠結(jié)體達到一定強度后，才能進行下一個分層開采；因此，礦塊生產(chǎn)能力受到了限制。一般解決辦法是：采取礦房、礦柱分采分充，分條礦塊隔一采一充一的辦法，來實現(xiàn)采、掘、充平衡作業(yè)，提高生產(chǎn)效率。

（2）充填接頂比較困難。充填接頂不到位，容易發(fā)生頂板塌陷事故。為了達到采空區(qū)充填接頂?shù)哪康?，一般采取預(yù)先在采場頂部均勻布置幾個充填井或充填孔；采空區(qū)封堵充填前，在采空區(qū)頂板鋪設(shè)帶孔的充填管，實現(xiàn)采空區(qū)均勻充填和接頂。

（3）采場充填泄水難，甚至?xí)斐赡嗍鳌Ｒ话悴扇≡诓煽諈^(qū)封堵前預(yù)埋過濾管，同時每次充填高度控制在200～500mm，待其充分過濾沉淀和凝固后，再進行下一次充填。

（4）充填成本高。目前，大部分礦山采用的灰砂比大、輸送濃度低，充填計量、檢測還不能有效控制，導(dǎo)致充填成本高，充填費用達采礦直接費用的30%。礦山企業(yè)可結(jié)合實際情況，在采場內(nèi)鋪設(shè)分層假底、礦柱膠結(jié)充填，礦房則采用全廢石、全尾礦材料充填，就地取材，降低采礦充填成本[4]。

4 充填采礦技術(shù)的改進措施

4.1 加強充填采礦技術(shù)的管理

該技術(shù)在使用過程中需要建立相應(yīng)的充填站，充填管道的鋪設(shè)，但是在實際使用中卻忽視了該方面的管理，特別是在填充材料的選擇上以及填充設(shè)備的后期維護上，如果選擇了不恰當?shù)牟牧蟿t會起不到提升安全性的作用，甚至還會產(chǎn)生一些弊端，因此，要對填充材料及時加強監(jiān)管，同時還要對填充過程中使用到的設(shè)備定期進行維護，以確保其能正常運轉(zhuǎn)，針對填充材料以及設(shè)備都要建立嚴格的制度，以選擇優(yōu)質(zhì)材料填充，選擇合適的設(shè)備進行處理[5]。

4.2 加強充填采礦新工藝的開發(fā)

在采用充填采礦技術(shù)時要根據(jù)不同的礦產(chǎn)資源及開采場地進行選擇，以選擇合適的技術(shù)確保其能達到安全標準。例如一些礦區(qū)中的礦體較厚，通常會選擇中深孔和淺孔空場采礦法來進行開采，而嗣后充填采空區(qū)時則需要用塊石膠結(jié)工藝、尾砂膠結(jié)充填工藝或高水材料，進而提高礦區(qū)的利用效率。因此，要根據(jù)不同情況選擇不同的填充材料以及采礦技術(shù)，要降低對周圍環(huán)境的破壞同時提高其開采效率以及資源利用率，這些都需要對技術(shù)進行改進，只有不斷解決在開采或填充過程中出現(xiàn)的問題才能更好地進行工藝技術(shù)的改進，這就需要相關(guān)人員的努力，不斷解決在實際應(yīng)用過程中出現(xiàn)的問題，以使技術(shù)不斷成熟，有利于提高資源利用率，提高周圍環(huán)境的安全性等。

4.3 開發(fā)新型充填材料

要選擇適宜的填充材料進行填充，這樣才能起到提升穩(wěn)定性和安全性的作用，為了提升其安全性，仍然需要對材料進行不斷改進，特別是材料的材質(zhì)等，要不斷選擇新的可替代品，以使其達到提升安全性的作用。相關(guān)人員還需要不斷努力，以研究新材料，使其起到更好的作用，使其達到安全性。同時也要不斷研究新技術(shù)和新材料，以使其發(fā)揮良好的作用[6]。

5 結(jié)束語

充填采礦技術(shù)有利于開采地區(qū)的穩(wěn)定性和安全性，提高礦石回收率，減少固體廢料排放，因此，在實際開采過程中被大量應(yīng)用，但是該技術(shù)仍然需要不斷完善，以起到更好的作用，同時該技術(shù)也需要不斷提高，降低成本，幫助企業(yè)提高經(jīng)濟效益，更重要的是提升其安全性和穩(wěn)定性，提升采礦工作效率，促進采礦企業(yè)的健康、持續(xù)發(fā)展。