充填采礦技術(shù)應(yīng)用及存在問(wèn)題的分析

蘇如昆 郭明東

摘 要：市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展完善，工業(yè)的發(fā)展增加了社會(huì)對(duì)資源的需求，這在促進(jìn)采礦事業(yè)發(fā)展的同時(shí)，也增加了采礦作業(yè)的難度。為滿(mǎn)足社會(huì)生產(chǎn)對(duì)資源的需求，有效降低采礦中出現(xiàn)危險(xiǎn)的機(jī)率，專(zhuān)家學(xué)者經(jīng)過(guò)探索研究得到填充采礦技術(shù)。文章就填充采礦技術(shù)的應(yīng)用及存在問(wèn)題將進(jìn)行簡(jiǎn)單分析。

關(guān)鍵詞：采礦填充技術(shù)；應(yīng)用；存在問(wèn)題

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.22.076

科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新不斷推動(dòng)社會(huì)的發(fā)展，許多行業(yè)的傳統(tǒng)技術(shù)在不能適應(yīng)新的發(fā)展的情況下逐漸衰微。在資源的開(kāi)采方面，很多傳統(tǒng)采礦技術(shù)的應(yīng)用都受到阻礙。應(yīng)對(duì)這種情況，專(zhuān)家學(xué)者經(jīng)過(guò)多番研究的得到的新型采礦技術(shù)，填充采礦。

1 填充采礦技術(shù)

（1）技術(shù)簡(jiǎn)介。顧名思義，填充采礦技術(shù)就是在資源的開(kāi)采過(guò)程中，對(duì)挖出的礦井空區(qū)進(jìn)行填充，確保井下安全。該技術(shù)回采率高，安全又環(huán)保，一經(jīng)面世就取得了廣泛歡迎。經(jīng)過(guò)對(duì)比分析，填充采礦技術(shù)較傳統(tǒng)技術(shù)更能強(qiáng)化開(kāi)采區(qū)的地層穩(wěn)定性，有效減少礦井發(fā)生坍塌事故的產(chǎn)生。此外，填充采礦技術(shù)的回采率較高，一方面提高了開(kāi)采企業(yè)的生產(chǎn)效率，另一方面填充多采用廢石等也大大降低了生產(chǎn)成本，經(jīng)濟(jì)適用。用來(lái)填充空區(qū)的尾砂，可以降低礦井深處高溫，保障開(kāi)采安全性。

（2）填充采礦技術(shù)種類(lèi)。填充采礦技術(shù)的核心是填充，初級(jí)的填充材料主要是砂礫、煤灰渣、碎石以及石塊等，資源開(kāi)采完畢，用材料對(duì)挖出的空區(qū)進(jìn)行填充。該技術(shù)發(fā)展至今，填充材料也不斷升級(jí)，現(xiàn)今較為常用的是水利填充法，此外還有膠結(jié)填充法和膏體填充法。

1）水利填充法。作為應(yīng)用最早的一種填充技術(shù)，發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)成為特厚煤層開(kāi)采的關(guān)鍵頂板管理技術(shù)。技術(shù)原理是將固體物料作為漿體或膏體的形態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳送，其最大優(yōu)勢(shì)就是投入成本較低且工作效率高，受到外界因素影響較小；

2）膠結(jié)填充法。該項(xiàng)填充技術(shù)采用的填充原料是尾料，由于尾料中存在很多顆粒，在填充過(guò)程中膠結(jié)面積增大，從而形成觸變體制。工程利用率達(dá)80%的高濃度全尾礦膠結(jié)填充技術(shù)對(duì)物料的傳送同樣可以達(dá)到70%；

3）膏體填充法。膏體填充法在采礦中的應(yīng)用程度不高，同以上兩種填充法相比存在很多不足。例如，膏體填充質(zhì)量會(huì)受到很多外在因素影響：膏體的攪拌方式、攪拌質(zhì)量和材料的成分等。另一點(diǎn)不足就是填充工藝復(fù)雜不易操作，對(duì)操作人員的技術(shù)要求較高。工序流程復(fù)雜繁瑣，要熟練掌握需要大量的實(shí)踐練習(xí)才能達(dá)到要求，整體運(yùn)行成本過(guò)高。

2 填充采礦注意事項(xiàng)

填充采礦技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，應(yīng)用填充采礦法進(jìn)行資源開(kāi)采時(shí)需要注意的事項(xiàng)有：首先，開(kāi)采企業(yè)和施工單位要合理選擇填充材料，采礦進(jìn)度推進(jìn)的同時(shí)將所需填充材料輸送至采空區(qū)進(jìn)行填充?，F(xiàn)階段，資源開(kāi)采的機(jī)械化水平不高，填充采礦技術(shù)還是需要依靠人工進(jìn)行操作。因此，為保障開(kāi)采人員的人身安全等問(wèn)題，確保開(kāi)采作業(yè)的正常進(jìn)行，必須把好井下填充材料以及填充質(zhì)量的關(guān)卡；其次是技術(shù)問(wèn)題。人工操作填充采礦的安全性和開(kāi)采效率都較高，且適用范圍廣，因此實(shí)用性較強(qiáng)。對(duì)埋藏較深的礦產(chǎn)資源進(jìn)行開(kāi)采時(shí)，操作人員需要熟練掌握開(kāi)采技術(shù)和原理等基本信息，以確保在開(kāi)采過(guò)程中充分發(fā)揮填充采礦技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，提高采礦效率。

3 填充采礦存在問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施

（1）填充采礦技術(shù)。采用填充采礦技術(shù)進(jìn)行資源開(kāi)采時(shí)，存在的常見(jiàn)問(wèn)題是施工單位不能依據(jù)開(kāi)采地特點(diǎn)選用適合的填充工藝。不合理的工藝選擇，極大程度上影響了填充采礦的質(zhì)量，也降低了資源開(kāi)采效率。采礦區(qū)山體或地勢(shì)存在較大差距，采區(qū)的地形地勢(shì)也會(huì)對(duì)填充采礦的填充質(zhì)量產(chǎn)生一定影響。填充技術(shù)選擇不合理，對(duì)后續(xù)的開(kāi)采作業(yè)和填充都會(huì)產(chǎn)生制約，也會(huì)影響礦石的回采。要解決這一問(wèn)題，首先需要事先的資料收集。在采礦開(kāi)始之前，對(duì)采礦區(qū)的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)掌握分析，對(duì)收集的資料進(jìn)行綜合分析之后制定出最適合的開(kāi)采方案，并選擇最合理的填充工藝。其次，提升采礦質(zhì)量的另一個(gè)手段，就是加強(qiáng)對(duì)填充材料質(zhì)量的控制。填充材料是重要組成部分，是采礦的基礎(chǔ)和物質(zhì)條件，材料質(zhì)量不過(guò)關(guān)，后續(xù)的填充技術(shù)再高端，操作再出色也會(huì)對(duì)最終的采礦成果產(chǎn)生不良影響。填充材料的質(zhì)量問(wèn)題是開(kāi)采開(kāi)始之前需要首要考慮的問(wèn)題，然后是對(duì)開(kāi)采方案的合理化設(shè)計(jì)，資源開(kāi)采過(guò)程中，嚴(yán)格的檢查措施也是確保質(zhì)量的重要手段。安排專(zhuān)人對(duì)開(kāi)采的每道工序進(jìn)行時(shí)刻檢查和監(jiān)控，最大限度保證工程開(kāi)采質(zhì)量。

（2）填充材料的研發(fā)?，F(xiàn)有的填充材料還可以滿(mǎn)足當(dāng)下資源開(kāi)采的需求，但科技的發(fā)展日新月異，現(xiàn)有的材料很快就將成為過(guò)去，因此，新型、高強(qiáng)度的填充材料的研發(fā)是現(xiàn)在采礦行業(yè)亟需完成的課題。填充采礦技術(shù)在實(shí)際的施工中涉及范圍廣泛，且施工流程復(fù)雜，采礦場(chǎng)的生產(chǎn)流動(dòng)類(lèi)型存在差異較大，對(duì)采礦量的需求也不相同，施工方法也沒(méi)有固定的模式。要弱化填充采礦的施工難度，需要采礦企業(yè)盡快研發(fā)出新型填充材料，提高現(xiàn)有的材料的強(qiáng)度和可壓縮性，進(jìn)一步減少井下的污染情況并降低生產(chǎn)成本。

（3）填充設(shè)備。填充采礦技術(shù)的應(yīng)用需要機(jī)械設(shè)備做輔助，現(xiàn)有的填充設(shè)備水平不高，影響填充效果。要促進(jìn)加快開(kāi)采企業(yè)研制高效設(shè)備的速度，提升填充設(shè)備的自動(dòng)化水平，充分借鑒學(xué)習(xí)國(guó)外相關(guān)的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。將先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行消化理解和吸收，轉(zhuǎn)化成為適應(yīng)我國(guó)資源開(kāi)采的模式，為我國(guó)填充采礦技術(shù)更好的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

（4）檢查制度。填充采礦技術(shù)在應(yīng)用中，很多施工單位會(huì)忽視現(xiàn)場(chǎng)填充管理的重要性。要提高相關(guān)負(fù)責(zé)人的責(zé)任意識(shí)，在施工中，組織專(zhuān)人對(duì)施工秩序進(jìn)行監(jiān)督管理，建立健全相關(guān)檢查制度，確保施工的合理規(guī)劃，填充流程順暢有序。相關(guān)監(jiān)督人員也要嚴(yán)格自律，有效監(jiān)督，提高對(duì)施工安全問(wèn)題的關(guān)注度。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，時(shí)代在不斷向前發(fā)展，傳統(tǒng)技術(shù)也要不斷升級(jí)以滿(mǎn)足社會(huì)需求。采礦企業(yè)需要對(duì)采礦技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新完善，對(duì)其存在的問(wèn)題找出應(yīng)對(duì)方法，不斷修正存在問(wèn)題，進(jìn)一步確保填充采礦技術(shù)的實(shí)用性，提高采礦作業(yè)的效率，滿(mǎn)足社會(huì)發(fā)展對(duì)資源的需求。

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