充填采礦技術(shù)應(yīng)用發(fā)展及存在問題研究

賈紀(jì)兵

冀中能源邢臺(tái)礦業(yè)集團(tuán)有限公司金谷煤業(yè)工作處 河北邢臺(tái) 054000

在采礦行業(yè)的生產(chǎn)過程中，充填技術(shù)是一種常用的支護(hù)方式。當(dāng)采礦企業(yè)開展回采作業(yè)時(shí)，要將充填材料首先送入作業(yè)面，從而在充填體對(duì)作業(yè)面形成保護(hù)后再開展后續(xù)施工作業(yè)。因此充填采礦技術(shù)直接關(guān)系到開采作業(yè)的安全性以及生產(chǎn)的效率。近年來，我國采礦行業(yè)在充填技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展方面取得了明顯的進(jìn)步，但是也必須看到在技術(shù)應(yīng)用以及技術(shù)工藝的管理方面還存在很多的問題，需要對(duì)此進(jìn)行全面的分析，并采取有效的措施來加以解決。

1 充填采礦技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展

充填采礦技術(shù)在礦產(chǎn)資源的開發(fā)中已有廣泛的應(yīng)用，其中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是充填。該技術(shù)的發(fā)展時(shí)間已經(jīng)比較長，尤其是在進(jìn)入新時(shí)期后，充填采礦技術(shù)的發(fā)展迎來非常重要的時(shí)期。在信息化技術(shù)不斷發(fā)展過程中，充填采礦技術(shù)也得到很大程度的發(fā)展，相應(yīng)的設(shè)備研發(fā)取得一定的成果[1]。在19世紀(jì)中期，金屬礦產(chǎn)開采過程中用到的技術(shù)主要有兩類，一類是廢石干式技術(shù)，一類是水力充填技術(shù)。到19世紀(jì)80年代以后，充填技術(shù)的發(fā)展速度加快，在此基礎(chǔ)上發(fā)展出砂凝結(jié)技術(shù)。并且，隨著新技術(shù)的應(yīng)用，采礦所需人員減少，能為企業(yè)節(jié)約部分開采成本。在環(huán)保理念提出以后，這種理念也逐漸融入到礦產(chǎn)生產(chǎn)中，充填技術(shù)在這些理念的影響下取得新的進(jìn)展。

2 當(dāng)前我國充填采礦技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)狀及存在問題

2.1 對(duì)實(shí)際情況的認(rèn)識(shí)不足

當(dāng)前我國在采礦過程當(dāng)中雖然有一定程度的專業(yè)流程和方案，但是在實(shí)際的采礦技術(shù)運(yùn)用當(dāng)中尤其是充填采礦技術(shù)的運(yùn)用過程中，存在著缺乏科學(xué)化采礦篩選思路的問題。對(duì)于充填采礦技術(shù)來講，會(huì)出現(xiàn)在采礦場地篩選時(shí)由于對(duì)具體地勢(shì)地形的真實(shí)狀況了解不足，而導(dǎo)致在采礦過程當(dāng)中出現(xiàn)地形地質(zhì)干擾從而降低采礦效率的情況。

2.2 充填材料成本不斷增加

目前充填采礦技術(shù)在快速發(fā)展的同時(shí)，對(duì)充填固化材料的需求也在不斷增加，這主要是由于在采礦作業(yè)的過程中需要根據(jù)實(shí)際情況采取相應(yīng)的充填工藝技術(shù)，而為了進(jìn)一步提高采礦企業(yè)的生產(chǎn)能力、保證采礦作業(yè)的安全，就需要使用更多的充填材料，因此在客觀上增加了技術(shù)應(yīng)用的成本，對(duì)于充填技術(shù)的推廣應(yīng)用產(chǎn)生一定的制約作用。

2.3 缺乏完善的管理體制

在以往的充填采礦技術(shù)使用過程中，金屬礦產(chǎn)企業(yè)很少實(shí)施有效監(jiān)督，缺乏完善的管理體制，會(huì)給充填技術(shù)的實(shí)際使用形成阻礙。比如，有的充填站沒有準(zhǔn)備泵、流量計(jì)、濃度計(jì)等電子設(shè)備或機(jī)械設(shè)備，在對(duì)充填技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，就可能出現(xiàn)流量、濃度控制得不合理等情況。加上企業(yè)沒有制定完善的規(guī)章制度，導(dǎo)致其對(duì)生產(chǎn)過程缺乏系統(tǒng)性的監(jiān)督，也沒有定期進(jìn)行抽檢，會(huì)對(duì)采礦過程造成不利的影響[2]。并且，有的采礦人員專業(yè)技術(shù)水平不高，會(huì)存在操作不當(dāng)?shù)膯栴}，這也會(huì)影響到礦山的開采質(zhì)量，增加開采風(fēng)險(xiǎn)。

3 促進(jìn)充填采礦技術(shù)發(fā)展的對(duì)策

3.1 研究制造新型充填原材

充填采礦技術(shù)主要是以充填為主要內(nèi)容，由此促進(jìn)充填采礦技術(shù)的發(fā)展首先要重視充填原材的選擇和研制。在充填采礦原材的研制中，要重視原材質(zhì)量應(yīng)滿足承受度高的要求，由此才能夠?yàn)槌涮畈傻V提供質(zhì)量高的原材。此外對(duì)于不同的礦場需要研制不同性質(zhì)和特點(diǎn)的充填原材，充填采礦原材主要應(yīng)用于一些礦體形狀較為復(fù)雜、水文地質(zhì)條件較為復(fù)雜的地形，由此要研制耐水性較強(qiáng)且穩(wěn)固的充填原材。

3.2 留礦采礦法和填充采礦法

留礦采礦法適用于礦石狀態(tài)穩(wěn)定的采礦區(qū)，是對(duì)現(xiàn)場采出的銅礦石進(jìn)行存放和堆積，在礦方外對(duì)累積的銅礦礦石進(jìn)人工控制，人工作業(yè)可以在一定程度上通過回采和放置銅礦石，加固采空區(qū)的銅礦石，但該方式對(duì)礦體周圍環(huán)境要求較高，通過保養(yǎng)可以提高周圍圍巖的情況。填充采礦法是在回采過程中，運(yùn)用充填技術(shù)深入礦體內(nèi)部，對(duì)采空區(qū)用填充物回填，深入礦體能加固采空區(qū)，提高采礦量。填充采礦在回采階段，礦區(qū)要建立填充料和人工加固等加固系統(tǒng)，對(duì)于價(jià)值較高的銅礦和回采率較高的采空區(qū)進(jìn)行加固處理，采用填充采礦法后可以避免開采過程中的礦區(qū)塌陷，提高開采效率[3]。在銅礦的開采過程中，最常用的開采方法為留礦采礦法，也是空?qǐng)霾傻V法，通過對(duì)礦產(chǎn)資源分布情況的分析研究對(duì)不斷采取的銅礦石進(jìn)行整理規(guī)劃，避免因?yàn)橘Y源堆放影響后續(xù)的開采，因此為保障在開采過程中保障采礦區(qū)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，選擇定期專業(yè)人員進(jìn)行礦區(qū)安全檢查，降低安全隱患，保障作業(yè)的順利進(jìn)行。

3.3 提高充填采礦技術(shù)的自動(dòng)化水平

進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)代后，采礦企業(yè)要積極研發(fā)應(yīng)用高效充填技術(shù)設(shè)備，并對(duì)傳統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行升級(jí)和自動(dòng)化改造，加強(qiáng)自控系統(tǒng)的建設(shè)，提高充填技術(shù)設(shè)備的智能化和數(shù)字化水平。通過建立快速高效的信息收集以及處理體系來提高對(duì)充填技術(shù)應(yīng)用管理的水平。此外還應(yīng)建立能夠?qū)?shù)據(jù)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)傳遞的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，對(duì)充填設(shè)備進(jìn)行智能化控制和自動(dòng)化調(diào)度，使充填設(shè)備能夠及時(shí)獲得其作業(yè)中所需要的地質(zhì)數(shù)據(jù)、充填材料的供需情況以及對(duì)充填體強(qiáng)度的要求等信息，從而提高充填采礦技術(shù)的智能化和自動(dòng)化程度。

4 結(jié)語

充填采礦技術(shù)作為一項(xiàng)重要的采礦技術(shù)，對(duì)于礦產(chǎn)資源的有效挖掘和回收礦產(chǎn)資源以保護(hù)地下環(huán)境等都有著重要的幫助作用。但當(dāng)前充填采礦技術(shù)在應(yīng)用發(fā)展的過程當(dāng)中受種種客觀因素和人為作用的影響，在實(shí)際采礦的過程當(dāng)中并未得到充分的效果發(fā)揮。因此需要相關(guān)專業(yè)部門和專業(yè)工作者加強(qiáng)對(duì)當(dāng)前充填采礦技術(shù)應(yīng)用發(fā)展當(dāng)中所存在的問題進(jìn)行具體全面的分析，根據(jù)采礦業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展前景以及充填采礦技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)來制定出促進(jìn)充填采礦技術(shù)的不斷發(fā)展，從而促進(jìn)我國采礦業(yè)的發(fā)展。