紀旭波

摘 要：充填采礦技術(shù)是我國一項發(fā)展歷史悠久，在采礦業(yè)當中是一項先進的工作技術(shù)，在采礦時有重要的價值和作用。但是在實際操作時也會存在一些實質(zhì)性的問題。為了使我國的采礦行業(yè)得以健康發(fā)展，就要促使采礦技術(shù)在采礦應用當中的的有效應用，本文從充填采礦技術(shù)著手，根據(jù)發(fā)展的實際情況分析我國在填充采礦技術(shù)中存在的問題，提出相應的建議，圍繞填充采礦的實際應用進行探討，為我國采礦技術(shù)的創(chuàng)新和應用普及提出一點參考和建議。

關鍵詞：充填采礦;應用現(xiàn)狀;應對措施

引言

我國雖然土地遼闊，但礦產(chǎn)資源有限，礦作為工業(yè)發(fā)展的基本原料，在工業(yè)發(fā)展的今天對于礦產(chǎn)資源的需求量不斷增加，這就導致生產(chǎn)作業(yè)需向內(nèi)部轉(zhuǎn)移，從而也增加了采礦的難度，對采礦時的技術(shù)要求也有提高。要想實現(xiàn)采礦生產(chǎn)的目標，并且還在礦產(chǎn)資源急缺的情況下，施工作業(yè)必須要轉(zhuǎn)到深部發(fā)展，但工業(yè)的安全生產(chǎn)也帶來了安全隱患，對生態(tài)環(huán)境也造成污染，這就不符合我國的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求。如若長期的發(fā)展下去，就會威脅到我國煤礦的可持續(xù)發(fā)展的利用，影響工業(yè)發(fā)展，這就對了采礦技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)和要求。

1充填采礦技術(shù)的發(fā)展歷程

充填工藝是通過向采空區(qū)內(nèi)填充廢石、廢料來開展充填施工，以處理采礦作業(yè)中產(chǎn)生的廢棄物為目的。六十年代，我國開始應用水力填充工藝，這種工藝可以有效的緩解地表下沉，控制了大面積的地壓活動。但這種充填方式充填效率過于低下，勞動強度大，生產(chǎn)效率低，滿足不了采礦需要，已經(jīng)處于被淘汰的邊緣。在充填過程中，由于非膠結(jié)充填體沒有自立能力，為了滿足采礦工藝低貧化率和高回采率的需要，在水砂充填工藝得到廣范的推廣后，我國開始采用膠結(jié)充填技術(shù)。此階段內(nèi)，采用的主要充填材料為尾砂、天然砂和棒磨砂等，以水泥為膠結(jié)劑。目前以分級尾砂和天然砂等為集料的細砂膠結(jié)技術(shù)已經(jīng)日益成熟，并在全國范圍內(nèi)得到了廣泛應用。

1.1充填采礦技術(shù)的現(xiàn)狀和優(yōu)勢

經(jīng)過這幾年我國充填采礦技術(shù)的完善發(fā)展，此采礦法早已是一個關鍵的開發(fā)模式，在每一個礦山開發(fā)中都普遍應用。之所以可快速發(fā)展該采礦模式，最關鍵的因素就是有相當高的回采率和不會對環(huán)境造成嚴重的破壞。

充填體在應用過程可以對周圍的圍巖起到支撐的作用，控制低壓，使旁邊圍巖減少出現(xiàn)位移情況，大部分在礦井深部開采或水下、建筑下礦區(qū)開采的時候運用，在使用充填采礦技術(shù)是可以對采場的不平衡應力進行調(diào)整，使整個應力場得到平衡，消除潛在的風險，提高采場作業(yè)的安全。

2充填采礦技術(shù)應用存在的問題

2.1施工難度大

因為此項技術(shù)在施工中有很大的施工難度。施工的操作工序也十分復雜。以分層充填為例，現(xiàn)在我國大部分的采礦業(yè)仍然使用分層充填技術(shù)的傳統(tǒng)方式，這就需要采礦的工作人員為保證礦體的穩(wěn)定而留出礦柱。并且只能按照施工的程序來進行施工作業(yè)，不能同時進行采礦施工，在涉及到充填、出礦以及鑿巖爆破等多樣工序時，其采礦成本和時間就大大提高，并且使整個采礦的工作效率下降。在后來的回采項目中，由于先前施工對地壓產(chǎn)生了嚴重的損傷和破壞，就會極大影響礦柱的安全性能，并容易引發(fā)安全事故。對整個采礦工程帶來了嚴重的安全隱患。

2.2采場頂板管理難度大

在開采礦山的過程中經(jīng)常會遇到周圍圍巖不穩(wěn)定的情況，圍巖不穩(wěn)定就會導致礦區(qū)的頂部長期暴露在陽光下，安全隱患會急劇增加，發(fā)生安全事故的機率也會增大。這一問題為礦區(qū)面頂板的管理工作帶來了巨大的困難。如何盡可能減少頂板暴露時長并科學合理地安排安全施工作業(yè)時間，是目前采礦作業(yè)中保證工程安全的一個重要問題。

3在實際應用中改善充填采礦技術(shù)問題的措施

3.1在工藝上完善技術(shù)

現(xiàn)實工作中則可以使用礦巖分掘形式進行開采緩傾斜擠爆礦脈的工作，投入相對少的成本使采礦質(zhì)量與效率大大提高。作業(yè)之前礦山企業(yè)必須要充分的了解礦山的資料，同時加以全面的研究和分析，由于采礦當中的采礦效率一直較低，在過程中需要使用深孔空場采礦的方法，有針對性的擬定科學的設計方案，選擇合理的填充技術(shù)，一般使用巖土分掘形式對大厚度同時穩(wěn)定性相對高的巖體進行挖掘。

3.2研發(fā)新型高強度充填材料

現(xiàn)階段礦業(yè)開采的現(xiàn)狀來看充填材料需要抗壓功能強大，不影響溫度，材料強度好，如此對于之前的材料基礎實施持續(xù)的更新，整體項目的質(zhì)量才可以更快的提高。近年來，礦山普遍運用了充填采礦技術(shù)，我們也看到了這項技術(shù)設計網(wǎng)實施施工的階段非常復雜，例如相對集中的作業(yè)位置作業(yè)的流動和構(gòu)造有非常大的不同，施工技術(shù)必須具備靈活多變的特點。

3.3引進自動化控制技術(shù)、采用CMS激光系統(tǒng)測量采空區(qū)

3D激光探測技術(shù)的新型探測方法的一種是CMS探測系統(tǒng)。采礦產(chǎn)業(yè)自動化生產(chǎn)程度直接影響著企業(yè)的發(fā)展，在發(fā)展充填采礦工藝中自動化控制技術(shù)占有非常重要的作用，充填采礦技術(shù)能進一步完善運用自動化控制技術(shù)的優(yōu)點。通過目標建立三維模型，能正確的掌握采空區(qū)形狀大小，這樣可以正確開展充填工作，提供充填效率。

對策：

4解決應用充填采礦技術(shù)問題的對策

4.1建立健全的充填站管理制度，創(chuàng)新研究充填采礦工藝，加強對充填材料的研發(fā)

在時代不斷發(fā)展的背景下，采礦行業(yè)越來越重視充填站的建設和完善，積極購置了更多的電子設備和機械設備，促進了采礦技術(shù)的普及應用和發(fā)展，提升充填技術(shù)操作的便利性。然而有些充填站受各方面因素影響，還存在管理制度不完善的現(xiàn)象，給采礦施工的安全生產(chǎn)帶來了一定威脅。想要更好應用充填采礦技術(shù)，就必須保證充填站的有效管理，建立起健全的充填管理制度，進一步規(guī)范充填作業(yè)的流程和內(nèi)容，嚴格落實制度內(nèi)容，保證充填作業(yè)人員能夠在實際施工中執(zhí)行制度，定期采樣充填站的設備和機械，做好維修保養(yǎng)工作，保證施工使用的充填材料合格達標，符合國家相關標準要求。

4.2創(chuàng)新研究充填采礦工藝

當今社會，創(chuàng)新是一個行業(yè)發(fā)展的源動力。采礦行業(yè)要樹立起良好的創(chuàng)新意識，根據(jù)礦山具體情況和技術(shù)特點，不斷創(chuàng)新充填采礦工藝，加強工藝研究力度，選擇適合的新型采礦方式，從而最大限度發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢，提升采礦效率，降低施工成本，創(chuàng)造更多的經(jīng)濟價值，提升采礦企業(yè)的核心競爭力，讓其能力在激烈的市場競爭中脫穎而出，站穩(wěn)立足之地，更好地生存發(fā)展。

4.3加強對充填材料的研發(fā)

管我國近年來在研究新型充填固化材料上獲得了一定進展，取得了良好成效，但充填材料仍舊存在容易風化、強度不足等缺陷，因此，加強對重新材料的研發(fā)應用十分迫切。在采礦作業(yè)中，充填材料十分關鍵，直接關系著采礦區(qū)充填物的強度和穩(wěn)定性，對采礦事業(yè)發(fā)展有著深遠影響。充填材料從物理特性上說，膠質(zhì)材料的結(jié)構(gòu)和組成成分直接決定著其物理特性。盡采礦行業(yè)相關研發(fā)人員要積極借鑒學習國外優(yōu)秀研發(fā)經(jīng)驗，不斷完善技術(shù)，進一步研究開發(fā)新型充填材料，攻克現(xiàn)有材料應用的缺陷難點，提升充填材料的抗水力、抗高溫力、抗壓力等，為我國充填采礦技術(shù)的發(fā)展和普及應用提供充足科研力量。

結(jié)束語

我國現(xiàn)階段采用的高濃度充填、膏體充填、廢石膠結(jié)充填等新技術(shù)也是不斷改進完善而來。為了滿足將來的高要求，在完善充填采礦技術(shù)的道路上，所有的相關專業(yè)人員要保持著精益求精、不斷進步的態(tài)度，為祖國的礦產(chǎn)開采做出更多的貢獻。

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