探討金屬礦山充填采礦技術(shù)存在的一些問題

張?zhí)?張亮

沈陽宇坤工程技術(shù)有限公司

探討金屬礦山充填采礦技術(shù)存在的一些問題

張?zhí)?張亮

沈陽宇坤工程技術(shù)有限公司

隨著人們對礦產(chǎn)資源的需求的不斷增大，選擇合理而科學(xué)的開采方法顯得愈發(fā)重要，我們需要綜合考量各種開采技術(shù)條件，選擇可行性、安全性和經(jīng)濟(jì)性最佳的采礦方法，使得既能滿足人們對礦產(chǎn)的需求，也能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展。

金屬礦山 充填采礦 發(fā)展趨勢

金屬礦山的開采過程中最重要的兩項(xiàng)內(nèi)容就是開采人員的安全問題和對礦山的環(huán)境保護(hù)問題，通過先進(jìn)的技術(shù)方法對金屬礦山進(jìn)行充填開采，可以合理的保護(hù)礦山的生態(tài)環(huán)境和地質(zhì)環(huán)境，合理，高效的進(jìn)行資源開采，金屬礦山充填開采方法按照不同的分類方法可以分為很多類，要根據(jù)金屬礦山的實(shí)際情況，來選擇不同類別的金屬礦山充填開采方法，使開采工作的進(jìn)行更加貼合實(shí)際，提高開采效率，保證經(jīng)濟(jì)效益。

一、充填采礦技術(shù)概述

充填采礦技術(shù)是一種人工支護(hù)采礦方法，在實(shí)施礦區(qū)的回采過程中，通過將填充材料不斷的向礦區(qū)輸送的方式，保障回采工作在礦區(qū)充填體保護(hù)的基礎(chǔ)上順利進(jìn)行。充填采礦技術(shù)不僅可以應(yīng)用于水平礦體，還能在緩傾斜礦體、急傾斜礦體等復(fù)雜多變的礦體中得到很好地運(yùn)用，尤其是厚大礦體中的使用，不僅可以最大限度地提高礦柱的回收概率與出礦的品質(zhì)，還能在最大程度上進(jìn)行礦石的回收工作。充填技術(shù)可以在某些方面高效地保護(hù)那些廢棄礦物中含有的目前的采礦技術(shù)無法提取的有用物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)礦物資源的可持續(xù)發(fā)展，從而在一定程度上保護(hù)生態(tài)環(huán)境。通過采用充填技術(shù)，快速有效地對采空區(qū)域進(jìn)行充填，能夠及時地支撐采空區(qū)域的頂層巖層，避免并且抵抗圍巖變形現(xiàn)象的產(chǎn)生，防止發(fā)生大規(guī)模的位移狀況。通過對采空地區(qū)進(jìn)行充填，不僅能夠快速形成新的工作層面，還能為之后的工作創(chuàng)造必要的條件，減少采充循環(huán)的時間，縮短周期，使得采礦的綜合能力得以提升。充填采礦技術(shù)能科學(xué)合理的防止巖層的大規(guī)模移動，在實(shí)現(xiàn)水體下以及建筑物之下的采礦工作的同時，保護(hù)地表不被破壞，從而將原有的生態(tài)環(huán)境繼續(xù)維持。這種技術(shù)的發(fā)展是基于傳統(tǒng)的采礦技術(shù)的，它能夠很好地適應(yīng)深部礦井的高效采礦，具有適應(yīng)性強(qiáng)、采礦效率高和安全性高的特點(diǎn)。

二、充填采礦的技術(shù)問題分析

在礦山的開采過程中，最常用的是充填采礦的技術(shù)。這種技術(shù)在我國的發(fā)展比較晚，還是不太成熟。在充填的技術(shù)中，有兩種是比較常用的，干式充填采礦的方法以及水力充填采礦法。對充填采礦的技術(shù)問題進(jìn)行研究，可以得出以下五點(diǎn)，在高質(zhì)量的前提下，提高工藝水平；提高設(shè)備的自動化水平；構(gòu)建完善的管理制度；降低開發(fā)的成本；加強(qiáng)充填的材料。在高質(zhì)量的水平下，提高工藝水平。在開發(fā)新的技術(shù)工藝時，應(yīng)該與礦區(qū)的實(shí)際情況相結(jié)合。對于那些緩傾斜以及脈礦薄的地區(qū)，礦巖應(yīng)該分開開采，拋擲廢棄的石頭用來填充空區(qū)。對于那些厚大而又穩(wěn)固性比較強(qiáng)的礦體，要使用淺孔以及中深孔的辦法來開采，在開采結(jié)束以后，用膠結(jié)材料充填。除此之外，對采場進(jìn)行設(shè)計(jì)時，需要謹(jǐn)慎，需要滿足兩個條件，一是與礦區(qū)的實(shí)際情況相聯(lián)系，二是交通一定要便利。一定要選用便利的工具，用來運(yùn)輸充填材料。充填材料的質(zhì)量一定要達(dá)到施工的要求。在放置充填材料時，位置一定要正確，因?yàn)槲恢玫囊蛩匾矔Τ涮畈牧系哪淘斐捎绊憽?/p>

三、金屬礦山充填采礦技術(shù)的對策與措施

1.加強(qiáng)新型材料的研發(fā)。采礦企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)新型高強(qiáng)度填充材料的研發(fā)力度，有效提高其滲水度、抗壓耐溫、抗剪力學(xué)強(qiáng)度及可壓縮性?，F(xiàn)階段大規(guī)模使用的材料是高水材料，它可以將填充體迅速的固結(jié)，從而進(jìn)行填充料的無重力排水，防止井下污染現(xiàn)象的產(chǎn)生并節(jié)約了排水費(fèi)用，同時也可以實(shí)施遠(yuǎn)距離低濃度傳輸。但高水材料的填充體強(qiáng)度低下，極易風(fēng)化，不具備良好的抗震動性能與沖擊性能。所以仍需加強(qiáng)填充材料的研究力度，從而改進(jìn)并發(fā)展現(xiàn)有充填技術(shù)。

2.改善充填采礦技術(shù)。在實(shí)行實(shí)際的開采工作前，應(yīng)對金屬礦山的情況進(jìn)行全面的分析，并在此基礎(chǔ)上制定科學(xué)合理的采場設(shè)計(jì)，從而選用適當(dāng)?shù)奶畛浼夹g(shù)。在對緩傾斜極薄礦脈實(shí)施開采時，應(yīng)對礦巖進(jìn)行分掘工作，并將廢石運(yùn)往采空區(qū)，充填廢石膠結(jié)；開采厚度大穩(wěn)定性高的礦脈，要使用淺空或中深孔技術(shù)開采，采空區(qū)應(yīng)用尾砂膠結(jié)法填充，不同的膠結(jié)充填技術(shù)有著不同的效果。對于充填料的存放位置，也要做出合理的規(guī)劃。集中堆放充填料，會因?yàn)椴牧系亩啻闻矂釉黾釉械墓ぷ髁?，所以要依?jù)采場的尺寸進(jìn)行分段存放，多設(shè)立幾個充放點(diǎn)，有效緩解充填料堆放產(chǎn)生的影響。

3.健全充填管理制度。加強(qiáng)對充填工作的監(jiān)督管理力度，對于充填采礦技術(shù)施工中出現(xiàn)的問題，要有針對性地制定解決方案，并利用現(xiàn)代化檢測設(shè)備對充填區(qū)域進(jìn)行定期的檢測，保障充填質(zhì)量。在充填站使用先進(jìn)的電子設(shè)備與機(jī)械設(shè)備，確保礦區(qū)生產(chǎn)所需充填材料的質(zhì)量，充填站通常設(shè)置在礦區(qū)內(nèi)或礦區(qū)附近區(qū)域，其屬于地表設(shè)施，是制備礦區(qū)所需充填料的重要基礎(chǔ)設(shè)施。在進(jìn)行充填站的材料制備時，需要運(yùn)用閥、泵、流量計(jì)、濃度計(jì)及膠結(jié)計(jì)量等裝置，電子控制方式是這些裝置目前采用的工作方式，在很大程度上提高了材料制備的效率。合理有效的對混合漿體與膠結(jié)劑材料濃度劑量進(jìn)行控制，是保障充填材料質(zhì)量的關(guān)鍵因素，金屬礦山企業(yè)一般會通過稱重裝置與流量監(jiān)測裝置對材料進(jìn)行精準(zhǔn)的測定。所以，建立健全的充填管理和檢查制度，不僅可以有效控制充填站材料制備流程，使其處于適宜程度，還能合理控制并檢驗(yàn)充填料的質(zhì)量。

四、結(jié)語

本文系統(tǒng)的闡述了充填采礦所遇到的實(shí)際問題，并根據(jù)對實(shí)際問題的分析，從充填中的選砂篩，充填區(qū)的投料方式，排水方式、配筋方法及二次充填的工序上做出了有效的優(yōu)化分析，提出了應(yīng)如何提高篩網(wǎng)分辨率。從而為解決礦山存在的低效率生產(chǎn)，工藝缺乏先進(jìn)性等問題提供了改進(jìn)方向。并且在實(shí)際的礦物開采過程中不斷的創(chuàng)新企業(yè)的充填工藝，嚴(yán)格分析采礦過程中產(chǎn)生的問題，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行補(bǔ)救，推動我國采礦充填技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展。

[1]魏興振.充填采礦技術(shù)應(yīng)用發(fā)展及存在問題研究[J].低碳世界，2015.

[2]鄭劍洪，谷新建.板溪銻礦廢石充填采礦工藝技術(shù)研究[J].采礦技術(shù)，2016.