充填采礦技術(shù)的應(yīng)用分析

張 喬

（四川省冶金設(shè)計(jì)研究院，四川 成都 610000）

1 充填采礦技術(shù)的相關(guān)概念

充填采礦技術(shù)主要是指采用各種適當(dāng)?shù)某涮盍蠈?duì)礦石采出后在地下形成的空區(qū)進(jìn)行充填的一種采礦技術(shù)。在當(dāng)前采礦過程中，充填采礦技術(shù)不但能在復(fù)雜條件下充分地回采礦產(chǎn)資源，而且能夠減少礦山固體廢物的排放，把固體廢物轉(zhuǎn)變成二次資源被重新利用和抑制地表塌陷，保護(hù)地表不受破壞，從根本上解決礦區(qū)環(huán)境與生態(tài)破壞問題。近幾年來，我國的礦產(chǎn)行業(yè)發(fā)展速度較快，社會(huì)對(duì)于礦產(chǎn)資源的需求也在逐漸增多。在當(dāng)前的形式下，需要保護(hù)好礦產(chǎn)資源，同時(shí)還要做好保護(hù)環(huán)境工作，而充填采礦技術(shù)正好能夠符合這兩大理念，作為當(dāng)前高效的采礦方法，其具有高效的工作效率，且在靈活性方面也比較好，同時(shí)達(dá)到環(huán)境保護(hù)這一目的。

2 當(dāng)前我國充填采礦技術(shù)存在的問題

2.1 實(shí)際情況與方案不匹配

當(dāng)前在我國采礦過程當(dāng)中，一般都會(huì)根據(jù)相應(yīng)的方案來展開，或是按照規(guī)定流程進(jìn)行施工，但在實(shí)際的施工的過程中，特別是在使用充填采礦技術(shù)時(shí)，會(huì)存在較多的問題，與原本的方案或是內(nèi)容出現(xiàn)不匹配的現(xiàn)象。對(duì)于充填采礦技術(shù)而言，主要是因?yàn)閷?duì)于當(dāng)?shù)氐木唧w情況不夠了解，對(duì)于地形和地勢(shì)沒有掌握充分，從而使得在使用該項(xiàng)技術(shù)的過程中受到較多的地形因素干擾，極大的降低采礦效率。

2.2 日常管理存在問題

充填采礦技術(shù)應(yīng)有配套的充填站，同時(shí)還要配備相對(duì)應(yīng)的維護(hù)設(shè)備，對(duì)相應(yīng)的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，從而有效提高充填的工作效率。然而在我國當(dāng)前的發(fā)展過程中，相應(yīng)的充填站建設(shè)的比較簡單，且沒有制定有效的監(jiān)管制度[1]，其缺少合理的規(guī)范管理制度，而且在實(shí)際的工作過程中又無法根據(jù)相應(yīng)的操作規(guī)程來進(jìn)行操作，從而使得系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)問題，影響系統(tǒng)的工作效率。

2.3 充填材料

目前礦山充填采礦可利用充填材料有礦山廢石、尾礦或其它廢棄物，以及與礦業(yè)開發(fā)密切相關(guān)的磷石膏、冶煉爐渣等。每座礦山的礦巖類型存在差異，產(chǎn)生的廢石及尾礦性質(zhì)也就不一樣，廢石及尾砂的粒級(jí)組成、礦物組分、物理性質(zhì)和力學(xué)特性等性質(zhì)，對(duì)充填料的工作特性和強(qiáng)度特性有一定的影響?？紤]到膠結(jié)充填的需要，需要使用膠凝材料。目前國內(nèi)使用的膠凝材料有水泥、高水材料、赤泥、膠固粉、新型尾砂固結(jié)材料等?？傮w看來，我國充填膠結(jié)材料主要以水泥為主，但成本較高，需要根據(jù)項(xiàng)目具體情況研究其他膠結(jié)材料作為膠凝材料全部或部分替代水泥的可行性。在實(shí)際工作中，開展充填材料的研究是一項(xiàng)比較重要的工作，充填料的選取或配制不當(dāng)將大大影響充填技術(shù)的實(shí)施。

3 推進(jìn)我國充填采礦技術(shù)高速發(fā)展的有效對(duì)策

在當(dāng)前的形勢(shì)下，需要做好相應(yīng)的技術(shù)調(diào)整，利用有效的對(duì)策改進(jìn)采礦技術(shù)，同時(shí)還要及時(shí)更新相應(yīng)的理念，讓相應(yīng)的工作人員認(rèn)識(shí)到保護(hù)環(huán)境的重要性，從而運(yùn)用全新的理念對(duì)充填技術(shù)進(jìn)行改善，并對(duì)其提出新的要求，從而保證采礦企業(yè)的高速發(fā)展，并采取相應(yīng)的技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和調(diào)整，以保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境為中心展開，從而使充填技術(shù)更加高效。

3.1 研究制造新型充填材料

充填采礦技術(shù)主要是針對(duì)充填為主要內(nèi)容，為此應(yīng)該加強(qiáng)充填采礦技術(shù)相關(guān)材料內(nèi)容，同時(shí)對(duì)其發(fā)展進(jìn)行試驗(yàn)。在充填原材料制造的過程中，需要對(duì)其質(zhì)量高度重視，從而保證材料的整體質(zhì)量。另外，還要根據(jù)不同的地質(zhì)環(huán)境和地區(qū)特點(diǎn)來進(jìn)行調(diào)整，針對(duì)一些礦體形態(tài)及地質(zhì)條件復(fù)雜的情況對(duì)材料進(jìn)行改善，同時(shí)還要注意新原材的耐水性，從而有效展開相關(guān)工作[2]。

3.2 加強(qiáng)技術(shù)的創(chuàng)新

當(dāng)前充填采礦技術(shù)在礦業(yè)行業(yè)中有多年的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，所以在各方面采用的技術(shù)相對(duì)比較傳統(tǒng)，而且當(dāng)前采礦行業(yè)發(fā)展速度相對(duì)較快，都在隨著時(shí)代變化而變化。為此，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)相關(guān)技術(shù)研究，針對(duì)當(dāng)前存在問題進(jìn)行改善，從而滿足采礦行業(yè)的需求，相關(guān)專家應(yīng)該重視當(dāng)前采礦行業(yè)的整體發(fā)展，同時(shí)融入更多的新型技術(shù)，針對(duì)充填技術(shù)進(jìn)行改善和創(chuàng)新，從而提高其工作效率，使其采礦技術(shù)得到更好的發(fā)展。

3.3 對(duì)充填站進(jìn)行全面管理

當(dāng)前充填站的建設(shè)對(duì)于充填技術(shù)的發(fā)展有十分重要的影響，為此，應(yīng)該針對(duì)這一問題做好規(guī)劃，并及時(shí)建設(shè)充填站。首先，相關(guān)部門應(yīng)該根據(jù)當(dāng)前的情況做好規(guī)劃，并做好相應(yīng)的設(shè)備安排，同時(shí)還要針對(duì)充填站相關(guān)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，從而將相關(guān)內(nèi)容進(jìn)一步完善，使其能夠發(fā)揮出自身作用。

4 充填技術(shù)在采礦工程中的具體應(yīng)用

4.1 水力充填法

我國充填技術(shù)當(dāng)中運(yùn)用最早的充填方法，其使用原理是將固體材料與水混合成濃度均勻的砂漿，利用自然壓頭或泵壓，通過管道進(jìn)行連續(xù)輸送，在成本的使用上相對(duì)較低，同時(shí)還能達(dá)到高傳輸?shù)男Ч?，而且其自身還不會(huì)受到各方面因素的影響。同時(shí)，我國相關(guān)部門已經(jīng)對(duì)當(dāng)前高濃度的漿體管道展開研究，并研制出更高效的處理辦法。

4.2 膠結(jié)充填法

膠結(jié)充填法主要是在充填料中加入膠凝材料，使松散的充填材料凝結(jié)成具有一定強(qiáng)度的整體，以適應(yīng)復(fù)雜的開采技術(shù)條件，在當(dāng)前的采礦充填中運(yùn)用相對(duì)較多。當(dāng)前，高濃度全尾砂膠結(jié)充填技術(shù)已經(jīng)比較成熟，得到較為頻繁的使用，通過該項(xiàng)技術(shù)，自身的應(yīng)用率能夠達(dá)到80%，材料輸送濃度也提高至70%。

4.3 膏體充填法

膏體充填的充填料漿濃度一般在75%以上，坍落度20cm左右，充填采場(chǎng)的脫水量幾乎為0，這種濃度的充填料漿稱為膏體，其自流輸送困難，一般需要泵送。膏體充填尾砂利用率基本可達(dá)100%，但膏體充填相比上述兩種技術(shù)一次性投資大，工藝設(shè)備環(huán)節(jié)多，維護(hù)管理復(fù)雜，充填質(zhì)量受到充填料混合質(zhì)量與構(gòu)成等多種因素的影響，對(duì)于工作人員的需求相對(duì)較高，在管理方面由于其自身特性，管理起來難度相對(duì)較高，需要相關(guān)人員對(duì)其進(jìn)一步進(jìn)行優(yōu)化和處理。

5 結(jié)語

綜上所述，在當(dāng)前高速發(fā)展的過程中，充填采礦技術(shù)作為一項(xiàng)十分重要的采礦技術(shù)，能夠改善礦山的回采條件，同時(shí)還能起到最大限度地利用礦產(chǎn)資源和保護(hù)遠(yuǎn)景資源，最大限度把固體廢物轉(zhuǎn)變成二次資源被重新利用和抑制地表塌陷，保護(hù)生態(tài)環(huán)境目的。不過目前來看，該項(xiàng)技術(shù)自身有較多的局限性，同時(shí)再加上各方面因素的影響使其暴露出較多問題，影響其工作效果。為此，相關(guān)的工作人員應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行全面調(diào)整，我國相關(guān)部門也應(yīng)該加大對(duì)其重視，對(duì)其進(jìn)行深入研究，不斷創(chuàng)新加強(qiáng)該項(xiàng)技術(shù)。