試論充填采礦技術(shù)應(yīng)用發(fā)展及存在問題

郭海龍

（沙河市金地聯(lián)辦鐵礦，河北 邢臺 054100）

礦產(chǎn)資源比較寶貴，在社會發(fā)展與經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，礦產(chǎn)資源都有重要作用。就目前而言，我國經(jīng)濟(jì)正處于轉(zhuǎn)型階段，對于礦產(chǎn)需求量不斷地增加。因此，怎樣在高效、安全開采礦產(chǎn)資源基礎(chǔ)上，不影響到附近自然環(huán)境，并且降低物力、經(jīng)濟(jì)與人力消耗，是當(dāng)下研究熱點(diǎn)與難點(diǎn)。因此，為了提高開采效率的同時能夠降低環(huán)境影響，需要相關(guān)人員不斷探索一種有效的開采技術(shù)。

1 充填采礦技術(shù)工藝流程與問題

充填采礦的技術(shù)屬于人工支護(hù)的采礦方法之一，也叫做人工支護(hù)的采礦方式、操作方式為：基于回采工作的全面推進(jìn)前提下，在采空區(qū)域中對填充材料進(jìn)行輸送，然后在充填體保護(hù)下將回采作業(yè)完成，具體流程見圖1。

1.1 充填工藝

在地表建充填站一座，TDKC-600型礦井充填生產(chǎn)線一條。地表至井下各回采充填點(diǎn)以直徑194mm充填井自流形態(tài)。直徑120mm×15mm高強(qiáng)特塑管至充填進(jìn)路。60mm×6mm普塑管分孔排水、控空，二次充填接頂[1]。

1.2 問題

對于淺部礦體，結(jié)構(gòu)松散，穩(wěn)固性極差。采用自上而下的下向分層充填回采工藝。首先以灰砂比1：4，達(dá)強(qiáng)4－5MPa形成人工假頂。工人在假頂保護(hù)下作業(yè)。

對于中等穩(wěn)固的礦體，采取分段、分層上向充填采礦工藝。灰砂比1：6~8。達(dá)強(qiáng)3MPa~5MPa。由于多層次回采，采掘工作面布置機(jī)動靈活性大，為充填體的達(dá)強(qiáng)與回采的矛盾，緩和了時間，互不干擾。充填濃度75%左右，充填能力90t／h，截止今年上半年，回采充填量基本平衡。目前的狀況是，采場回采后，立即實(shí)施充填，使礦山井下不存在采空區(qū)。

現(xiàn)階段，部分采礦工程之中采用填充采礦時，沒有科學(xué)選擇材料，對于地質(zhì)情況沒有全面評估，同樣會導(dǎo)致采礦質(zhì)量以及效率受到影響[2]。

2 某采礦中充填采礦技術(shù)應(yīng)用分析

2.1 采礦區(qū)的基本情況

本次研究所選礦區(qū)礦體的整體傾向?yàn)?800~2600，南北的寬度與東西長度分別是530m、1840m，在進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算以后，得出礦區(qū)最淺埋深在186.13m左右。與抽樣測試相結(jié)合，得出大多礦石硬度是f=8-12，并且基本為磁鐵類礦石，在觀察一段時間之后，發(fā)生已經(jīng)破壞了礦體的完整性。

2.2 采礦區(qū)的原有采礦方案

此次調(diào)查中得出，采礦方案之中采取兩種開拓的方式，分別是下盤主副井與側(cè)翼回風(fēng)井。在落實(shí)方案過程中，風(fēng)井、主井以及副井大小為4米、4.5米以及6米，在綜合評估之后得出，采礦區(qū)每天綜合生產(chǎn)的能力約為2400噸，而且可以將一次性的連續(xù)性回采完成。

2.3 新型充填的采礦技術(shù)

新型充填的采礦技術(shù)采取組合的方式，該方式應(yīng)用時，對各種因素進(jìn)行綜合考慮，在充分評估判斷之后選擇新型充填的采礦技術(shù)，可以將采礦的效率提高，將采礦的貧化率降低，繼而在填充材料盡可能少的前提下將采礦工作完成。就實(shí)際的操作情況而言，進(jìn)行回采時，穩(wěn)定性問題無法經(jīng)強(qiáng)化支護(hù)方式進(jìn)行處理。根據(jù)該問題，需要借助上向水平分層的盤區(qū)進(jìn)路方案實(shí)施填充，然后采取中深孔的分段爆破方法填充，使得采礦區(qū)域作業(yè)安全能夠得到保護(hù)。其一，礦柱與礦房比例、大小的劃分。進(jìn)行采礦的過程中，為保證采礦工作安全性，相關(guān)人員應(yīng)精確計(jì)算礦柱尺寸大小與礦房情況，經(jīng)精確的計(jì)算方式判斷礦柱與礦房尺寸大小合理性。其二，加強(qiáng)相關(guān)系數(shù)分析。基于礦柱與礦房尺寸比例的科學(xué)劃分前提下，采取上向水平分層的盤區(qū)進(jìn)路方式實(shí)施填充。在整個操作的過程中所涉及參數(shù)信息如下：①在中段盤區(qū)的內(nèi)部，每個回采的單元需要單獨(dú)占據(jù)一個盤區(qū)，二者距離在10米左右；②每條進(jìn)路的過程之后，需要對礦柱與礦房比例進(jìn)行科學(xué)劃分。

3 結(jié)語

綜上，近幾年，在科技發(fā)展與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展背景下，國內(nèi)礦產(chǎn)行業(yè)也發(fā)生劇烈改變。就目前而言，采礦業(yè)的發(fā)展關(guān)鍵要素就是安全采礦、綠色采礦以及科技采礦。在實(shí)踐研究中發(fā)現(xiàn)，不少采礦行業(yè)發(fā)展中，都開始應(yīng)用充填采礦的技術(shù)，該技術(shù)為先進(jìn)技術(shù)形式。本文中主要對充填采礦技術(shù)特點(diǎn)與工藝流程進(jìn)行闡述的前提下，與當(dāng)下采礦工作之中充填的采礦技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀相結(jié)合，探索充填采礦技術(shù)應(yīng)用完善的措施，以期促進(jìn)我國采礦業(yè)不斷地發(fā)展。

圖1 充填采礦流程圖