試論采礦充填技術(shù)的發(fā)展前景

陳映儒

摘要：利用新型采礦充填設(shè)施、儀器、充填材料和技術(shù)在采礦事業(yè)發(fā)展中發(fā)揮重要作用。通過(guò)采礦充填技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用為采礦企業(yè)贏得了很好的經(jīng)濟(jì)效益。本文對(duì)采礦充填技術(shù)的類型以及發(fā)展前景進(jìn)行闡述，期望能夠?qū)ν苿?dòng)采礦事業(yè)不斷發(fā)展具有參考作用。

關(guān)鍵詞：采礦技術(shù);充填技術(shù);技術(shù)發(fā)展

隨著時(shí)代的發(fā)展，現(xiàn)代化采礦技術(shù)，例如遙控采礦、無(wú)人礦機(jī)等，極大的提高了礦產(chǎn)資源的回收率、回采率和綜合開(kāi)發(fā)率，將傳統(tǒng)的采礦技術(shù)使用信息化自動(dòng)化技術(shù)逐漸予以替代，為企業(yè)創(chuàng)造良好經(jīng)濟(jì)效益。

1、采礦充填技術(shù)分類

進(jìn)行采礦充填技術(shù)的選擇，要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選取。例如針對(duì)陡坡采用陡坡開(kāi)采技術(shù)，針對(duì)分散礦體進(jìn)行分散開(kāi)采技術(shù)應(yīng)用。

1.1干式充填采礦技術(shù)的應(yīng)用是應(yīng)用外界條件，在充填采礦過(guò)程中進(jìn)行填料補(bǔ)充，這種技術(shù)隨著不斷的發(fā)展和完善，改變了原有的作業(yè)成本大，充填時(shí)間長(zhǎng)等弊端，能夠在滿足采礦要求的前提下，針對(duì)特殊環(huán)境進(jìn)行礦產(chǎn)資源的開(kāi)采。

1.2水砂充填采礦技術(shù)，利用沙石、碎石、爐渣、尾砂等進(jìn)行采空區(qū)的充填材料的填充。水砂充填技術(shù)采用自流方式以及砂漿泵等充填技術(shù)，水力旋流器進(jìn)行旋流再將懸浮液進(jìn)行輸送，最終完成低濃度泵壓水砂填充[1]。

1.3尾砂連接充填技術(shù)，將尾砂以及天然砂碎石等進(jìn)行充填。這種技術(shù)具有工作效率高，人工勞動(dòng)力消耗小的優(yōu)勢(shì)，在采礦企業(yè)中正在被推廣，其原理是將水泥作為膠結(jié)劑與尾砂等進(jìn)行膠結(jié)，形成填充材料完成填充作業(yè)。

2、采礦技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀以及充填技術(shù)發(fā)展情景分析

傳統(tǒng)的采礦技術(shù)已經(jīng)被信息化近現(xiàn)代化技術(shù)所替代，采用無(wú)人礦井遙控采礦等技術(shù)，為企業(yè)帶來(lái)很好的經(jīng)濟(jì)效益。在采礦技術(shù)現(xiàn)代化實(shí)施中，針對(duì)礦產(chǎn)資源地質(zhì)構(gòu)造不同，根據(jù)實(shí)際情況選用相應(yīng)的采礦技術(shù)，能夠不斷優(yōu)化開(kāi)采，幫助企業(yè)獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。

2.1采礦充填技術(shù)經(jīng)歷了多個(gè)發(fā)展階段，從上世紀(jì)初采用水砂充填工藝到新型充填采礦法，經(jīng)過(guò)一系列的發(fā)展，針對(duì)事故發(fā)生進(jìn)行了充分的論證后又不斷創(chuàng)新采用新型的充填法。例如在深井礦山采用分級(jí)尾砂充填的方法，優(yōu)點(diǎn)是所有工作均可在地表進(jìn)行，對(duì)礦山基礎(chǔ)設(shè)施影響較小，而采用支撐上下盤(pán)充填技術(shù)能夠保證相鄰框得以順利回采。管道自流輸送膠結(jié)充填系統(tǒng)在金屬礦山就得到廣泛應(yīng)用，這種技術(shù)確保安全的前提下，能夠保障礦石礦石回收率提升。對(duì)于有色金屬開(kāi)采來(lái)說(shuō)能夠大大提升經(jīng)濟(jì)效益，降低開(kāi)采成本。采用高水速凝全尾砂交接充填新工藝，將全尾砂漿混合制成濃度70%的充填漿料，不需脫水，可進(jìn)行8小時(shí)以上作業(yè)，解決了井下排水技術(shù)難題。添加化學(xué)外加劑也是一種改善流體流動(dòng)性能的有效途徑，添加少量外加劑改善混凝土工作性，能夠提高混凝土的耐久性[2]。

當(dāng)前為了滿足生產(chǎn)實(shí)際需求，對(duì)于兩相流理論，國(guó)內(nèi)外均進(jìn)行了深入的研究，提出了各種水力坡度計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式。例如牛偉特公式、卡爾斯公式的運(yùn)用旨在改善漿體流動(dòng)特性，將臨界管道直徑臨界漿體流速使用可靠的計(jì)算方法得到科學(xué)的指標(biāo)。

2.2采礦新型充填技術(shù)的運(yùn)用當(dāng)前融合了多個(gè)學(xué)科知識(shí)，在綜合性和系統(tǒng)性非常強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了智能化、系統(tǒng)化、自動(dòng)化運(yùn)用。節(jié)省了大量的人力成本。首先其安全性能不斷提升，由于信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的融入，采礦充填新型技術(shù)可以在生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)采礦充填新型技術(shù)可利用電子信息控制系統(tǒng)，采用全過(guò)程控制的方法，也避免了人為操作失誤帶來(lái)的設(shè)備損壞，極大提升了生產(chǎn)的安全性。第二，采礦充填新型技術(shù)轉(zhuǎn)變了勞動(dòng)模式，將傳統(tǒng)的人工生產(chǎn)方式加以顛覆，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用。大量的人工勞動(dòng)力可被節(jié)約，復(fù)雜的生產(chǎn)環(huán)節(jié)在機(jī)械自動(dòng)化運(yùn)行過(guò)程中實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)更高效的生產(chǎn)，使得企業(yè)具有更強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。

2.3從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，目前礦業(yè)發(fā)展有效的利用新型填填充技術(shù)填充材料和填充設(shè)施，向著無(wú)公害化生態(tài)化的化的方向發(fā)展，新型充填技術(shù)在材料上不斷變化，成本逐漸降低，利用膠結(jié)劑和骨料形成新型的充填材料，成型效果較好，而且骨料可選用礦渣水泥，普通硅酸鹽水泥等較為低廉的可用物料膠黏劑，膠結(jié)劑則采用高水塑凝材料摻入粉煤灰石灰等，效果較好。

新型的充填設(shè)施儀器也在當(dāng)前的采礦技術(shù)中得以開(kāi)拓和應(yīng)用，充填設(shè)施和儀器經(jīng)過(guò)更新?lián)Q代，在質(zhì)量上不斷提升。新型的礫石充填料駐倉(cāng)采用新型處理技術(shù)進(jìn)行充填料的處理，保證填料的優(yōu)質(zhì)性。新型的旋流器可以采用隔膜泵、油隔離泵等進(jìn)行尾砂的處理，全新的技術(shù)如連續(xù)脫水技術(shù)、全尾砂技術(shù)等更是提升了開(kāi)采工作的處理能力和過(guò)濾效率[3]。

資源開(kāi)發(fā)利用上，促進(jìn)礦產(chǎn)資源不斷被加大開(kāi)發(fā)融入工業(yè)生態(tài)學(xué)理論，合理利用礦石廢料，針對(duì)環(huán)境污染破壞的問(wèn)題，緩解資源開(kāi)發(fā)難度，降低采礦工程成本，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。隨著采礦充填技術(shù)的發(fā)展，無(wú)公害化生態(tài)化在填充采礦技術(shù)中逐漸被加以推廣，生產(chǎn)能力得到不斷提升，自然環(huán)境的破壞率得到降低。圍繞廢料排放和環(huán)境破壞進(jìn)行了一系列課題研究，融入生態(tài)學(xué)理論，重新利用廢物轉(zhuǎn)化技術(shù)，采用內(nèi)循環(huán)廢料充填模式，進(jìn)行了高效率采礦流程的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)高可靠性、低成本應(yīng)用。

結(jié)束語(yǔ)：

新時(shí)期采礦事業(yè)不斷發(fā)展，新技術(shù)不斷應(yīng)用，結(jié)合采礦技術(shù)發(fā)展要求，進(jìn)行技術(shù)的創(chuàng)新，專業(yè)技術(shù)人員必須不斷提升專業(yè)技能水平，掌握國(guó)內(nèi)外有關(guān)采礦充填技術(shù)的新動(dòng)態(tài)，將新型的充填采礦技術(shù)融入環(huán)保節(jié)能的理念，做到企業(yè)發(fā)展也能對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境予以保護(hù)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的同時(shí)也能夠貫徹節(jié)能理念和環(huán)保理念。

參考文獻(xiàn)：

[1]? 宋志衛(wèi).探討充填采礦技術(shù)在采礦中的應(yīng)用與相關(guān)問(wèn)題[J].當(dāng)代化工研究，2020，（9）：95-96.

[2]? 徐海.崩落轉(zhuǎn)充填采礦方法粗糙模糊集理論優(yōu)選[J].中國(guó)礦業(yè)，2020，29（3）：110-114.

[3]? 楊曉炳，高謙，武拴軍，等.低成本充填采礦技術(shù)研究進(jìn)展以及固結(jié)粉推廣應(yīng)用展望[J].徐州工程學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2019，34（4）：59-63，69.

（作者單位：福建馬坑礦業(yè)股份有限公司）