干式充填采矿法存在问题与改进实践

2014-08-15杨庭泽

科技传播 2014年4期

杨庭泽

山西华宁焦煤有限责任公司，山西乡宁 042100

在采矿工程中，由于干式充填采矿法具有的有点较多，例如采掘工程量小，且具有较强的矿体形态变化的适应能力，由此可见，在采矿工程中加强干式充填采矿法的应用具有十分重要的作用。但在认识到这些优点的同时，仍有一些需要改进的地方。基于此，笔者结合多年实践经验，就干式充填采矿法存在的问题及改进实践进行探讨。

1 干式充填采矿法特点

上向水平分层干式充填采矿法属于充填采矿法范畴，具有采掘工程量少，适应矿体形态变化能力强，采矿损失率、矿石贫化率低，可有效维护围岩与减缓地压发生，对极薄矿体可进行选别回采，对高硫矿体回采可防止内因火灾发生及有利于深热矿井工作面降温等特点。但回采工艺相对复杂，因空区需要充填而采矿成本较高，作业时间较长及采场生产能力较低。对稀有及黄金等贵金属回采以及矿岩稳固性较差的矿体回采均非常有效。

2 采矿工程中应用干式充填采矿法存在的主要问题

从干式采矿法工艺来看，由于初期对采空区的设计不到位，有许多漏洞，容易产生诸多问题，主要表现在以下几个方面：一是矿区由于长年开采，容易形成很大的采空区，很多采矿区都已经贯通，从而引发岩层移动和山体滑坡。二是由于生产井巷与采空区相互连通，通风系统恶化，使井下形成循环的污风。三是由于空区围岩冒落而使出矿损失率和贫化率大大提升，降低了采矿质量和效益。由于采空区陷落，就无法回收中段顶底柱，导致采矿总损失率大大增加。由于采矿方法单一，不能够与复杂的矿体回采相适宜。四是回采工艺比较复杂，导致充填空区采矿成本的增加，由于生产能力限制，所需要的作业时间比较长。

3 干式充填采矿法的改进实践

通过上述分析，我们对干式充填采矿法在采矿工程中应用的重要性有了一定的认识，但是同时也存在一定的问题，因而在工程中必须致力于这些问题的解决。

3.1 矿井溜井的有效改进

在进行采矿过程中，“采场溜井”主要是在采场和采准运输巷道。在手选作业量大或者采场有比较多的夹石时，也可以用废石溜井。一般而言，从采场浅孔凿岩来看，其落矿高度一般在0.5-1 米左右。采场内充填料不断增加，也会使采场溜井随之增高。

首先应从技术上进行改进：一是尽量降低粉矿的损失率，尽量减少金属或者减少粉矿。要确保矿石、废石得到有效地流通，减少放矿阻力，不能出现卡矿；二是尽量使用比较轻便的材料，这样可以使体力劳动减轻。想方设法地增强溜井的强度，严格按照采场作业的相关要求来保证溜井寿命。在采场进行构筑或安装过程中，要尽量地简便，以免影响其他作业。

其次应从成本方面进行改进。尽量降低材料价格，减少材料造价。做好材料的保管存放，严防出现变质、腐烂，要便于材料的采购与运输。

最后应从材料和结构方面进行改进。一是根据实际需要选用材料。一般是采用木板墙结构，它具有较强的强度，可以根据需要切割成多种形状，但在搬运方面不是很方便。故此，主要比较适用于比较倾斜的极薄矿脉采矿。二是从圆垛盘结构来看，它主要是木板墙后所使用的支护形式。但是，从这种方式结构来看，构造简单，取材方便，耐冲击力很强，但是，其严密性不够。三是钢筋混凝土材料所做的溜井方式，它具有很高的强度，具有很强的耐冲击力，从而降低粉矿的损失，但是，它比较笨重，搬运不是很容易，在制作时也不是很方便。故此，从结构上分析，从制作溜井的材料来看，钢板材料要胜过其他材料，这也是当前使用最为普遍的材料。从成本上算，混凝土、钢板这两种材料制作成本比较低，但是混凝土比较笨重，制作和搬运也不是很方便。所以，要根据实际需要选择溜井材料和结构。

3.2 采场铺垫材料的改进

在采场进行回采作业爆破前，都需要使用铺垫材料进行隔离。通过使用铺垫材料，就能够避免爆破后矿石或金属粉末混进充填料中去，还可以进行更方便的人工回收或矿石回收。如果使用强度较高的隔离材料，可以有效地抵抗爆破所产生的冲击力。在选择隔离材料时，应该选择价格便宜的隔离材料，要便于取材、采购和运输，严防使矿井受到污染，并不能对选治回收产生影响。一是选择合适类型的铺垫材料。在生产实践中，不能再选用草袋子、黄土和帆布等，要选用现在常用的钢板、混凝土、废旧运输胶带等。二是选择技术性和经济性性价比都比较高的铺垫材料。主要有废旧运输带、混凝土和钢板三种铺垫材料。从材料费用来看，混凝土的费用是最高的，然后是钢板，最便宜的是废旧胶板。从充填料中的金属损失来看，混凝土无损失，然后是钢板，最后是废旧胶带。从矿石成本来看，混凝土的成本最高，然后是废旧胶带，成本最低的是钢板。从综合比较分析可知，最合适的铺垫材料是钢板和废旧胶带。但是，从技术方面分析，将旧胶带与钢板相比较而言，旧胶带具有更加明显的优势，这是最实用的铺垫材料。