试论现代采矿理念与充填采矿

王志强

（开滦集团荆各庄矿业分公司 河北唐山 063000）

试论现代采矿理念与充填采矿

王志强

（开滦集团荆各庄矿业分公司 河北唐山 063000）

采矿过程中，应用传统采矿理念会给自然环境造成严重的破坏，同时资源浪费现象也非常普遍，可是现代采矿理念就可以对传统采矿缺陷进行有效的弥补，特别是现代充填采矿技术的应用，对有效改善环境以及提升自然资源实际利用率具有非常大的促进作用，充填采矿技术既能消除采动造成的地表下沉现象，同时可以对采矿应力环境进行改善。本文主要对现代采矿理念以及充填采矿技术进行分析，提出笔者的思考和建议，仅供参考。

现代采矿理念；充填采矿；应用

我国属于矿产资源大国，并且现阶段我国正处于高速发展阶段，社会各个生产领域矿产资源需求量越来越大。以前采用的传统采矿模式一般没有重视自然环境的保护，所以实际开发矿产资源的过程中给环境带来了很大的破坏，我国想要实现可持续发展目标，就应该对环境污染、破坏进行有效的防治。在该发展背景下，绿色采矿理念就应运而生，同时是现代采矿工作中的一个核心理念。现代采矿理念的正确引导产生了各种新的安全、绿色以及有效采矿技术，其中就包含有填充采矿技术，并且得到了普遍应用。

1 现代采矿理念

和传统采矿进行比较，现代采矿理念明显有很大的不同，主要体现在下列方面：

（1）对于传统采矿理念，其比较重视所获得的经济效益，持有先污染再进行治理的态度，可是现代采矿理念兼顾经济效益以及生态效益[1]。此外，传统采矿操作造成的很多固体废弃物给地表带来的污染都很难有效治理，地下出现大量采空区使得地表产生沉降现象，造成的负面影响非常严重。可是现代采矿理念注重的主要是绿色采矿，实际开采过程中采取相应的手段尽量在污染萌芽时期就通过最小代价有效处理掉。

（2）传统开采缺乏安全性，可是现代采矿理念包含有以人为本以及创新安保理念[2]。传统开采过程中，对于操作安全性，一般主要应用了传统保护措施，同时又在保护措施所具有的经济性以及实际安全保障能力上有所偏移，部分采矿企业甚至秉持听天由命的开采态度，通过传统安保措施来开展基础工作，对安全事故的不要出现存在侥幸心理，而且未对长远以及间接相关因素进行充分的考虑。而现代采矿理念主要追求的是不断完善以及绿色安全开采，对安保技术以及相关管理工作进行不断的更新和改善，图1为煤矿绿色开采具体技术框架。

图1

（3）传统开采理念采用的是粗放式低效开采模式，可是现代采矿理念更加重视高效利用以及资源回收。相关统计表明，现阶段，我国主要九种不同有色金属实际采选冶过程中的综合回收利用率大约为70%，和国外先进水平进行比较大约少二十个百分点[3]。大部分有色金属以及稀土矿产等都属于共生或者是伴生矿脉，可是传统开采理念比较重视的是矿产资源的利用，其中伴生资源实际利用率非常低。在现代采矿具体高效利用理念广泛推广的今天，很多矿业、企业慢慢开始注重综合利用不同矿产资源，同时引进并且应用新开采技术。

2 填充采矿技术概述以及其广泛应用的主要原因

2.1 填充采矿技术

一般充填体能够支撑围岩，有效控制采场地压，并且可以阻止采后采空区围岩遭到破坏以及发生移动，而充填法具有的突出特征就是充填工序属于回填工序组成部分。采矿时，能够利用充填体代替矿柱，从而减少矿石损失以及发生的贫化，一般广泛应用在有色金属、贵金属以及和核矿山开采过程中[4]。具体应用条件为：围岩缺乏稳固性或者是有色金属富矿、稀有金属以及贵金属矿床中的围岩以及矿石都缺乏稳固性。目前，充填系统自动化水平的提升、采用无轨设备和应用高分层落矿等先进技术有效减少了采矿成本，并且增强了采场生产能力和开采效率，部分矿山和现场围岩稳固性比较强的矿山也能够应用充填法。

2.2 广泛应用主要原因

①充填体可以对采场地压进行有效的控制，并且支撑围岩，降低采空区围岩遭到破坏以及移动出现概率。②能使原岩应力场更加平衡。不断延伸矿床开采以及扩大采场范围不都会提升深部矿井地压，同时还会使得采场产生应力不平衡问题，从而埋下了潜在危害。如果对深部矿井区应用这种充填采矿技术，能够达到有效传递以及调整采场应力的目的，让原岩应力场保持平衡，同时将潜在危害有效处理掉，对增强采矿作业环境安全性非常有利。③机械化进行采矿。在开凿矿体的时候有效使用凿岩台车，并且出矿过程中应用铲运机，在锚杆机上设置锚索护顶以及锚杆等，现在提升了采矿效率。此外胶凝材料的应用代替了水泥，显著提高了充填强度，同时普遍应用自动化以及输送管路化等先进技术，减少了采矿成本投入。④充填采矿技术主要特点为：矿石回采率非常高以及贫化率不高等，这一技术既能够增加经济效益，同时还可以降低环境破坏率，从而提升采矿工作效率以及安全性。

3 充填采矿技术实际应用中的关键问题和具体解决措施

3.1 对充填采矿技术进行改善

矿产企业一般按照矿山特点选择确定比较合理的充填技术开展采矿石工作，能够符合采矿作业以及时代发展具体要求。现阶段社会发展中，所采用的采矿技术会对企业有效生产发展产生直接的影响，使得矿产开采中产生各种问题。同时如果没有合理设计具体采矿区形状，就会严重影响到充填作业的开展、矿石开采和实际充填质量，如果没有及时处理这些问题，就会对开采效率以及质量造成影响。因此，实际开采前，需要针对上述问题，制定具体解决方案，同时充分收集、了解以及分析矿山相关数据，从而合理编写采矿区具体设计方案，采用和该矿区环境以及实际地质特点比较适合的充填工艺。除此之外，充填材料属于采矿作业有效开展的物质条件以及开采关键，其质量会对充填技术的实际应用效果产生严重的影响，就算采用的技术非常先进也很难解决材料造成的影响，因此应该对材料质量进行有效的控制。

3.2 对充填设备进行不断研制，从而提升实际充填效率

现阶段，因为矿区充填设备比较落后，所使用的充填系统具有比较低的自动控制以及自动化水平，对充填技术的有效发展造成了不良影响，同时也降低了实际充填效率以及填充质量。因此，需要对高效填充作业以及高浓度传输设备进行不断的研制，同时通过压排设备对各段压力进行有效调节，防止出现堵管问题[5]。

3.3 对高强度充填材料进行不断研发

因为采矿区位置比较固定，采用的施工方法非常多，并且其生产以及结构种类存在差异性，需要的量也不一样。同时，充填采矿技术实际实施中存在一定复杂性，不同环节采矿作业都会应用到该技术。在社会经济以及科技高速发展的今天，传统充填材料很难和现代社会发展的有效发展相适应，尤其开展深井填充工作的时候，充填材料一定要与地底压力以及温度相适应。

3.4 构建完善的充填管理以及检查制度

对充填工作进行有效的监督管理，编制针对性比较强的解决方案来处理充填采矿技术实际实施中产生的问题，同时通过现代化检测设备对充填区域进行定期检测，以此来确保充填质量。想要确保所使用的充填材料质量合格，就应该在充填站应用各种先进电子设备以及机械。大部分充填站都建在矿区里面或者是附近区域，填充站是地表设施，同时也是生产充填料的关键场所，有效应用胶结计量、阀、泵以及流量计等装置，通过电子控制方式进行控制，能够有效提升材料生产效率。

4 结束语

在我国社会科技不断发展的条件下，矿产勘探过程中采用的方法也越来越多，并且找矿技术更加复杂，可是实际操作却相对较简单，采矿中涉及到的不同学科也更加广泛。现代采矿理念的出现有效弥补了传统理念所具有的不足之处，尤其是填充采矿技术，能够有效阻止采后采空区围岩遭到破坏以及发生移动，并且提高实际采矿效率、减少采矿成本投入以及给环境造成的污染，从而提升企业所获得的经济效益以及生态效益。

[1]杨春立，张国柱.现代采矿理念与充填采矿探析[J].科技创新导报，2014（36）：91.

[2]王秉智.现代采矿理念与充填采矿研究浅析[J].建筑工程技术与设计，2014（13）：772.

[3]胡启勇.对现代采矿理念与充填采矿法的分析[J].内蒙古煤炭经济，2014（3）：32～33.

[4]陈偶，乔登攀，张国龙，等.现代矿山充填采矿法浅析[J].矿冶，2013，22（3）：30～32，35.

[5]刘廷成.浅谈现代煤矿采矿理念与充填采矿[J].科技与创新，2015（5）：93～94.

TD803

A

1004-7344（2016）03-0163-02

2016-1-12

王志强（1983-），男，助理工程师，本科，主要从事安全、生产、技术管理工作。