探讨金属矿山充填采矿技术存在的一些问题

张陶 张亮

沈阳宇坤工程技术有限公司

探讨金属矿山充填采矿技术存在的一些问题

张陶 张亮

沈阳宇坤工程技术有限公司

随着人们对矿产资源的需求的不断增大，选择合理而科学的开采方法显得愈发重要，我们需要综合考量各种开采技术条件，选择可行性、安全性和经济性最佳的采矿方法，使得既能满足人们对矿产的需求，也能实现可持续的发展。

金属矿山 充填采矿 发展趋势

金属矿山的开采过程中最重要的两项内容就是开采人员的安全问题和对矿山的环境保护问题，通过先进的技术方法对金属矿山进行充填开采，可以合理的保护矿山的生态环境和地质环境，合理，高效的进行资源开采，金属矿山充填开采方法按照不同的分类方法可以分为很多类，要根据金属矿山的实际情况，来选择不同类别的金属矿山充填开采方法，使开采工作的进行更加贴合实际，提高开采效率，保证经济效益。

一、充填采矿技术概述

充填采矿技术是一种人工支护采矿方法，在实施矿区的回采过程中，通过将填充材料不断的向矿区输送的方式，保障回采工作在矿区充填体保护的基础上顺利进行。充填采矿技术不仅可以应用于水平矿体，还能在缓倾斜矿体、急倾斜矿体等复杂多变的矿体中得到很好地运用，尤其是厚大矿体中的使用，不仅可以最大限度地提高矿柱的回收概率与出矿的品质，还能在最大程度上进行矿石的回收工作。充填技术可以在某些方面高效地保护那些废弃矿物中含有的目前的采矿技术无法提取的有用物质，实现矿物资源的可持续发展，从而在一定程度上保护生态环境。通过采用充填技术，快速有效地对采空区域进行充填，能够及时地支撑采空区域的顶层岩层，避免并且抵抗围岩变形现象的产生，防止发生大规模的位移状况。通过对采空地区进行充填，不仅能够快速形成新的工作层面，还能为之后的工作创造必要的条件，减少采充循环的时间，缩短周期，使得采矿的综合能力得以提升。充填采矿技术能科学合理的防止岩层的大规模移动，在实现水体下以及建筑物之下的采矿工作的同时，保护地表不被破坏，从而将原有的生态环境继续维持。这种技术的发展是基于传统的采矿技术的，它能够很好地适应深部矿井的高效采矿，具有适应性强、采矿效率高和安全性高的特点。

二、充填采矿的技术问题分析

在矿山的开采过程中，最常用的是充填采矿的技术。这种技术在我国的发展比较晚，还是不太成熟。在充填的技术中，有两种是比较常用的，干式充填采矿的方法以及水力充填采矿法。对充填采矿的技术问题进行研究，可以得出以下五点，在高质量的前提下，提高工艺水平；提高设备的自动化水平；构建完善的管理制度；降低开发的成本；加强充填的材料。在高质量的水平下，提高工艺水平。在开发新的技术工艺时，应该与矿区的实际情况相结合。对于那些缓倾斜以及脉矿薄的地区，矿岩应该分开开采，抛掷废弃的石头用来填充空区。对于那些厚大而又稳固性比较强的矿体，要使用浅孔以及中深孔的办法来开采，在开采结束以后，用胶结材料充填。除此之外，对采场进行设计时，需要谨慎，需要满足两个条件，一是与矿区的实际情况相联系，二是交通一定要便利。一定要选用便利的工具，用来运输充填材料。充填材料的质量一定要达到施工的要求。在放置充填材料时，位置一定要正确，因为位置的因素也会对充填材料的凝固造成影响。

三、金属矿山充填采矿技术的对策与措施

1.加强新型材料的研发。采矿企业应加强新型高强度填充材料的研发力度，有效提高其渗水度、抗压耐温、抗剪力学强度及可压缩性。现阶段大规模使用的材料是高水材料，它可以将填充体迅速的固结，从而进行填充料的无重力排水，防止井下污染现象的产生并节约了排水费用，同时也可以实施远距离低浓度传输。但高水材料的填充体强度低下，极易风化，不具备良好的抗震动性能与冲击性能。所以仍需加强填充材料的研究力度，从而改进并发展现有充填技术。

2.改善充填采矿技术。在实行实际的开采工作前，应对金属矿山的情况进行全面的分析，并在此基础上制定科学合理的采场设计，从而选用适当的填充技术。在对缓倾斜极薄矿脉实施开采时，应对矿岩进行分掘工作，并将废石运往采空区，充填废石胶结；开采厚度大稳定性高的矿脉，要使用浅空或中深孔技术开采，采空区应用尾砂胶结法填充，不同的胶结充填技术有着不同的效果。对于充填料的存放位置，也要做出合理的规划。集中堆放充填料，会因为材料的多次挪动增加原有的工作量，所以要依据采场的尺寸进行分段存放，多设立几个充放点，有效缓解充填料堆放产生的影响。

3.健全充填管理制度。加强对充填工作的监督管理力度，对于充填采矿技术施工中出现的问题，要有针对性地制定解决方案，并利用现代化检测设备对充填区域进行定期的检测，保障充填质量。在充填站使用先进的电子设备与机械设备，确保矿区生产所需充填材料的质量，充填站通常设置在矿区内或矿区附近区域，其属于地表设施，是制备矿区所需充填料的重要基础设施。在进行充填站的材料制备时，需要运用阀、泵、流量计、浓度计及胶结计量等装置，电子控制方式是这些装置目前采用的工作方式，在很大程度上提高了材料制备的效率。合理有效的对混合浆体与胶结剂材料浓度剂量进行控制，是保障充填材料质量的关键因素，金属矿山企业一般会通过称重装置与流量监测装置对材料进行精准的测定。所以，建立健全的充填管理和检查制度，不仅可以有效控制充填站材料制备流程，使其处于适宜程度，还能合理控制并检验充填料的质量。

四、结语

本文系统的阐述了充填采矿所遇到的实际问题，并根据对实际问题的分析，从充填中的选砂筛，充填区的投料方式，排水方式、配筋方法及二次充填的工序上做出了有效的优化分析，提出了应如何提高筛网分辨率。从而为解决矿山存在的低效率生产，工艺缺乏先进性等问题提供了改进方向。并且在实际的矿物开采过程中不断的创新企业的充填工艺，严格分析采矿过程中产生的问题，并采取相应的措施进行补救，推动我国采矿充填技术的不断进步与发展。

[1]魏兴振.充填采矿技术应用发展及存在问题研究[J].低碳世界，2015.

[2]郑剑洪，谷新建.板溪锑矿废石充填采矿工艺技术研究[J].采矿技术，2016.