充填采矿技术应用发展及存在问题研究

贾纪兵

冀中能源邢台矿业集团有限公司金谷煤业工作处 河北邢台 054000

在采矿行业的生产过程中，充填技术是一种常用的支护方式。当采矿企业开展回采作业时，要将充填材料首先送入作业面，从而在充填体对作业面形成保护后再开展后续施工作业。因此充填采矿技术直接关系到开采作业的安全性以及生产的效率。近年来，我国采矿行业在充填技术应用和发展方面取得了明显的进步，但是也必须看到在技术应用以及技术工艺的管理方面还存在很多的问题，需要对此进行全面的分析，并采取有效的措施来加以解决。

1 充填采矿技术的应用发展

充填采矿技术在矿产资源的开发中已有广泛的应用，其中最关键的环节就是充填。该技术的发展时间已经比较长，尤其是在进入新时期后，充填采矿技术的发展迎来非常重要的时期。在信息化技术不断发展过程中，充填采矿技术也得到很大程度的发展，相应的设备研发取得一定的成果[1]。在19世纪中期，金属矿产开采过程中用到的技术主要有两类，一类是废石干式技术，一类是水力充填技术。到19世纪80年代以后，充填技术的发展速度加快，在此基础上发展出砂凝结技术。并且，随着新技术的应用，采矿所需人员减少，能为企业节约部分开采成本。在环保理念提出以后，这种理念也逐渐融入到矿产生产中，充填技术在这些理念的影响下取得新的进展。

2 当前我国充填采矿技术应用的现状及存在问题

2.1 对实际情况的认识不足

当前我国在采矿过程当中虽然有一定程度的专业流程和方案，但是在实际的采矿技术运用当中尤其是充填采矿技术的运用过程中，存在着缺乏科学化采矿筛选思路的问题。对于充填采矿技术来讲，会出现在采矿场地筛选时由于对具体地势地形的真实状况了解不足，而导致在采矿过程当中出现地形地质干扰从而降低采矿效率的情况。

2.2 充填材料成本不断增加

目前充填采矿技术在快速发展的同时，对充填固化材料的需求也在不断增加，这主要是由于在采矿作业的过程中需要根据实际情况采取相应的充填工艺技术，而为了进一步提高采矿企业的生产能力、保证采矿作业的安全，就需要使用更多的充填材料，因此在客观上增加了技术应用的成本，对于充填技术的推广应用产生一定的制约作用。

2.3 缺乏完善的管理体制

在以往的充填采矿技术使用过程中，金属矿产企业很少实施有效监督，缺乏完善的管理体制，会给充填技术的实际使用形成阻碍。比如，有的充填站没有准备泵、流量计、浓度计等电子设备或机械设备，在对充填技术进行应用时，就可能出现流量、浓度控制得不合理等情况。加上企业没有制定完善的规章制度，导致其对生产过程缺乏系统性的监督，也没有定期进行抽检，会对采矿过程造成不利的影响[2]。并且，有的采矿人员专业技术水平不高，会存在操作不当的问题，这也会影响到矿山的开采质量，增加开采风险。

3 促进充填采矿技术发展的对策

3.1 研究制造新型充填原材

充填采矿技术主要是以充填为主要内容，由此促进充填采矿技术的发展首先要重视充填原材的选择和研制。在充填采矿原材的研制中，要重视原材质量应满足承受度高的要求，由此才能够为充填采矿提供质量高的原材。此外对于不同的矿场需要研制不同性质和特点的充填原材，充填采矿原材主要应用于一些矿体形状较为复杂、水文地质条件较为复杂的地形，由此要研制耐水性较强且稳固的充填原材。

3.2 留矿采矿法和填充采矿法

留矿采矿法适用于矿石状态稳定的采矿区，是对现场采出的铜矿石进行存放和堆积，在矿方外对累积的铜矿矿石进人工控制，人工作业可以在一定程度上通过回采和放置铜矿石，加固采空区的铜矿石，但该方式对矿体周围环境要求较高，通过保养可以提高周围围岩的情况。填充采矿法是在回采过程中，运用充填技术深入矿体内部，对采空区用填充物回填，深入矿体能加固采空区，提高采矿量。填充采矿在回采阶段，矿区要建立填充料和人工加固等加固系统，对于价值较高的铜矿和回采率较高的采空区进行加固处理，采用填充采矿法后可以避免开采过程中的矿区塌陷，提高开采效率[3]。在铜矿的开采过程中，最常用的开采方法为留矿采矿法，也是空场采矿法，通过对矿产资源分布情况的分析研究对不断采取的铜矿石进行整理规划，避免因为资源堆放影响后续的开采，因此为保障在开采过程中保障采矿区的结构稳定，选择定期专业人员进行矿区安全检查，降低安全隐患，保障作业的顺利进行。

3.3 提高充填采矿技术的自动化水平

进入网络信息时代后，采矿企业要积极研发应用高效充填技术设备，并对传统设备进行升级和自动化改造，加强自控系统的建设，提高充填技术设备的智能化和数字化水平。通过建立快速高效的信息收集以及处理体系来提高对充填技术应用管理的水平。此外还应建立能够对数据信息进行实时传递的网络通信系统，对充填设备进行智能化控制和自动化调度，使充填设备能够及时获得其作业中所需要的地质数据、充填材料的供需情况以及对充填体强度的要求等信息，从而提高充填采矿技术的智能化和自动化程度。

4 结语

充填采矿技术作为一项重要的采矿技术，对于矿产资源的有效挖掘和回收矿产资源以保护地下环境等都有着重要的帮助作用。但当前充填采矿技术在应用发展的过程当中受种种客观因素和人为作用的影响，在实际采矿的过程当中并未得到充分的效果发挥。因此需要相关专业部门和专业工作者加强对当前充填采矿技术应用发展当中所存在的问题进行具体全面的分析，根据采矿业发展现状和发展前景以及充填采矿技术的优缺点来制定出促进充填采矿技术的不断发展，从而促进我国采矿业的发展。