黄金矿山充填采矿技术的相关问题的研究

纪旭波

摘 要：充填采矿技术是我国一项发展历史悠久，在采矿业当中是一项先进的工作技术，在采矿时有重要的价值和作用。但是在实际操作时也会存在一些实质性的问题。为了使我国的采矿行业得以健康发展，就要促使采矿技术在采矿应用当中的的有效应用，本文从充填采矿技术着手，根据发展的实际情况分析我国在填充采矿技术中存在的问题，提出相应的建议，围绕填充采矿的实际应用进行探讨，为我国采矿技术的创新和应用普及提出一点参考和建议。

关键词：充填采矿;应用现状;应对措施

引言

我国虽然土地辽阔，但矿产资源有限，矿作为工业发展的基本原料，在工业发展的今天对于矿产资源的需求量不断增加，这就导致生产作业需向内部转移，从而也增加了采矿的难度，对采矿时的技术要求也有提高。要想实现采矿生产的目标，并且还在矿产资源急缺的情况下，施工作业必须要转到深部发展，但工业的安全生产也带来了安全隐患，对生态环境也造成污染，这就不符合我国的可持续发展战略的要求。如若长期的发展下去，就会威胁到我国煤矿的可持续发展的利用，影响工业发展，这就对了采矿技术提出了新的挑战和要求。

1充填采矿技术的发展历程

充填工艺是通过向采空区内填充废石、废料来开展充填施工，以处理采矿作业中产生的废弃物为目的。六十年代，我国开始应用水力填充工艺，这种工艺可以有效的缓解地表下沉，控制了大面积的地压活动。但这种充填方式充填效率过于低下，劳动强度大，生产效率低，满足不了采矿需要，已经处于被淘汰的边缘。在充填过程中，由于非胶结充填体没有自立能力，为了满足采矿工艺低贫化率和高回采率的需要，在水砂充填工艺得到广范的推广后，我国开始采用胶结充填技术。此阶段内，采用的主要充填材料为尾砂、天然砂和棒磨砂等，以水泥为胶结剂。目前以分级尾砂和天然砂等为集料的细砂胶结技术已经日益成熟，并在全国范围内得到了广泛应用。

1.1充填采矿技术的现状和优势

经过这几年我国充填采矿技术的完善发展，此采矿法早已是一个关键的开发模式，在每一个矿山开发中都普遍应用。之所以可快速发展该采矿模式，最关键的因素就是有相当高的回采率和不会对环境造成严重的破坏。

充填体在应用过程可以对周围的围岩起到支撑的作用，控制低压，使旁边围岩减少出现位移情况，大部分在矿井深部开采或水下、建筑下矿区开采的时候运用，在使用充填采矿技术是可以对采场的不平衡应力进行调整，使整个应力场得到平衡，消除潜在的风险，提高采场作业的安全。

2充填采矿技术应用存在的问题

2.1施工难度大

因为此项技术在施工中有很大的施工难度。施工的操作工序也十分复杂。以分层充填为例，现在我国大部分的采矿业仍然使用分层充填技术的传统方式，这就需要采矿的工作人员为保证矿体的稳定而留出矿柱。并且只能按照施工的程序来进行施工作业，不能同时进行采矿施工，在涉及到充填、出矿以及凿岩爆破等多样工序时，其采矿成本和时间就大大提高，并且使整个采矿的工作效率下降。在后来的回采项目中，由于先前施工对地压产生了严重的损伤和破坏，就会极大影响矿柱的安全性能，并容易引发安全事故。对整个采矿工程带来了严重的安全隐患。

2.2采场顶板管理难度大

在开采矿山的过程中经常会遇到周围围岩不稳定的情况，围岩不稳定就会导致矿区的顶部长期暴露在阳光下，安全隐患会急剧增加，发生安全事故的机率也会增大。这一问题为矿区面顶板的管理工作带来了巨大的困难。如何尽可能减少顶板暴露时长并科学合理地安排安全施工作业时间，是目前采矿作业中保证工程安全的一個重要问题。

3在实际应用中改善充填采矿技术问题的措施

3.1在工艺上完善技术

现实工作中则可以使用矿岩分掘形式进行开采缓倾斜挤爆矿脉的工作，投入相对少的成本使采矿质量与效率大大提高。作业之前矿山企业必须要充分的了解矿山的资料，同时加以全面的研究和分析，由于采矿当中的采矿效率一直较低，在过程中需要使用深孔空场采矿的方法，有针对性的拟定科学的设计方案，选择合理的填充技术，一般使用岩土分掘形式对大厚度同时稳定性相对高的岩体进行挖掘。

3.2研发新型高强度充填材料

现阶段矿业开采的现状来看充填材料需要抗压功能强大，不影响温度，材料强度好，如此对于之前的材料基础实施持续的更新，整体项目的质量才可以更快的提高。近年来，矿山普遍运用了充填采矿技术，我们也看到了这项技术设计网实施施工的阶段非常复杂，例如相对集中的作业位置作业的流动和构造有非常大的不同，施工技术必须具备灵活多变的特点。

3.3引进自动化控制技术、采用CMS激光系统测量采空区

3D激光探测技术的新型探测方法的一种是CMS探测系统。采矿产业自动化生产程度直接影响着企业的发展，在发展充填采矿工艺中自动化控制技术占有非常重要的作用，充填采矿技术能进一步完善运用自动化控制技术的优点。通过目标建立三维模型，能正确的掌握采空区形状大小，这样可以正确开展充填工作，提供充填效率。

对策：

4解决应用充填采矿技术问题的对策

4.1建立健全的充填站管理制度，创新研究充填采矿工艺，加强对充填材料的研发

在时代不断发展的背景下，采矿行业越来越重视充填站的建设和完善，积极购置了更多的电子设备和机械设备，促进了采矿技术的普及应用和发展，提升充填技术操作的便利性。然而有些充填站受各方面因素影响，还存在管理制度不完善的现象，给采矿施工的安全生产带来了一定威胁。想要更好应用充填采矿技术，就必须保证充填站的有效管理，建立起健全的充填管理制度，进一步规范充填作业的流程和内容，严格落实制度内容，保证充填作业人员能够在实际施工中执行制度，定期采样充填站的设备和机械，做好维修保养工作，保证施工使用的充填材料合格达标，符合国家相关标准要求。

4.2创新研究充填采矿工艺

当今社会，创新是一个行业发展的源动力。采矿行业要树立起良好的创新意识，根据矿山具体情况和技术特点，不断创新充填采矿工艺，加强工艺研究力度，选择适合的新型采矿方式，从而最大限度发挥技术优势，提升采矿效率，降低施工成本，创造更多的经济价值，提升采矿企业的核心竞争力，让其能力在激烈的市场竞争中脱颖而出，站稳立足之地，更好地生存发展。

4.3加强对充填材料的研发

管我国近年来在研究新型充填固化材料上获得了一定进展，取得了良好成效，但充填材料仍旧存在容易风化、强度不足等缺陷，因此，加强对重新材料的研发应用十分迫切。在采矿作业中，充填材料十分关键，直接关系着采矿区充填物的强度和稳定性，对采矿事业发展有着深远影响。充填材料从物理特性上说，胶质材料的结构和组成成分直接决定着其物理特性。尽采矿行业相关研发人员要积极借鉴学习国外优秀研发经验，不断完善技术，进一步研究开发新型充填材料，攻克现有材料应用的缺陷难点，提升充填材料的抗水力、抗高温力、抗压力等，为我国充填采矿技术的发展和普及应用提供充足科研力量。

结束语

我国现阶段采用的高浓度充填、膏体充填、废石胶结充填等新技术也是不断改进完善而来。为了满足将来的高要求，在完善充填采矿技术的道路上，所有的相关专业人员要保持着精益求精、不断进步的态度，为祖国的矿产开采做出更多的贡献。

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