试论采矿充填技术的发展前景

陈映儒

摘要：利用新型采矿充填设施、仪器、充填材料和技术在采矿事业发展中发挥重要作用。通过采矿充填技术的创新应用为采矿企业赢得了很好的经济效益。本文对采矿充填技术的类型以及发展前景进行阐述，期望能够对推动采矿事业不断发展具有参考作用。

关键词：采矿技术;充填技术;技术发展

随着时代的发展，现代化采矿技术，例如遥控采矿、无人矿机等，极大的提高了矿产资源的回收率、回采率和综合开发率，将传统的采矿技术使用信息化自动化技术逐渐予以替代，为企业创造良好经济效益。

1、采矿充填技术分类

进行采矿充填技术的选择，要根据实际情况进行选取。例如针对陡坡采用陡坡开采技术，针对分散矿体进行分散开采技术应用。

1.1干式充填采矿技术的应用是应用外界条件，在充填采矿过程中进行填料补充，这种技术随着不断的发展和完善，改变了原有的作业成本大，充填时间长等弊端，能够在满足采矿要求的前提下，针对特殊环境进行矿产资源的开采。

1.2水砂充填采矿技术，利用沙石、碎石、炉渣、尾砂等进行采空区的充填材料的填充。水砂充填技术采用自流方式以及砂浆泵等充填技术，水力旋流器进行旋流再将悬浮液进行输送，最终完成低浓度泵压水砂填充[1]。

1.3尾砂连接充填技术，将尾砂以及天然砂碎石等进行充填。这种技术具有工作效率高，人工劳动力消耗小的优势，在采矿企业中正在被推广，其原理是将水泥作为胶结剂与尾砂等进行胶结，形成填充材料完成填充作业。

2、采矿技术发展现状以及充填技术发展情景分析

传统的采矿技术已经被信息化近现代化技术所替代，采用无人矿井遥控采矿等技术，为企业带来很好的经济效益。在采矿技术现代化实施中，针对矿产资源地质构造不同，根据实际情况选用相应的采矿技术，能够不断优化开采，帮助企业获得更高的经济效益。

2.1采矿充填技术经历了多个发展阶段，从上世纪初采用水砂充填工艺到新型充填采矿法，经过一系列的发展，针对事故发生进行了充分的论证后又不断创新采用新型的充填法。例如在深井矿山采用分级尾砂充填的方法，优点是所有工作均可在地表进行，对矿山基础设施影响较小，而采用支撑上下盘充填技术能够保证相邻框得以顺利回采。管道自流输送胶结充填系统在金属矿山就得到广泛应用，这种技术确保安全的前提下，能够保障矿石矿石回收率提升。对于有色金属开采来说能够大大提升经济效益，降低开采成本。采用高水速凝全尾砂交接充填新工艺，将全尾砂浆混合制成浓度70%的充填浆料，不需脱水，可进行8小时以上作业，解决了井下排水技术难题。添加化学外加剂也是一种改善流体流动性能的有效途径，添加少量外加剂改善混凝土工作性，能够提高混凝土的耐久性[2]。

当前为了满足生产实际需求，对于两相流理论，国内外均进行了深入的研究，提出了各种水力坡度计算经验公式。例如牛伟特公式、卡尔斯公式的运用旨在改善浆体流动特性，将临界管道直径临界浆体流速使用可靠的计算方法得到科学的指标。

2.2采矿新型充填技术的运用当前融合了多个学科知识，在综合性和系统性非常强，实现了智能化、系统化、自动化运用。节省了大量的人力成本。首先其安全性能不断提升，由于信息技术、计算机技术、自动化技术等先进技术的融入，采矿充填新型技术可以在生产过程中，通过采矿充填新型技术可利用电子信息控制系统，采用全过程控制的方法，也避免了人为操作失误带来的设备损坏，极大提升了生产的安全性。第二，采矿充填新型技术转变了劳动模式，将传统的人工生产方式加以颠覆，实现了自动化技术运用。大量的人工劳动力可被节约，复杂的生产环节在机械自动化运行过程中实现更精准更高效的生产，使得企业具有更强的市场竞争。

2.3从长远看，目前矿业发展有效的利用新型填填充技术填充材料和填充设施，向着无公害化生态化的化的方向发展，新型充填技术在材料上不断变化，成本逐渐降低，利用胶结剂和骨料形成新型的充填材料，成型效果较好，而且骨料可选用矿渣水泥，普通硅酸盐水泥等较为低廉的可用物料胶黏剂，胶结剂则采用高水塑凝材料掺入粉煤灰石灰等，效果较好。

新型的充填设施仪器也在当前的采矿技术中得以开拓和应用，充填设施和仪器经过更新换代，在质量上不断提升。新型的砾石充填料驻仓采用新型处理技术进行充填料的处理，保证填料的优质性。新型的旋流器可以采用隔膜泵、油隔离泵等进行尾砂的处理，全新的技术如连续脱水技术、全尾砂技术等更是提升了开采工作的处理能力和过滤效率[3]。

资源开发利用上，促进矿产资源不断被加大开发融入工业生态学理论，合理利用矿石废料，针对环境污染破坏的问题，缓解资源开发难度，降低采矿工程成本，提高企业经济效益。随着采矿充填技术的发展，无公害化生态化在填充采矿技术中逐渐被加以推广，生产能力得到不断提升，自然环境的破坏率得到降低。围绕废料排放和环境破坏进行了一系列课题研究，融入生态学理论，重新利用废物转化技术，采用内循环废料充填模式，进行了高效率采矿流程的优化，实现高可靠性、低成本应用。

结束语：

新时期采矿事业不断发展，新技术不断应用，结合采矿技术发展要求，进行技术的创新，专业技术人员必须不断提升专业技能水平，掌握国内外有关采矿充填技术的新动態，将新型的充填采矿技术融入环保节能的理念，做到企业发展也能对周边生态环境予以保护提高劳动生产率的同时也能够贯彻节能理念和环保理念。

参考文献：

[1]  宋志卫.探讨充填采矿技术在采矿中的应用与相关问题[J].当代化工研究，2020，（9）：95-96.

[2]  徐海.崩落转充填采矿方法粗糙模糊集理论优选[J].中国矿业，2020，29（3）：110-114.

[3]  杨晓炳，高谦，武拴军，等.低成本充填采矿技术研究进展以及固结粉推广应用展望[J].徐州工程学院学报（自然科学版），2019，34（4）：59-63，69.

（作者单位：福建马坑矿业股份有限公司）