采矿工程充填技术的应用与发展

采矿工程充填技术的应用与发展

赵江

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摘要：随着我国科学技术的不断创新，传统的空场采矿技术已不能适应社会现代化的发展趋势，也不适应新形势下社会发展的需要。面对这种情况，应采用回收率高、安全性能高、环保的采矿充填技术。充填采矿技术的关键是充填。地下开采时，砾石、煤灰渣、砾石和石料主要埋在挖空区域。研究数据表明，充填技术略优于传统的空场采矿技术，充填技术可以有效地加强矿区地层的稳定性，避免坍塌。它还可以提高矿产资源的回收率，提高企业的发展能力。废石是充填材料的关键，经济性好。尾矿回填可以减少自然灾害的发生。此外，还可以在一定程度上降低矿井高温风险，从而确保安全生产。

关键词：采矿工程；充填技术；应用；发展

1采矿工程充填技术概述

所谓充填技术，是指在采矿、搬运等作业中，使用特殊充填材料对矿区进行充填，以提高矿区的稳定性。当矿区困难、岩层不稳定时，采用该技术可以有效保护周围生态环境，维护矿区生产安全。该技术的优点和具体方法如下：一是可以显著减少顶板冒落和冒顶问题；二是切割工作量小，操作更方便；第三，材料成本低，可以获得当地材料，并且可以选择现有的自然资源作为填充材料的主要成分。充填采矿法按材料可分为以下几种：

1.1干式充填法

干式充填法是利用有轨电车、风等将废石、砂等干燥物料运输至采空区，并用电动耙或铲运机在采场内运输和储存充填物料。在应用该方法的过程中，有必要提前设置填充井，注意该区域的通风粉尘，然后分层填充。该方法应用时间长，工艺复杂，会产生大量粉尘，灌装操作周期长，灌装体强度不高；然而，该方法也具有一定的优点，即成本低，可以应用于各种矿体形态。

1.2水砂充填法

水砂充填法是将尾矿、河砂或矿渣与水按一定比例混合，然后通过砂浆泵或重力流输送到指定的地下充填点，以支撑围岩和控制地压。送至采空区的材料可通过自身重力沉降，上层的清水和混合细砂经过滤后排出。该方法的优点是成本低，充填能力强，可以减缓地表沉降；缺点是泥浆较厚，需要大量水混合，填充量和使用范围有限。

1.3胶结充填法

胶结充填法是将河砂、尾矿和普通硅酸盐水泥及其他胶结剂按一定比例混合，制备出低浓度的泥浆或膏体，然后通过管道重力或专业设备直接泵送至待充填的地下区域。该方法的优点是工艺简单，施工效率高，填充材料强度高；缺点是后期需要精细维护，建设成本高，同时阶段间矿柱难以回收，尾矿等资源回收利用率低。

1.4膏体充填法

膏体充填法是将尾矿、河砂、粉煤灰或水泥等一种或多种材料与水按一定比例混合，在不脱水、无临界流速的情况下制备牙膏状膏体，然后用专用大型工业泵将膏体通过管道输送至地下采空区。该方法的优点是尾矿利用率高，生产过程中不会产生有毒物质，使用水泥少，施工成本低；缺点是施工中涉及设备的过程很多，需要对设备进行维护以确保正常生产。

2填充技术在应用过程中的问题

目前，充填技术在我国采矿工程中得到了广泛应用，这种采矿技术已经非常成熟，对采矿工程的发展起到了很大的推动作用，具有很大的优势，可以取得良好的经济效益。但总的来说，采矿充填技术在实际应用中仍存在一些问题。在开采过程中，大多数矿山企业选择的充填技术不科学，没有充分掌握采矿工程所在地的实际情况，导致采矿技术的应用不符合因地制宜的基本原则，导致采矿工程效率下降，获得的矿物质量和数量相对较低。充填采矿技术需要非常高的材料。在实际的采矿工程建设中，我们需要使用非常繁琐的采矿技术，这是高度可操作性和技术性的。然而，矿山结构相对复杂，导致矿山产量与预期产量之间存在很大差异。在这方面，在采矿过程中，仅使用充填技术是不够的，还需要整合新型高强度充填材料，以确保采矿效率和产量。然而，矿山企业如果想购买大量的新型充填材料，将影响企业的生产成本和经济效益。

3充填技术的应用及发展前景

3.1优化充填管理措施

矿山项目的管理和分配主要由矿山充填站负责，这为配备先进电子和机械设备的未充填站提供了便利条件。基于此，先进灌装设备的使用为加油站的快速工作提供了一些技术支持，但同时，加油站工作时会出现一些问题，如管理不善，这将导致设备的异常运行，并对能源开采工作产生不利影响。

为了解决这些问题，有必要改革和完善加油站的管理，定期对运行中的设备进行安全测试，并制定详细的测试流程，如在加油站统一存放灌装材料；对于电子设备和采矿机械设备，安排专业技术人员进行定期检查，并安排维修工程师对存在安全隐患的设备进行及时维修，避免因设备隐患影响正常采矿工作。

3.2创新采矿充填技术

同时，应充分利用充填采矿技术，促进矿山企业的快速发展，提高其竞争力。对于充填采矿技术的创新，首先，对传统充填技术进行了详细分析，了解传统充填技术的特点。其次，根据当地矿产的类型和特点，对充填工艺进行了研究和创新。例如，一些大型矿体中的矿山非常稳定，但矿产资源的开采非常困难。

在这种情况下，必须选择深孔浅埋开采技术，才能取得良好的开采效果。在这种情况下，使用高水性材料和石头胶结材料作为填充材料，以更好地修复和填充采空区。通过科学合理的创新和充填采矿技术，可以降低采矿成本和采矿效率。对此，充填技术的创新可以取得更好的开采效果，提高矿山企业的经济效益。

3.3加强对充填材料创新的研究

充填材料是充填采矿技术的关键。不同的充填材料对充填采矿技术有不同的影响。良好的充填材料不仅可以提高采矿工程本身的效率和质量，而且在很大程度上保证了采矿工程本身的安全。随着采矿技术的不断创新，充填材料的应用正逐步发展为新型充填养护材料。在这方面，我们应该继续加强新型填充和养护材料的研究和开发。我国已开发出固结材料。材料本身的固结速度很快，效率高，浓度相对较低，使用相对方便。

3.4充填技术装备的维修

随着灌装技术的快速发展，其运行模式和相关灌装设备的升级也非常迅速。在这些灌装设备中，灌装筒仓起着关键作用。它直接影响填充材料本身的质量和填充效果，但在过去没有得到有效的重视。

然而，当使用新的填充技术时，可以使用改进垂直填充筒仓的方法来有效确保填充材料本身的质量。在尾矿处理中，还需要具有良好精度的水力旋流器。在浆液输送阶段，采用了较为先进的技术和自动控制系统，以提高操作质量和效率。

3.5完善管理机制

目前，大多数加油站都购买了许多较新的机械设备。这些设备的应用可以明显提高填筑效率，保证施工安全。然而，由于缺乏管理和采矿的混乱，机械设备的故障率往往不断增加。因此，有必要完善公司现有的管理机制。同时，根据各种机械设备的特点，建立定期维修制度，及时有效地修复故障和问题，并采取切实可行的措施，为采矿工作提供技术支持。有效加强设备管理还可以防止设备过度老化，有效提高设备本身的使用寿命，防止设备过早老化。

结束语

综上所述，充填采矿技术是采矿工作的主要技术。该技术的有效应用，对维护矿区的稳定、资源的利用与回收、生态环境的维护起到了积极的作用。随着我国社会经济的快速发展，对矿产资源的需求与日俱增，开采周期更长，开采深度也相应增加，这使得充填开采更加困难，施工要求更加严格。因此，有必要在现有技术水平和采矿工程生产的基础上加强技术研发，遵循绿色生产理念，在确保采矿效益的同时保持生态稳定。

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