探讨充填采矿技术应用发展及存在问题

许士奎，罗光敏，牛田瑞

（鄂托克前旗长城五号矿业有限公司，内蒙古 鄂尔多斯 016299）

由于固体矿产生产环境比较复杂，在对充填采矿技术进行应用时，会受到各种因素的干扰，导致该技术的优势无法充分发挥出来，从而影响采矿效率，还可能引发安全事故。所以，在矿产资源生产中，需要对排除各项干扰因素，将充填采矿技术的作用充分发挥出来[1]。

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。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[2]。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。比如，高浓度充填技术开始应用到矿产资源开发中，并将充填技术的发展推向新阶段[3]。

2 充填采矿技术应用发展中存在的问题

2.1 充填材料的使用量不断增加

随着科学技术的不断发展，充填采矿技术得到很大程度的发展。但是，在该技术的发展过程中，对充填材料的需求量也在不断增加[4]。在金属矿产的实际开采过程中，所使用的填充工艺不同，会在一定程度上影响到采矿方式的选择，从而影响到矿产生产量。所以，为提高矿产产量，保证充填工艺的顺利使用，就需要增加充填材料的用量。但是，增加充填材料用量，就会增加企业的生产成本。要促进企业的发展，提高采矿量，就需要加大对充填材料的研究力度，保证企业的利益。

2.2 充填采矿技术有待提高

在金属矿产的开采过程中，不少企业为降低开采成本，获取更多的利润，没有根据矿山的实际情况，对充填技术做出合理选择。所以，在实际的开采过程中，容易出现各种问题，开采效率不高，还可能导致一些安全事故的出现。要提高企业的生产效率，为企业未来的发展创造有利条件，企业就必须要对矿山进行实地考察，全面了解矿山的实际情况。根据考察结果，对不同的充填采矿技术做出合理选择。

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。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 充填采矿技术的应用发展策略

3.1 合理选择充填技术

充填采矿技术就是在采矿工程中，利用砂砾材料充填采空区，使其具备支护功能，避免因为围岩降落导致变形情况的出现。充填采矿技术有很多种类型，在实际的采矿工作中，采矿企业应根据实际，合理选择最佳的充填采矿技术。比如，水利充填技术，即将浆液附着在固体材料上，使其成为膏体，然后进行长距离输送。这种技术的成本相对较高，施工效果取决于传输效率，但不会受到季节、地形的影响。

目前，在许多矿山的开采中，都开始使用高浓度浆体管道进行直流输送，能达到比较好的采矿效果。又如，废石胶结充填技术，即利用自然级配废石料作为充填集料，废石与水泥浆分流输送到井下，再通过水泥浆自淋混合废石料，采用无轨设备运输充填料充入采空区。充填过程中所选用的废石粒径应控制在30cm以内，在废石与砂浆分流输送到井下以后，会同时下放到采场，从而形成胶结充填体。

3.2 积极研发充填新材料

充填材料使用量的不断增加，会增加企业的生产成本，降低企业的利润空间，还会影响到采矿效率。所以，企业应积极研发充填新材料，以提高采矿效率，增加采矿产量。比如，赤泥胶结充填材料，是利用赤泥的潜在活性，通过添加激活剂开发出来的一种胶结料。赤泥胶结充填料具有良好的保水性能，赤泥全尾砂料浆的不脱水浓度仅为58%，还能使料浆的稳定性得到很好的保障。同时，其具有良好的胶结性能，将其与全尾矿进行配合，试块的单轴抗压强度能超过水泥的2倍。这种材料即使遭到破坏，也能在短时间内愈合。当充填体出现微裂破坏后，能通过自行愈合获得新的强度。高水固化材料的固水能力很强，具有良好的流动性和单浆悬浮性，能以很快的速度凝固。通过高水固化胶结充填料，能使比例很高的水快速地凝固，成为承载能力较强的固体。此外，还有矿渣胶结充填材料、高浓度全尾矿胶结充填料等，都具有良好的性能。将这些新型充填料应用到充填采矿技术中，能有效提高采矿效率。

3.3 建立完善的充填采矿技术管理体系

在金属矿产企业的发展过程中，必须要建立完善的充填采矿技术管理体系，使采矿人员能够严格按照体系中的规定，完成采矿工作，并提高采矿效率。并且，完善相关的技术管理体系，有利于提高采矿安全性。从目前的情况来看，为保证充填料能够正常运输，通常会建立充填站。但是，在此过程中却不注重对充填用料使用量的控制，对充填设备的管理也存在许多不合理之处，这就会影响到充填材料运输的连续性。因此，需要完善相关的管理体系。比如，采矿过程中可能会用到多种充填材料，充填人员应将材料的详细情况记录下来，合理控制充填材料的使用量，以免出现浪费材料的情况，这样才能降低企业的采矿成本。同时，要加强对充填设备的检查，保证充填设备能够正常使用，降低设备出现故障的可能性，以提高充填材料的利用率。

4 结语

综上所述，充填采矿技术在矿产生产中的有效应用，可提高采矿效率，达到更高的产量。在改技术的实际应用中，采矿人员应根据矿山实际情况，才充填采矿技术做出合理选择。同时，金属矿产企业应加强对充填材料的研究，并建立完善的充填采矿技术管理体系，以确保采矿过程能够顺利进行。