充填采矿技术的应用分析

张 乔

（四川省冶金设计研究院，四川 成都 610000）

1 充填采矿技术的相关概念

充填采矿技术主要是指采用各种适当的充填料对矿石采出后在地下形成的空区进行充填的一种采矿技术。在当前采矿过程中，充填采矿技术不但能在复杂条件下充分地回采矿产资源，而且能够减少矿山固体废物的排放，把固体废物转变成二次资源被重新利用和抑制地表塌陷，保护地表不受破坏，从根本上解决矿区环境与生态破坏问题。近几年来，我国的矿产行业发展速度较快，社会对于矿产资源的需求也在逐渐增多。在当前的形式下，需要保护好矿产资源，同时还要做好保护环境工作，而充填采矿技术正好能够符合这两大理念，作为当前高效的采矿方法，其具有高效的工作效率，且在灵活性方面也比较好，同时达到环境保护这一目的。

2 当前我国充填采矿技术存在的问题

2.1 实际情况与方案不匹配

当前在我国采矿过程当中，一般都会根据相应的方案来展开，或是按照规定流程进行施工，但在实际的施工的过程中，特别是在使用充填采矿技术时，会存在较多的问题，与原本的方案或是内容出现不匹配的现象。对于充填采矿技术而言，主要是因为对于当地的具体情况不够了解，对于地形和地势没有掌握充分，从而使得在使用该项技术的过程中受到较多的地形因素干扰，极大的降低采矿效率。

2.2 日常管理存在问题

充填采矿技术应有配套的充填站，同时还要配备相对应的维护设备，对相应的机械设备进行维护，从而有效提高充填的工作效率。然而在我国当前的发展过程中，相应的充填站建设的比较简单，且没有制定有效的监管制度[1]，其缺少合理的规范管理制度，而且在实际的工作过程中又无法根据相应的操作规程来进行操作，从而使得系统经常出现问题，影响系统的工作效率。

2.3 充填材料

目前矿山充填采矿可利用充填材料有矿山废石、尾矿或其它废弃物，以及与矿业开发密切相关的磷石膏、冶炼炉渣等。每座矿山的矿岩类型存在差异，产生的废石及尾矿性质也就不一样，废石及尾砂的粒级组成、矿物组分、物理性质和力学特性等性质，对充填料的工作特性和强度特性有一定的影响。考虑到胶结充填的需要，需要使用胶凝材料。目前国内使用的胶凝材料有水泥、高水材料、赤泥、胶固粉、新型尾砂固结材料等。总体看来，我国充填胶结材料主要以水泥为主，但成本较高，需要根据项目具体情况研究其他胶结材料作为胶凝材料全部或部分替代水泥的可行性。在实际工作中，开展充填材料的研究是一项比较重要的工作，充填料的选取或配制不当将大大影响充填技术的实施。

3 推进我国充填采矿技术高速发展的有效对策

在当前的形势下，需要做好相应的技术调整，利用有效的对策改进采矿技术，同时还要及时更新相应的理念，让相应的工作人员认识到保护环境的重要性，从而运用全新的理念对充填技术进行改善，并对其提出新的要求，从而保证采矿企业的高速发展，并采取相应的技术进行改进和调整，以保护自然生态环境为中心展开，从而使充填技术更加高效。

3.1 研究制造新型充填材料

充填采矿技术主要是针对充填为主要内容，为此应该加强充填采矿技术相关材料内容，同时对其发展进行试验。在充填原材料制造的过程中，需要对其质量高度重视，从而保证材料的整体质量。另外，还要根据不同的地质环境和地区特点来进行调整，针对一些矿体形态及地质条件复杂的情况对材料进行改善，同时还要注意新原材的耐水性，从而有效展开相关工作[2]。

3.2 加强技术的创新

当前充填采矿技术在矿业行业中有多年的发展经验，所以在各方面采用的技术相对比较传统，而且当前采矿行业发展速度相对较快，都在随着时代变化而变化。为此，应当加强相关技术研究，针对当前存在问题进行改善，从而满足采矿行业的需求，相关专家应该重视当前采矿行业的整体发展，同时融入更多的新型技术，针对充填技术进行改善和创新，从而提高其工作效率，使其采矿技术得到更好的发展。

3.3 对充填站进行全面管理

当前充填站的建设对于充填技术的发展有十分重要的影响，为此，应该针对这一问题做好规划，并及时建设充填站。首先，相关部门应该根据当前的情况做好规划，并做好相应的设备安排，同时还要针对充填站相关设备进行维护，从而将相关内容进一步完善，使其能够发挥出自身作用。

4 充填技术在采矿工程中的具体应用

4.1 水力充填法

我国充填技术当中运用最早的充填方法，其使用原理是将固体材料与水混合成浓度均匀的砂浆，利用自然压头或泵压，通过管道进行连续输送，在成本的使用上相对较低，同时还能达到高传输的效果，而且其自身还不会受到各方面因素的影响。同时，我国相关部门已经对当前高浓度的浆体管道展开研究，并研制出更高效的处理办法。

4.2 胶结充填法

胶结充填法主要是在充填料中加入胶凝材料，使松散的充填材料凝结成具有一定强度的整体，以适应复杂的开采技术条件，在当前的采矿充填中运用相对较多。当前，高浓度全尾砂胶结充填技术已经比较成熟，得到较为频繁的使用，通过该项技术，自身的应用率能够达到80%，材料输送浓度也提高至70%。

4.3 膏体充填法

膏体充填的充填料浆浓度一般在75%以上，坍落度20cm左右，充填采场的脱水量几乎为0，这种浓度的充填料浆称为膏体，其自流输送困难，一般需要泵送。膏体充填尾砂利用率基本可达100%，但膏体充填相比上述两种技术一次性投资大，工艺设备环节多，维护管理复杂，充填质量受到充填料混合质量与构成等多种因素的影响，对于工作人员的需求相对较高，在管理方面由于其自身特性，管理起来难度相对较高，需要相关人员对其进一步进行优化和处理。

5 结语

综上所述，在当前高速发展的过程中，充填采矿技术作为一项十分重要的采矿技术，能够改善矿山的回采条件，同时还能起到最大限度地利用矿产资源和保护远景资源，最大限度把固体废物转变成二次资源被重新利用和抑制地表塌陷，保护生态环境目的。不过目前来看，该项技术自身有较多的局限性，同时再加上各方面因素的影响使其暴露出较多问题，影响其工作效果。为此，相关的工作人员应该对其进行全面调整，我国相关部门也应该加大对其重视，对其进行深入研究，不断创新加强该项技术。