充填采矿技术与应用

汪海涛 庄培新 朱福才

摘 要： 现如今，随着我国经济的快速发展，充填采矿技术越来越受到关注。充填采矿将地表堆积固体废弃物回填到井下采矿区，即提高井下采矿作业的安全性，又防止地表塌陷，还可以充分利用地表固体废弃物，成为矿山安全、环保、高效的采矿方法。充填采矿法已有近60年的发展历史，从最初的以处理废石为目的发展到后来改善井下采场稳定性，该方法在现代采矿活动中占的比重越来越重。今年来，以尾砂为主要充填材料的胶结充填技术在我国得到大量的应用，但许多关键问题未能得到解决。

关键词： 充填采矿技术;应用

【中图分类号】TD853.34     【文獻标识码】A     【文章编号】1674-3733（2020）01-0218-01

引言：填充采矿技术在应用的时候存在着特别显著的优点，其特别强的适应性，同时在环保性上也有着特别好的表现，现阶段，充填采矿技术作为一种新型的实用性强大的采矿技术，在中国的采矿工作中越来越广泛的运用。所以，本文关键分析了充填采矿技术的运用，希望能够为有关工作人员提供一定的参考。

1 充填技术在采矿工程中的具体应用

1.1 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。

1.2 下向分层填充

下向分层填充技术，其具体施工顺序就是从上向下，具体回采过程中，需要对其进行水平或者倾斜分层布设，该技术适合在围岩以及矿石稳定性不高的矿体中应用。对其进行具体回采过程中，要对充填以及行人天井进行有效设置，而倾斜分层角度也要合理控制，促使其在10～15°之间，同时对顶和底柱进行保留，该内容是回采矿柱的方式。

1.3 留矿采矿法和填充采矿法

留矿采矿法适用于矿石状态稳定的采矿区，是对现场采出的铜矿石进行存放和堆积，在矿方外对累积的铜矿矿石进人工控制，人工作业可以在一定程度上通过回采和放置铜矿石，加固采空区的铜矿石，但该方式对矿体周围环境要求较高，通过保养可以提高周围围岩的情况。填充采矿法是在回采过程中，运用充填技术深入矿体内部，对采空区用填充物回填，深入矿体能加固采空区，提高采矿量。填充采矿在回采阶段，矿区要建立填充料和人工加固等加固系统，对于价值较高的铜矿和回采率较高的采空区进行加固处理，采用填充采矿法后可以避免开采过程中的矿区塌陷，提高开采效率。在铜矿的开采过程中，最常用的开采方法为留矿采矿法，也是空场采矿法，通过对矿产资源分布情况的分析研究对不断采取的铜矿石进行整理规划，避免因为资源堆放影响后续的开采，因此为保障在开采过程中保障采矿区的结构稳定，选择定期专业人员进行矿区安全检查，降低安全隐患，保障作业的顺利进行。

2 充填采矿问题

2.1 施工难度大

充填采矿技术在具体实施过程中，面临较大难度，尤其是在分层充填过程中，凿岩、护顶的等技术，需要在一层循环施工完全成功之后，才能够进行接下来的施工，这就对充填采矿作业效率的提升带来影响，同时生产成本较高、生产能力相对较低。在开产传统分层充填采矿过程中，应当预留一定的矿柱，但因为地压以及爆破等带来的影响，就降低了矿柱的安全性，促使矿山开采过程中，面临一定安全隐患。

2.2 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。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。

3 推进我国充填采矿技术高速发展的有效对策

3.1 不断对工艺进行完善

采场是技术应用的直接场所，需要认真做好对矿山采场的特质分析，如采空区的特点、采矿作业的基本要求等等，并根据这些特质来合理对填充工艺进行选择，在填充工艺的选择过程中，其应该满足以下几个要求：填充料的利息率应该较小，对其充填强度应该满足低压控制的实际要求。在充填脱水和充填后，充填料应该具有较小的成拱效应，填充料不应该出现液化的现象，能够对整个采空区进行充填，将地表沉降现象发生的几率降到最低。充填材料的使用成本不能够过高，否则会对整个开采成本造成比较大的影响。

3.2 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。该开采方法具有一定的危险性，技术人员开采前需要熟悉周边地形，对采空区进行填补作业，保障开采过程的顺利进行。

3.3 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。

结语：充填采矿技术由于具备非常高的安全性，并且开采的效率也能够提高，被广泛的运用在采矿工作中。采矿企业想要满足时代的要求，那么采矿技术就要持续的完善和全面的创新，对采矿阶段中充填技术中存在的问题实施归纳总结，然后对其实施修改与更正保证充填采矿技术切实可行让采矿事业的工作效率提高，让新时期对充填采矿技术提出的新要求得到满足。

参考文献

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