浅谈充填采矿技术的应用
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浅谈充填采矿技术的应用
摘要:充填采矿引起适应范围广与环保等优势,被广泛地应用于现代采矿作业当中。
本文通过对充填采矿技术及其特征的分析,结合充填采矿技术优势与问题,最后探讨了充填采矿技术应用发展对策。
关键词:充填采矿技术应用
随着我国社会主义市场经济的不断发展,社会对矿产品需求量不断提升,我国矿工业在此背景下取得了快速发展。
而随着矿产资源的不断消耗,采矿作业不得不需要更加地深入地下,从而导致了生态破坏与污染。
而充填采矿技术则因其矿石损失与贫化小、适应范围广、环保等特征,在如今的采矿作业中得到了越来越广泛的应用。
本文则针对充填采矿的应用展开具体探讨。
一、充填采矿技术及其特征
充填采矿是一种人工支护采矿法,其工作原理为随着回采工作面推进,不断向采空区输送填充材料,从而实现在充填体的保护下回采作业。
充填采矿技术是一种新型的采矿技术,尤其适用于深部矿井,符合当前采矿形势。
随着如今矿产资源的不断消耗,采矿工作也不断向深部发展,充填采矿技术的优势也体现了出来,充填采矿适应性强,采矿效率高,较为安全,如今在矿山开采当中也得到了广泛的应用。
我国充填技术主要经历了三个发展阶段,其中第一阶段主要以废石填充工艺为主,其缺点为劳动量大、效率低下。
而第二个阶段则为尾砂胶充填技术,该种充填技术主要用尾砂与天然砂为填充料,并用水泥为胶结剂,如今许多矿区仍然采用这种充填技术。
第三个阶段则为各种充填技术的结合,有效满足回采工艺以及环保工艺,以开展“绿色采矿”为出发点,发展了全尾砂胶充填技术与废石胶结充填技术等,此类技术在我国各大矿区广泛使用,此外,我国目前所应用的充填采矿工艺主要有分级尾砂充填、膏体泵送胶结充填、赤泥胶结充填、磨砂胶结充填等。
二、充填采矿技术优势与问题
能源的加速消耗迫使采矿作业必须要更加深入地下,随之就会带来诸如地质危害等问题,因而充填采矿技术奖得到更为广泛的应用。
综合来讲,充填采矿技术主要有以下几点优势。
1.充填体可以支撑围岩,控制采场地压,阻止并延缓空区围岩的移动与破坏,充填技术对水下以及建筑物下的开采尤为适用,并且该技术能够调整采场不平衡应力,使原有应力场平衡,从而提升作业的安全,避免潜在事故。
2.运用充填采矿技术开采矿石所获得的采矿率比运用其他技术的要高,能够
创造更好的经济效益,同时能够降低采矿区的贫化率。
并且,针对一些具有自燃倾向的矿床的开采,也可以有效降低火灾发生概率。
3.充填采矿作业的机械化,运用铲运机出矿、锚索护顶等,使采矿变得高效率,采用高浓度均质流浆体的自动输送,自动化的充填过程使充填体强度提升,并且一定程度上节约生产成本。
充填采矿技术有着诸多优势,但其在应有的过程中也存在着一些问题。
例如一些矿山企业在实际应用中没有结合实际情况选取采矿方法,造成采矿率不高,采矿质量无法保证。
同时,国产相关技术设备性能稳定性不足,也遏制了充填采矿技术的发展。
此外,充填站管理与检查制度的不完善也对填充采矿使用效率造成了影响。
在具体的应用当中,必须要针对问题进行有效解决,从而完善充填采矿技术应用并促进其发展。
三、充填采矿技术应用发展对策
1.改善充填工艺,确保质量。
针对采矿过程中的采矿率不高与质量问题,矿山企业在作业之前,需要充分收集并掌握矿山的相关数据,并进行完善的统计分析,进一步针对性地制定出采场设计方案,选取合适的充填工艺,对于厚大并且矿岩稳固的矿体,可以利用中深孔空场采矿法,空区使用高水材料、块石胶结或者尾砂胶结材料充填;对于缓倾斜极薄矿脉的开采,可以采用矿岩分掘的方法,并用废石抛掷充填,降低成本并提升采矿效率。
此外,要加强对材料质量的控制,材料是施工的根本,材料质量的提升能够有效提高采矿的质量。
2.加强新型材料研发。
充填采矿技术应用过程中涉及面广泛,其施工过程复杂,并且由于采矿场位置比较固定,结构类型不统一,并且量的需求不一,因而没有固定的施工方法。
所以采矿企业需要加强在新型填充材料方面的研究,适应新时期生产作业发展需求。
充填材料主要由胶结剂以及骨料组成,如今除了一些常规的砂石、水泥等常规充填材料的使用,材料外加剂也逐渐开始被广泛利用,例如速凝剂的使用用来缩短凝固时间;减水剂的使用,达到提升强度与改善易性的目的;减阻剂用来降低管道输送阻力。
这些材料的使用,都能够有效提升采矿的作业效率。
而在日后的研究当中,仍然需要加强试验与改进,从而对填充技术进行完善。
3.完善设备应用,提升自动充填水平。
充填采矿的技术设备性能对其发展有着直接的影响,因此必须要加强高效浓密设备的研制,研制与引进适用于矿山的自动化设备及装置,建立起完善的自动控制系统。
同时,需加强在数字化与智能化充填方面的研究,矿山企业需拥有准确、快速的信息采集处理系统,并建立起有效经营管理系统,同时需要有一个能够传递声频及视频数据信息的通讯网络,发展智能化填充设备和现代化采矿调度系统,从而能够动态获取充填技术所需要的包含地质条件、充填体强度、充填供需等数据质量,提升采矿智能化水平。
4.完善充填采矿应用检查与管理制度。
为使充填站流程控制保持最低限度适宜,需要针对性建立起设备检查管理制度,加大监督与管理的力度,利用现代化
检测设备,对充填材料、充填设备与充填工艺进行全面检查,确保充填材料物理特性保持在需求水平之上,同时对填充结束的区域也需要进行全面检测。
此外,对填充站的相关管理人员,需要进行定期考核,完善监督,提升工作积极主动性。
结束语:
总而言之,在国家“绿色矿山”理念的倡导之下,我们必须要注重资源的合理开发与利用,有效结合充填采矿技术的优势,完善利用并对不足之处加以完善,提升采矿技术水平,降低采矿安全风险,提升采矿经济效益。
参考文献:
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[3]宋卫东,许英霞. 充填采矿技术应用发展及存在问题研究[J].采矿工程,2010,01.。