充填采矿技术应用及存在问题的探析

　　摘 要：在社会经济飞速发展的大环境下，充填采矿技术也不断进步，但采矿深度的增加不可避免的对生态环境造成了严重的影响和破坏，制约着社会的可持续发展。本文简要探讨充填采矿技术应用及其村子啊的问题，以促进采矿行业的现代化发展。
　　关键词：充填采矿技术；应用；问题
　　充填采矿技术是现代社会中比较高效的人工支护采矿法，在围岩不稳固的高品位、稀缺及贵重矿石的开采中具有良好的应用效果，能够适用于开采条件复杂的采矿作业中，矿石回采率高，作业安全，并且能够实现工业废料的科学化利用，保护环境，但其工艺复杂且成本较高，总体劳动生产率相对较低。
　　1 充填采矿技术及其特征分析
　　充填采矿技术在当前矿山开采作业中的贵金属、有色金属及稀有金属开采上得到广泛的应用，能够有效的跟进回采工作面，最大程度上避免地表沉移等问题的出现，促进回采作业的安全顺利进行。相关实践研究表明，充填采矿技术逐渐成为主流的矿石开采方式之一，其充填材料的来源广泛，并且成本较低，在实际应用中能够有效的避免围岩变形，有效提高了作业的安全性，降低矿石损失，节约开采成本。
　　2 充填采矿技术在采矿中的应用
　　2.1 充填采矿技术类型
　　2.1.1 上向分层充填技术
　　上向分层充填技术即为严格按照垂直高度对矿块进行划分，划分标准可以是水平的，也可以是倾斜的，但必须遵循从下往上的回采顺序。特别是在采完一个分层时，应及时地做好充填工作，并在充填体内顺路布设放矿溜井与行人天井，其也具有一定的泄水作用。上向分层充填技术适用于围岩稳定性差，但是矿石十分稳固的矿体，若是在实际应用中遭遇围岩与矿石稳定性均较差的现象，则可以采取微倾斜进路回采的方式，其倾角应控制在7 10 之间，从而保证水力充填或是交接充填的材料可以实现自流接顶；若是矿石处于中等稳固的状态，则也可以通过锚杆，对顶板矿石进行加固处理。
　　2.1.2 下向分层充填技术
　　下向分层充填技术属于回采矿柱的方法，其主要适用围岩和矿石稳定性均十分差的矿体。下向分层充填的施工顺序是从上往下的，其在回采过程中，需水平或是倾斜分层布置，倾斜的角度应保持在10 15 之间，顶、底柱均不保留。在整个的回采过程中，需做好溜井、充填、行人天井的设置工作，利用溜井将矿石运至下部的运输巷道；利用充填天井将上部运输巷道中的充填材料运到采场。
　　2.1.3 削壁充填技术
　　削壁充填技术适用于薄、极薄矿层，其有利于降低贫化率。削壁充填技术的实际应用过程中，需要崩落上、下盘围岩，从而保证回采工业面安全。通常情况下，围岩和矿石是分次崩下的，并将崩落的围岩作为充填材料充分利用。值得注意的是，为了避免矿粉混杂在充填材料内，必须在崩矿之前做好相应的防护措施，即在充填物上铺设隔离物。此外，围岩的崩落量需要适度，可以填满采空区即可。
　　2.1.4 方框支架充填技术
　　方框支架充填技术主要适用于矿石、围岩稳定性均较差，不规则、高价的矿体，其抓哟是利用方框支架、充填料支撑采空区，确保回采作业的安全。在实际作业过程中，崩落的矿石的体积应与方框体积一样（大约是1.5m 1.5m 2m），注意需及时布置方框支护顶板，并在方框中填充充填材料。溜井、行人通风天井均布置在方框内，矿石可进行手选，废石直接作为填充料使用。
　　2.2 充填系统的实际应用流程
　　在矿产开采作业中，充填采矿技术的应用主要涉及水泥、粉煤灰、尾砂和水四种充填材料，充填过程中首先对尾砂进行沉淀处理，并通过振动方式实现充填材料的输送，待将其输送至强力搅拌机后，以动态传感器进行动态称重，将相关数据结果输送至中央控制室进行准确记录，为后续各项作业提供可靠的数据基础。其次，以专用的水泥仓下螺旋输送机输送水泥，以粉煤灰仓下螺旋输送机输送粉煤灰，输送终点同样是强力搅拌机，并对相关的重量数据进行准确记录。以电磁流量计对供水系统进行科学计量后，将水输送至强力搅拌机内。待各标准重量的材料均到达强力搅拌机后，对其进行高浓度混合，并开展活化搅拌操作，搅拌到一定浓稠度后，将其经由充填工业泵料斗输送至作业面，即可开展正式的充填工作。
　　3 充填采矿技术在采矿中存在的问题及其解决方法
　　3.1 施工难度大
　　充填采矿技术在采矿作业中实际施工难度较大，比较典型的是分层充填采矿技术，其在实际应用过程中施工工序相对复杂，包括凿岩爆破、出炉、充填和护顶等，实际施工过程中要求完成一个循环施工后，方可开展下一层的施工，此种情况下导致充填采矿的作业效率受到一定制约，并且受到成本高、矿块生产能力低等因素的影响，导致充填采矿技术的实际应用难度较大。与此同时，在矿山开采过程中，为保证矿体整体稳定性，以传统的分层充填采矿时，需要预留一定数量的矿柱，此种情况下在回采作业过程中，在地压破坏和爆破损伤等因素的影响和作用下，矿柱的安全性明显降低，不利于后期回收，并且导致矿山开采过程中存在严重的安全隐患。因此在矿山开采过程中，应当加强充填采矿技术创新，切实降低矿山开采安全隐患。
　　3.2 充填成本高
　　在矿山开采过程中，充填采矿的费用往往斩决采矿直接费用的30%左右，因此为降低开采成本，可以结合矿山开采的实际情况，以废石作为充填材料，相关开采人员应当充分做好矿山开采过程中的采切设计工作，全面提高废石的利用率，并采取有效的措施进行管理，将充填体进行循环利用，以最大程度上降低充填采矿技术应用过程中的充填成本。
　　3.3 间矿柱回采难度大
　　就当前充填采矿技术的实际应用情况来看，大部分顶底柱为能够得到有效开采，为改善矿山开采质量，应当积极建造适宜的人工底柱，在遵循＂强采强出＂原则的基础上，合理设置矿山开采分层，确保在正式充填开采之前控制好高品位点及间柱的回收率，在此基础上，结合矿山开采的实际情况，选取人工接顶和砂泉加压接顶等措施，以提高间矿柱开采效率。
　　3.4 采场顶板管理难度大
　　矿山开采过程中极易出现围岩不稳定等情况，严重影响矿山开采作业面的管理效率，为促进充填采矿技术的有效应用，在岩石构造相同的条件下，应当合理控制采场作业循环时间，缩短工作面顶板暴露时间，降低顶板冒落等事故的发生率，并在充填采矿施工前做好点柱设置，对不稳定区域进行合理的加固。
　　结束语
　　总的来看，充填采矿技术以其自身作业效率高、适应性强和安全性高等优势，在采矿作业中受到广泛关注。在充填采矿技术的实际应用中，应当结合矿山实际情况加以全面分析，选取适宜的充填采矿技术，并完善充填采矿工艺，切实提高矿山开采效率，从整体上提高矿山生产效益，拉动国民经济增长。
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