充填采矿技术应用发展存在问题研究

    黄楚茗

    摘要：充填采矿技术发展至今，根据其填充材料的不同以及对应的技术差异，分为了多种类别。此外在其不断发展的过程中，也出现了一系列的问题。本文通过对充填采矿技术的概念与特点进行释义与理解，梳理其应用发展的系列问题，最终得出其发展过程中存在的问题，并提出相应的解决方案。

    关键词：充填采矿技术；应用发展；问题研究

    伴随着对地质结构与采矿技术的熟练掌握，加上地表矿产资源的日渐消耗。目前的采矿业开始向着更深的地下前进。地下深处会受到地压和低温等问题的影响，为此人们开始广泛使用一种新型的采矿技术，即充填采矿技术。

    一、充填采矿技术的概念与特点

    1、充填采矿技术的概念。在传统采矿基础上发展起来的充填采矿技术本身是一种人工支护采矿方式。具体操作则是在矿区的回采过程中就将填充材料不断向采矿区运回。如此，就能确保回采作业能得到矿区充填体的保护。

    2、充填采矿技术的特点。因为拥有充填体的保护，且在回填的过程中同时运送填充材料，因而该方法被认为是一种效率性与安全性齐高的方法。（1）效率性。效率高的特性表现在对矿产的回采率有大幅提升，且提升了对矿物质的利用效率。（2）安全性。与此同时，因为回采石对矿区的保护，避免了许多地质灾害的发生，因而极大地保障了工作人员的安全。（3）经济性。效率性高带来了良好的经济利益，而填充料的高效适用也可以节约成本，进而带来良好的经济效益。（4）环保性。选用自由材料或者高能材料进行填充，能对环境保持友好。同时，填充技术本身对矿山的地质状况起到一个保护作用，进而避免了引发地质灾害的可能，进而对环境产生保护。

    二、充填采矿技术的应用发展

    1、应用原则。虽然一般认为充填采矿技术具有适应性良好的优点，但其适用范围依然受到一些应用原则的制约，具体来说：（1）操作前提：环境保护。选择该技术前，必须先对周边的自然生态环境进行调查。一来这样可以节约成本，二来还可控制由于残土等问题带来的环境污染。在选择该技术后，对于采矿中产生的煤灰以及尾砂等材料不能随意抛弃在大自然中，而是应当进行循环利用。（2）执行关键：确保安全。在进行回填的过程中，对地压要有一个清醒的认识，同时保障采矿方式是安全详尽的。做到确保工人和整个采矿区的安全。（3）预测选择：充填系统平衡。充填是否能够达到平衡与充填量与矿含量的大小与比例有关，因而在实践中必须保证对矿量的预估能保障充填量满足开采矿山量。这样能够有效避免许多预料外的事故发生。

    2、应用发展的趋势。现有的充填采矿技术虽然发展迅猛，但却仍有不足，因而在某一些方面一直在追求不断地优化。具体来说，其发展趋势为：（1）提高回采率。回采率较高作用巨大：一则能够减少尾矿的占地空间，二则还能支撑矿床不致陷落，三则能够在某些已发生火灾的矿床，如煤矿中减少氧含量，进而防止火灾发生。因此，未来的发展趋势仍然要不断提高回采率。（2）全面机械化。目前况使用充填采矿技术时需要有钻车、铲运机、锚索护顶等机械的配合。机械的加入能够大幅度地提升采矿效率，同时减少人工也能够保障安全。未来的充填采矿技术发展将逐步走向全面机械化，无论是采矿道路还是运输装置，都能够达到全自动化的水准。（3）深部采矿。正如文初所提到的那样，目前矿床所在的位置越来越深入地底。而充填采矿技术在深部开采方面有一定优势，能够较好地控制地压与岩爆等问题。因此，现实的需求也决定了未来充填采矿技术会向越来越深的地底采矿发展。

    三、充填采矿技术中存在的问题与解决

    充填采矿技术固然为我国的采矿领域吹进了一丝清风，但无可避免的是其技术本身及其应用上依旧存在问题。具体来说：

    1、技术选择不能因地制宜。技术类型的选择应当由矿区的操作规范与具体情况来决定，否则可能会出现效率低下和质量不达标等问题。比如在矿体较为厚重的稳固矿岩区域，应当采用尾砂或高水材料作为填充体进行填充，但部分企业为了降低成本，选择了不适宜的废石进行填充，这样无疑降低了矿区的效率，同时也可能对环境产生一定的负面影响。

    对此的解决方案主要是：开采前进行规范的实地考察和数据收集工作，在确保数据科学有效的情况下，进行严谨地分析并与企业的实际开采情况相配合。由此为基础，选择合适的采矿技术。此外，加强对采矿人员的素质培训，对其进行资格考试和技术知识培训等工作，保证采矿区的工作整体品质。

    2、新型填充材料研发问题。由于采矿区域的结构与地貌有着较大的差异，矿产量也各有不同。因此，在因地制宜地选择填充工艺时，对填充材料的要求也正在逐步提高。但现实中，部分企业对于填充材料上仍然处于“拿来主义”阶段，满足于现实而不是积极的进行新型材料的探索研发。对此的解决方式主要是依靠研发新型填充材料。目前对填充材料的需求趋势向着高强度、低成本和环境友好型的方向前进，此外，对于材料自身的抗压、耐温、压缩性能等指标上也有较高的追求。在具体实践中，企业应当多选择高水性质的填充材料，避免地下污染的同时，还能通过材料独有的快速凝结等属性降低运输成本和排水费用，从而取得更好的经济效益和环保效益。

    3、建立填充矿区管理制度。目前我国多数填充采矿技术运用企业在技术和设备上都较为完善，基本能完成生产所需。但同时，对于设备管理、人员管理以及技术管理制度等方面却显得薄弱，甚至有些企业根本就没有制定过相关制度。这使得采矿区的技术管理流于形式，从而提升了危险系数和生产成本。

    对此，我们需要建立严格的管理制度，保持对填充材料、采矿速度等内容的管理体系，保障填充料的质量标准。此外，建立对工作人员的相关管理制度，避免出现人为失误而造成的损失，进而是开采工作得以高效率运作。

    结语：对于采矿技术而言，填充采矿技术的出现无疑推动了技术的革新与发展，且为企业带来了良好的经济效益与环境效益。与此同时，不断进步的技术研发与制度丰满是我们追求的永恒目标，只有不断地研发、创造，才能够完善自己的缺点，得到更加优秀的技术。