充填采礦技術應用發展存在問題研究

黃楚茗

摘要：充填采礦技術發展至今，根據其填充材料的不同以及對應的技術差異，分為了多種類別。此外在其不斷發展的過程中，也出現了一系列的問題。本文通過對充填采礦技術的概念與特點進行釋義與理解，梳理其應用發展的系列問題，最終得出其發展過程中存在的問題，并提出相應的解決方案。

關鍵詞：充填采礦技術；應用發展；問題研究

伴隨著對地質結構與采礦技術的熟練掌握，加上地表礦產資源的日漸消耗。目前的采礦業開始向著更深的地下前進。地下深處會受到地壓和低溫等問題的影響，為此人們開始廣泛使用一種新型的采礦技術，即充填采礦技術。

一、充填采礦技術的概念與特點

1、充填采礦技術的概念。在傳統采礦基礎上發展起來的充填采礦技術本身是一種人工支護采礦方式。具體操作則是在礦區的回采過程中就將填充材料不斷向采礦區運回。如此，就能確保回采作業能得到礦區充填體的保護。

2、充填采礦技術的特點。因為擁有充填體的保護，且在回填的過程中同時運送填充材料，因而該方法被認為是一種效率性與安全性齊高的方法。（1）效率性。效率高的特性表現在對礦產的回采率有大幅提升，且提升了對礦物質的利用效率。（2）安全性。與此同時，因為回采石對礦區的保護，避免了許多地質災害的發生，因而極大地保障了工作人員的安全。（3）經濟性。效率性高帶來了良好的經濟利益，而填充料的高效適用也可以節約成本，進而帶來良好的經濟效益。（4）環保性。選用自由材料或者高能材料進行填充，能對環境保持友好。同時，填充技術本身對礦山的地質狀況起到一個保護作用，進而避免了引發地質災害的可能，進而對環境產生保護。

二、充填采礦技術的應用發展

1、應用原則。雖然一般認為充填采礦技術具有適應性良好的優點，但其適用范圍依然受到一些應用原則的制約，具體來說：（1）操作前提：環境保護。選擇該技術前，必須先對周邊的自然生態環境進行調查。一來這樣可以節約成本，二來還可控制由于殘土等問題帶來的環境污染。在選擇該技術后，對于采礦中產生的煤灰以及尾砂等材料不能隨意拋棄在大自然中，而是應當進行循環利用。（2）執行關鍵：確保安全。在進行回填的過程中，對地壓要有一個清醒的認識，同時保障采礦方式是安全詳盡的。做到確保工人和整個采礦區的安全。（3）預測選擇：充填系統平衡。充填是否能夠達到平衡與充填量與礦含量的大小與比例有關，因而在實踐中必須保證對礦量的預估能保障充填量滿足開采礦山量。這樣能夠有效避免許多預料外的事故發生。

2、應用發展的趨勢。現有的充填采礦技術雖然發展迅猛，但卻仍有不足，因而在某一些方面一直在追求不斷地優化。具體來說，其發展趨勢為：（1）提高回采率。回采率較高作用巨大：一則能夠減少尾礦的占地空間，二則還能支撐礦床不致陷落，三則能夠在某些已發生火災的礦床，如煤礦中減少氧含量，進而防止火災發生。因此，未來的發展趨勢仍然要不斷提高回采率。（2）全面機械化。目前況使用充填采礦技術時需要有鉆車、鏟運機、錨索護頂等機械的配合。機械的加入能夠大幅度地提升采礦效率，同時減少人工也能夠保障安全。未來的充填采礦技術發展將逐步走向全面機械化，無論是采礦道路還是運輸裝置，都能夠達到全自動化的水準。（3）深部采礦。正如文初所提到的那樣，目前礦床所在的位置越來越深入地底。而充填采礦技術在深部開采方面有一定優勢，能夠較好地控制地壓與巖爆等問題。因此，現實的需求也決定了未來充填采礦技術會向越來越深的地底采礦發展。

三、充填采礦技術中存在的問題與解決

充填采礦技術固然為我國的采礦領域吹進了一絲清風，但無可避免的是其技術本身及其應用上依舊存在問題。具體來說：

1、技術選擇不能因地制宜。技術類型的選擇應當由礦區的操作規范與具體情況來決定，否則可能會出現效率低下和質量不達標等問題。比如在礦體較為厚重的穩固礦巖區域，應當采用尾砂或高水材料作為填充體進行填充，但部分企業為了降低成本，選擇了不適宜的廢石進行填充，這樣無疑降低了礦區的效率，同時也可能對環境產生一定的負面影響。

對此的解決方案主要是：開采前進行規范的實地考察和數據收集工作，在確保數據科學有效的情況下，進行嚴謹地分析并與企業的實際開采情況相配合。由此為基礎，選擇合適的采礦技術。此外，加強對采礦人員的素質培訓，對其進行資格考試和技術知識培訓等工作，保證采礦區的工作整體品質。

2、新型填充材料研發問題。由于采礦區域的結構與地貌有著較大的差異，礦產量也各有不同。因此，在因地制宜地選擇填充工藝時，對填充材料的要求也正在逐步提高。但現實中，部分企業對于填充材料上仍然處于“拿來主義”階段，滿足于現實而不是積極的進行新型材料的探索研發。對此的解決方式主要是依靠研發新型填充材料。目前對填充材料的需求趨勢向著高強度、低成本和環境友好型的方向前進，此外，對于材料自身的抗壓、耐溫、壓縮性能等指標上也有較高的追求。在具體實踐中，企業應當多選擇高水性質的填充材料，避免地下污染的同時，還能通過材料獨有的快速凝結等屬性降低運輸成本和排水費用，從而取得更好的經濟效益和環保效益。

3、建立填充礦區管理制度。目前我國多數填充采礦技術運用企業在技術和設備上都較為完善，基本能完成生產所需。但同時，對于設備管理、人員管理以及技術管理制度等方面卻顯得薄弱，甚至有些企業根本就沒有制定過相關制度。這使得采礦區的技術管理流于形式，從而提升了危險系數和生產成本。

對此，我們需要建立嚴格的管理制度，保持對填充材料、采礦速度等內容的管理體系，保障填充料的質量標準。此外，建立對工作人員的相關管理制度，避免出現人為失誤而造成的損失，進而是開采工作得以高效率運作。

結語：對于采礦技術而言，填充采礦技術的出現無疑推動了技術的革新與發展，且為企業帶來了良好的經濟效益與環境效益。與此同時，不斷進步的技術研發與制度豐滿是我們追求的永恒目標，只有不斷地研發、創造，才能夠完善自己的缺點，得到更加優秀的技術。