采礦工程中充填技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展

張永波 劉康寧

摘要：隨著我國采礦技術(shù)的不斷發(fā)展，井下充填技術(shù)也得到了廣泛應(yīng)用。在采礦過程中，充填技術(shù)主要采用的還是水力充填和膠結(jié)充填，充填可以提高礦產(chǎn)的回收率，促進(jìn)采礦工程的總體效率以及安全性，提高采礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，推動(dòng)采礦工程的快速發(fā)展。這些充填技術(shù)能夠適用各種煤礦環(huán)境，更好的處理采礦工程中所遇到的問題，在我國采礦工程中起著非常重要的作用。此外，采礦工程中充填技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，在很大程度上提升了采礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)了采礦技術(shù)的發(fā)展。本文主要闡述了充填技術(shù)在采礦工程中的應(yīng)用和發(fā)展，并且針對(duì)問題，提出合理的解決措施。

關(guān)鍵詞：采礦工程；充填技術(shù)；應(yīng)用；發(fā)展

引言

在我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的大勢頭下，采礦行業(yè)也在發(fā)展。我國采礦企業(yè)在激烈的市場競爭之下，不斷更新采礦技術(shù)。在采礦技術(shù)的應(yīng)用上，充填技術(shù)得到了比較廣泛的應(yīng)用，是一種相對(duì)先進(jìn)、安全的采礦技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用中，能夠提升礦產(chǎn)的回采率，對(duì)于采礦工程的整體效率和安全性都有一個(gè)大的提升，使采礦企業(yè)能夠獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)了采礦企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

1采礦工程中采用的填充技術(shù)

1.1水力充填法

水力充填法是一種應(yīng)用最早的充填技術(shù)，目前這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)成為“三下”煤層，特厚煤層開采的關(guān)鍵頂板管理技術(shù)。水力充填法的原理是把固體物料作為漿體或膏體，在通過遠(yuǎn)距離進(jìn)行傳送，其特點(diǎn)就是成本低，傳送效率高，并且不會(huì)受到季節(jié)和地勢的影響。如今我國也已經(jīng)研究成功了高濃度漿料管道直流輸送工藝。

1.2膠結(jié)充填法

膠結(jié)充填法是以尾料作為材料進(jìn)行膠結(jié)充填的，被采礦工程廣泛應(yīng)用。充填物所選擇的尾料包含很多的顆粒，對(duì)此膠結(jié)面積增大，形成了觸變性質(zhì)體制。目前，高濃度全尾礦膠結(jié)填充技術(shù)已經(jīng)相對(duì)成熟，被采礦工程廣泛應(yīng)用，應(yīng)用率高達(dá)80%，物料傳送質(zhì)量高達(dá)70%。

1.3膏體充填法

當(dāng)前我國關(guān)于膏體充填法的研究應(yīng)用還不夠完善，和其他充填技術(shù)比較還處于初級(jí)階段。該充填方法的質(zhì)量受到多種因素的影響，如攪拌質(zhì)量、攪拌方式、水分含量、顆粒成分等等，并且膏體充填法在工藝上比上述兩種方法要復(fù)雜，技術(shù)含量更高，操作管理流程也比較復(fù)雜，還需要在實(shí)踐中不斷地深入和完善。

2填充技術(shù)在應(yīng)用過程中的問題

現(xiàn)如今，充填技術(shù)在我國采礦工程中被廣泛應(yīng)用，并且這樣采礦技術(shù)已經(jīng)非常成熟，對(duì)采礦工程的發(fā)展有很大的推動(dòng)作用，具有很大的優(yōu)勢，能夠取得很好的經(jīng)濟(jì)效益。但從總體上來講，采礦充填技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中還是存在一些問題。大多數(shù)采礦企業(yè)在采礦過程中，所選擇的充填技術(shù)缺乏科學(xué)性，沒有完全掌握好采礦工程所在地的實(shí)際狀況，導(dǎo)致采礦技術(shù)的應(yīng)用沒有按照因地制宜的基本原理，造成采礦工程的效率下降，所取得的礦產(chǎn)在質(zhì)量和數(shù)量上都比較低。充填采礦技術(shù)對(duì)材料的要求非常高。在采礦工程的實(shí)際施工當(dāng)中，需要利用非常繁瑣的采礦技術(shù)，操作性與技術(shù)性都非常強(qiáng)。但是礦山自身結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，導(dǎo)致礦產(chǎn)量和預(yù)想的產(chǎn)量存在很大的差異。對(duì)此，在礦產(chǎn)開采過程中，僅僅利用充填技術(shù)是不夠的，還需要融合高強(qiáng)度的新型填充材料，從而保證采礦的效率和產(chǎn)出量。然而，采礦企業(yè)要想購買大量的新型填充材料，就會(huì)影響企業(yè)的生產(chǎn)成本以及企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

3填充技術(shù)的應(yīng)用與展望

3.1完善充填站管理制度

充填站承擔(dān)著采礦工程的調(diào)配管理工作。通常，充填站擁有諸多先進(jìn)的開采機(jī)械與電子設(shè)備，這些先進(jìn)設(shè)備的安裝，使得充填材料的提供便利性大大提升。同時(shí)，也要考慮到充填站的管理制度缺陷。充填站的設(shè)備比較齊全，但是如果沒有相應(yīng)完善的管理制度，這些設(shè)備以及相應(yīng)的系統(tǒng)就無法實(shí)現(xiàn)其應(yīng)有的工作效率，對(duì)采礦工作起不到促進(jìn)作用。因此，要不斷完善充填站的管理制度，加強(qiáng)對(duì)各類設(shè)備的定期檢測，完善檢查制度，尤其是松散的填充材料，要進(jìn)行統(tǒng)一管理，對(duì)機(jī)械設(shè)備和電子設(shè)備要進(jìn)行定期檢查，確保設(shè)備和系統(tǒng)質(zhì)量符合正常工作開展的需求。對(duì)充電站設(shè)備與系統(tǒng)的管理，要專門安排人員進(jìn)行監(jiān)督管理，并委派專業(yè)的技術(shù)人員開展定期檢查工作，如果發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在故障隱患，要立即進(jìn)行檢修。

3.2創(chuàng)新采礦充填技術(shù)

我國采礦工程的不斷發(fā)展，離不開采礦技術(shù)的創(chuàng)新與進(jìn)步。在使用充填采礦技術(shù)的同時(shí)，也要對(duì)充填采礦工藝進(jìn)行創(chuàng)新，加強(qiáng)采礦企業(yè)的快速發(fā)展，提高企業(yè)競爭力。關(guān)于充填采礦工藝的創(chuàng)新，第一要對(duì)傳統(tǒng)的充填工藝進(jìn)行詳細(xì)分析，了解傳統(tǒng)充填工藝的特點(diǎn)。第二，要根據(jù)本地的礦產(chǎn)類型和特性，研究和創(chuàng)新充填工藝。例如在一些大礦體的礦山，都非常穩(wěn)定，但礦產(chǎn)的開采非常困難。在這種狀況下，就要選擇中深孔和深孔空?qǐng)黾夹g(shù)，就能獲取很好的采礦效果。在這種情況下，充填材料最好利用膏體材料和塊石膠結(jié)材料，這些材料能夠更好的對(duì)采空區(qū)進(jìn)行充填。利用科學(xué)合理的創(chuàng)新充填采礦工藝，可以減少采礦的生產(chǎn)成本，提高采礦效率。對(duì)此，充填工藝的創(chuàng)新，可以實(shí)現(xiàn)更好的采礦效果，提高采礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

3.3加強(qiáng)對(duì)新型充填固化材料的研制

在充填采礦技術(shù)中，充填材料是必需的。而充填材料的不同，對(duì)充填采礦技術(shù)的應(yīng)用效果也不盡相同。好的充填材料不僅能夠提高采礦的效率和質(zhì)量，也能保障采礦工程的安全性。隨著采礦技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，充填材料的應(yīng)用逐漸向新型的充填固化材料延生。因此，要不斷加強(qiáng)新型填充固化材料的研制，綜合分析充填材料的物理特性，了解材料的成分以及組成方式和骨料結(jié)構(gòu)等。新型的充填固化材料具有高強(qiáng)度、低成本的巨大優(yōu)勢，對(duì)于采礦行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展具有極為重要的現(xiàn)實(shí)意義。在目前來說，我國已研究出來的充填材料通常為固化材料，材料固結(jié)的速度較快，效率高且濃度低，應(yīng)用更加便利，其本身具有輕質(zhì)性、輕便性等特點(diǎn)，可以很好地適應(yīng)材料的遠(yuǎn)程運(yùn)輸。

結(jié)語

綜上所述，在快速發(fā)展的采礦業(yè)當(dāng)中，充填技術(shù)的應(yīng)用能為采礦業(yè)的發(fā)展添磚加瓦。要完善充填站的管理制度，不斷進(jìn)行采礦充填技術(shù)采礦工藝的創(chuàng)新，應(yīng)用新型的充填材料，提升充填材料的強(qiáng)度，降低材料成本，選擇更為輕質(zhì)的充填材料以方便材料的遠(yuǎn)程運(yùn)輸。

參考文獻(xiàn)：

[1]許成章.采礦工程中充填技術(shù)的應(yīng)用分析[J].中華民居，2015（3）；112-114.

[2]荊延林.充填采礦技術(shù)應(yīng)用發(fā)展及存在的問題研究[J].科技與企業(yè)，2015（10）；209-210.