充填采礦技術應用及存在問題的分析

蘇如昆 郭明東

摘 要：市場經濟不斷發展完善，工業的發展增加了社會對資源的需求，這在促進采礦事業發展的同時，也增加了采礦作業的難度。為滿足社會生產對資源的需求，有效降低采礦中出現危險的機率，專家學者經過探索研究得到填充采礦技術。文章就填充采礦技術的應用及存在問題將進行簡單分析。

關鍵詞：采礦填充技術；應用；存在問題

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.22.076

科學技術的創新不斷推動社會的發展，許多行業的傳統技術在不能適應新的發展的情況下逐漸衰微。在資源的開采方面，很多傳統采礦技術的應用都受到阻礙。應對這種情況，專家學者經過多番研究的得到的新型采礦技術，填充采礦。

1 填充采礦技術

（1）技術簡介。顧名思義，填充采礦技術就是在資源的開采過程中，對挖出的礦井空區進行填充，確保井下安全。該技術回采率高，安全又環保，一經面世就取得了廣泛歡迎。經過對比分析，填充采礦技術較傳統技術更能強化開采區的地層穩定性，有效減少礦井發生坍塌事故的產生。此外，填充采礦技術的回采率較高，一方面提高了開采企業的生產效率，另一方面填充多采用廢石等也大大降低了生產成本，經濟適用。用來填充空區的尾砂，可以降低礦井深處高溫，保障開采安全性。

（2）填充采礦技術種類。填充采礦技術的核心是填充，初級的填充材料主要是砂礫、煤灰渣、碎石以及石塊等，資源開采完畢，用材料對挖出的空區進行填充。該技術發展至今，填充材料也不斷升級，現今較為常用的是水利填充法，此外還有膠結填充法和膏體填充法。

1）水利填充法。作為應用最早的一種填充技術，發展到現在已經成為特厚煤層開采的關鍵頂板管理技術。技術原理是將固體物料作為漿體或膏體的形態進行遠距離傳送，其最大優勢就是投入成本較低且工作效率高，受到外界因素影響較小；

2）膠結填充法。該項填充技術采用的填充原料是尾料，由于尾料中存在很多顆粒，在填充過程中膠結面積增大，從而形成觸變體制。工程利用率達80%的高濃度全尾礦膠結填充技術對物料的傳送同樣可以達到70%；

3）膏體填充法。膏體填充法在采礦中的應用程度不高，同以上兩種填充法相比存在很多不足。例如，膏體填充質量會受到很多外在因素影響：膏體的攪拌方式、攪拌質量和材料的成分等。另一點不足就是填充工藝復雜不易操作，對操作人員的技術要求較高。工序流程復雜繁瑣，要熟練掌握需要大量的實踐練習才能達到要求，整體運行成本過高。

2 填充采礦注意事項

填充采礦技術的應用越來越廣泛，應用填充采礦法進行資源開采時需要注意的事項有：首先，開采企業和施工單位要合理選擇填充材料，采礦進度推進的同時將所需填充材料輸送至采空區進行填充。現階段，資源開采的機械化水平不高，填充采礦技術還是需要依靠人工進行操作。因此，為保障開采人員的人身安全等問題，確保開采作業的正常進行，必須把好井下填充材料以及填充質量的關卡；其次是技術問題。人工操作填充采礦的安全性和開采效率都較高，且適用范圍廣，因此實用性較強。對埋藏較深的礦產資源進行開采時，操作人員需要熟練掌握開采技術和原理等基本信息，以確保在開采過程中充分發揮填充采礦技術的優勢，提高采礦效率。

3 填充采礦存在問題及應對措施

（1）填充采礦技術。采用填充采礦技術進行資源開采時，存在的常見問題是施工單位不能依據開采地特點選用適合的填充工藝。不合理的工藝選擇，極大程度上影響了填充采礦的質量，也降低了資源開采效率。采礦區山體或地勢存在較大差距，采區的地形地勢也會對填充采礦的填充質量產生一定影響。填充技術選擇不合理，對后續的開采作業和填充都會產生制約，也會影響礦石的回采。要解決這一問題，首先需要事先的資料收集。在采礦開始之前，對采礦區的相關數據進行詳細掌握分析，對收集的資料進行綜合分析之后制定出最適合的開采方案，并選擇最合理的填充工藝。其次，提升采礦質量的另一個手段，就是加強對填充材料質量的控制。填充材料是重要組成部分，是采礦的基礎和物質條件，材料質量不過關，后續的填充技術再高端，操作再出色也會對最終的采礦成果產生不良影響。填充材料的質量問題是開采開始之前需要首要考慮的問題，然后是對開采方案的合理化設計，資源開采過程中，嚴格的檢查措施也是確保質量的重要手段。安排專人對開采的每道工序進行時刻檢查和監控，最大限度保證工程開采質量。

（2）填充材料的研發。現有的填充材料還可以滿足當下資源開采的需求，但科技的發展日新月異，現有的材料很快就將成為過去，因此，新型、高強度的填充材料的研發是現在采礦行業亟需完成的課題。填充采礦技術在實際的施工中涉及范圍廣泛，且施工流程復雜，采礦場的生產流動類型存在差異較大，對采礦量的需求也不相同，施工方法也沒有固定的模式。要弱化填充采礦的施工難度，需要采礦企業盡快研發出新型填充材料，提高現有的材料的強度和可壓縮性，進一步減少井下的污染情況并降低生產成本。

（3）填充設備。填充采礦技術的應用需要機械設備做輔助，現有的填充設備水平不高，影響填充效果。要促進加快開采企業研制高效設備的速度，提升填充設備的自動化水平，充分借鑒學習國外相關的技術經驗。將先進的技術進行消化理解和吸收，轉化成為適應我國資源開采的模式，為我國填充采礦技術更好的發展奠定基礎。

（4）檢查制度。填充采礦技術在應用中，很多施工單位會忽視現場填充管理的重要性。要提高相關負責人的責任意識，在施工中，組織專人對施工秩序進行監督管理，建立健全相關檢查制度，確保施工的合理規劃，填充流程順暢有序。相關監督人員也要嚴格自律，有效監督，提高對施工安全問題的關注度。

4 結語

綜上所述，時代在不斷向前發展，傳統技術也要不斷升級以滿足社會需求。采礦企業需要對采礦技術進行創新完善，對其存在的問題找出應對方法，不斷修正存在問題，進一步確保填充采礦技術的實用性，提高采礦作業的效率，滿足社會發展對資源的需求。

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