论采矿充填技术的发展前景分析

摘 要：随着定性,信息、通讯与自动化技术的不断发展与应用,深深改变了传统矿业给人留下的工艺与组织管理形象。在世界一些发达国家,无人矿井、遥控采矿甚至无人工作面,都已经广泛应用了,对高新技术装备的引进应用,大大提高的采矿回采率,选矿的回收率以及综合利用率。让新型采矿技术应用于实际生活文章重点介绍了采矿充填技术的发展前景，以供同行参考。

关键词：采矿充填技术，发展前景

中图分类号：TD43文献标识码： A 文章编号：

前言

随着我国经济的不断进步,经济的发展对于资源的需求已经达到一个很高的水平,这不仅仅提高了矿山的开发强度与采矿技术水平,而且一定程度上优化了采矿时的管理。一系列矿工艺技术的发展,让现代露天矿工艺有了更高的效应,特别是作用于巨大能力的,广阔建筑范围的大型矿山。当然针对开采对象的不同,我们应该选用相应的使用不同的矿体开采技术。比如一系列技术,陡坡开采技术、分期开采以及高台阶开采技术等综合开采工艺。运用这一系列综合工艺,达到优化开采的目的,从而取得技术经济效果的良好,推动社会的不断进步。

1、充填技术的分类

1） 水力充填法。这种方法的工作原理是：将固体物料制作成膏体或者浆体，通过外力的作用进行运输，输送距离可达到几十米甚至是几百米。该项技术的特点在于成本较低，输送的效率较高，且不容易受到季节和地形的影响，对环境破坏和耕地的影响较弱。水利填充系统在20 年的发展过程中，取得了较高的发展水平。我国已经研制出高浓度的减料管道，可以进行自流输送，水力填充技术发展比较成熟。

2） 胶结充填法。胶结充填法的工作原理是：将尾矿作为物料，采取胶结填充。在采矿实践中，胶结填充法得到广泛应用。以尾矿胶结作为主要的填充物，其颗粒含量较多，能增加胶结的表面积，形成触变性质的充填体系。在20 世纪80 年代，高浓度全尾矿的胶结充填技术已比较成熟，在采矿实践中，全尾矿胶结充填技术使用率能达到90%以上，物料输送的质量可达到80%以上。全尾矿活化搅拌机工艺的成熟以及广泛采用，进一步推动了我国胶结充填技术的发展。3） 膏体充填法。在我国，膏体充填法技术的发展不是很完善，高素质的人才相对比较缺乏。膏体充填法要受到搅拌方式、搅拌质量、水分密度和含量、颗粒成分等的影响，比水力充填法和胶结充填法复杂得多，对技术的要求也更高。因此，膏体充填法的广泛应用，需要高素质专业人才的加入，在不断的理论创新和实践创新中，促进膏体充填法的发展。

2、充填技术选择的基本原则

在采矿实践中，充填技术的选择要受到自然条件的限制，从充填技术自身的特点出发，选择合适的充填技术，以促进采矿实践的发展。充填技术的选择应遵循以下原则：

1） 安全性原则。即在充填技术的选择时，应该有效控制地压，防止采矿过程中的岩爆事故等的发生。这就要求在选择充填技术时，要对采矿现场的地压和充填技术进行分析，据此，胶结充填法成为了首选充填技术。

2） 实用性原则。在采矿作业之前，应对财产储量进行预测和设计，以此决定填充物料的大小，选择合适的充填方法。在采矿实践中，水利充填法的充填效果最强，但是不能保证矿山开采过程中的采充平衡，导致安全事故的发生。

3） 便捷性原则。在选择充填技术时，要求方法操作简洁轻松，物料配比和控制比较方便，也要有利于系统操作人员的工作开展。

4） 经济性原则。在建设填充系统时，有的基建费用较高，经营费用比较低；而有的基建费用较低，经营费用较高。因此，在选择充填方法时，要对充填技术的成本进行计算，选择最佳的搭配方式，以节约成本。如在采矿过程中，矿山废弃砂石较多，则可采用胶结充填法，节约成本。

5） 稳定性原则。在采矿实践中，充填方法的选择要力求减少故障的发生，保证系统的稳定运行，在发生故障时，能够以最快的速度进行维修，减少资源的浪费和人员的伤亡。在采矿实践中，尽量采用国产设备，在人员培训和设备的维修方面都比国外方便。再者，为保证充填系统的稳定运行，在采矿实践中应准备备用系统，加强操作人员的培训，保证充填系统稳定运行。

6） 保护环境原则。在充填系统的设计和选择时，应当将环境纳入考虑的范畴，将煤灰、尾砂等进行回收利用，不仅能降低充填成本，还能减少环境污染，促进经济的可持续发展。

3、充填技术在采矿实践中的前景展望

3.1 新型充填物料的发展

在充填技术的发展过程中，新型充填物料得到不断发展。在采矿实践中，充填物料主要由胶结剂和骨料两部分组成。骨料的选择一般是就地取材，如矿渣水泥和硅酸盐水泥等等，一些矿山将赤泥、石灰和粉煤灰等物料作为胶结剂。目前，矿山充填以专用水泥的情况不是很普遍，高水速凝材料是普遍采用的胶结剂。

3.2 充填设施和仪器的不断更新

充填物料的贮仓是非常重要的充填设施，在以往的充填系统中，充填物料的贮仓通常是立式贮仓，以湿处理技术将全尾砂或分级尾砂进行贮存，要求贮仓将高浓度的、可靠的、稳定性的物料排出，因而对物料提出了很高的要求。在尾砂充填技术的发展及广泛采用的过程中，各种尺寸、各种类型的水力旋转器和分级脱泥设备，以及尾砂的脱泥设备、隔膜泵、油隔离泵等的研制和投产，大大促进了脱水设备和连续脱水技术的发展。

3.3 充填技术朝着生态化和无公害化方向发展

现代充填技术的发展，将环境的因素纳入了分析范畴，充填技术朝着生态化和无公害化方向发展。我国的矿产储量很大，社会生产的资源消耗也比较大，在采矿过程中，势必会造成地表和环境的破坏。近年来，因采矿所造成的土地塌陷的赔偿费用在逐年升高，不仅增加了采矿成本，也造成了环境的污染。再者，在开采过程中，形成大量采空区，容易导致矿柱和顶板的变形或移动，造成严重的安全隐患。充填技术的使用，在采空区进行充填控制，可以防止开采沦陷，保护地面的土地，降低赔偿费用。目前，矸石充填技术成为采矿实践中普遍采用的技术。采用矸石填充技术，使矸石不上井，不仅可以减少煤柱留设，还解决了矸石对环境的污染和耕地的破坏，大大提高了资源回收利用率。从生态学的角度来说，充填技术的发展，应实现物料排放的最小化，真正解决矿山的环境保护问题。目前，新的充填技术应具备三个要素，经济效益、内循环技术和废料流量。经济效益指的是在充填技术的选择时，要尊重市场经济发展的内在规律，降低充填成本和环境成本的投入。内循环技术是新填充技术的必要条件，要求在高效率、高可靠性和低成本中，实现充填技术的发展。废料流量指的是废料处理的资源化程度，实现资源的回收利用，促进充填技术的可持续发展。

结语

在采矿实践中，通过对各种充填技术的比较与分析，充填技术的选择应遵循安全性、实用性、便捷性、经济性、稳定性和保护环境的原则。充填技术的前景可以归纳如下：首先，要加大对胶结充填物料进行研制，在充填物料的选择上尽量就地取材，降低充填成本。其次，应继续加大对自动化的充填设施和仪器的研制，促进充填作业的自动化、机械化发展，全面实现采矿实践中的充填自动化。再次，加强膏体充填法的学习和研究，解决盘区进路的机械化充填，提高矿区的采矿效率。最后，充填技术应朝着生态化和无公害化方向发展，降低充填系统的环境污染和耕地破坏，实现经济和环境的可持续发展。

参考文献

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[3] 王启明,鲍爱华.我国非煤矿山安全生产现状与技术发展[J].采矿技术,2005,5(2)