对矿山充填采矿法的研究

时间:2022-10-27 12:54:03

对矿山充填采矿法的研究

【摘 要】在对矿产资源进行开发时,整个过程中都会产生大量的固体废料,这些固体废料都被堆放在地表上,这样做就容易造成严重的污染,诱发泥石流爆发、导致尾矿溃坝等事故的发生,随着环保观念深入人心,就必须发展绿色采矿,充填采矿工艺就是绿色采矿的主体支撑技术。本文主要从两个方面进行研究,简述了填充采矿法,然后对对填充采矿法的应用进行研究,其中包括对填充法的使用方法、填充采矿法的分类以及充填采矿法的优势进行研究。

【关键词】绿色采矿;充填采矿法;应用

前言

在我国对矿山开采中,主要的应用方法是对充填采矿法进行应用,这种方法具有适应能力强,回收率比其它方法高,回采安全可靠,注重环境保护等优点,所以在各种采矿方法中逐渐脱颖而出。

1 简述充填采矿法

充填采矿法主要是属于人工支护的采矿法,这种方法目前被广泛应用到现在的采矿中,整个矿房或者矿块中,要不断的推进回采工作面,就应该不住的向采空区进行送入充填材料,以便进行地压的管理,要控制围岩的崩落和地表的不住移动,要在充填体上或者在其保护下进行回采。充填采矿法的主要具有的优点是它的适应性能力强,使得矿石回采率很高,不浪费资源,并且它的贫化率低,相对的作业较安全,有效的利用各个工业废料,减少环境污染保护地表等;它也有一定的缺点,主要缺点是相对的工艺比较复杂,运行的成本比较高,最终使得劳动生产率和矿块生产能力都较低。但是尽管这样,充填采矿法还是目前最流行的方法。

2 对矿山的充填采矿法进行广泛应用

我国的对矿山采用充填采矿法的历史悠久,无废采矿是采矿发展的必然趋势.采用充填采 矿法,有提高矿物回采率,减少贫化率,充分利用资源,有效控制地压,防止内因火灾和可在"三下"开 采等优点,加上空区可以用废石来充填,地面不需构筑大面积的尾矿库,改善矿区周围环境,充填采矿法 越来越受到人们的重视,充填工艺技术也在充填采矿法不断改造与发展的过程中得到创新与发展。充填采矿法已从一种低产,低效采矿法发 展成为一种高产,高效采矿法,因而许多矿山开始采 用充填采矿法,充填采矿法在我国将进入一个新的发展时期。

2.1 充填采矿法的适用条件

充填采矿法的适用条件一共有六点:第一点是在主要的建筑江、河湖等水体,还有像铁路、公路干线及重要建筑周围,为了保护自然资源和建筑的完整性,就要用充填采矿法进行填补;第二点是在有自燃火灾危害的矿床进行填充,为了降低危险,要进行填充;第三点是矿石品位、价值高的矿体,有利于进行回采,创造更高的价值;第四点为了保护地表的完整,要对地压大的深部的矿体进行充填;第五点是在围岩中有含水层的地方进行充填,这样可以有效的保护水资源;第六点是露天与地下同时开采时,因为需要保护露天采场,就要进行充填,预防地下开采造成露天采场无法进行。

2.2 充填采矿法的分类

面对逐渐增加的开采深度,环境保护又有严格的要求,为了降低稀缺高价矿石的损失和贫化,各个国家都加强了对充填工艺的研究,按照所用的充填材料和输送方式的不同,将充填采矿法可分为三大类:

(1)第一类是干式充填法,这一类的充填材料主要是那些专用露天采石场所产生的采出碎石,露天矿剥离或者地下矿采掘的废石等等。这些都是用废料进行回收利用的,采用破碎方法,用机械、人工或风力输送到采场进行充填。干式充填法应用的最早,它的特点是采用的生产效率比较低,劳动强度比较大,并且采矿成本高。至斤为止,这种方法逐步销声匿迹,已经逐渐为其他高效率采矿方法所取代。

(2)第二类是水力充填法,这种方法的充填材料主要为砂、碎石、选厂尾砂或炉渣等。主要是用管道借住水力输送至采场。当水力充填投入到生产中时,这种方法克服了干式充填的一系列缺点,所以这种充填采矿法的应用比率呈现逐年增加的趋势。

(3)第三类是胶结充填法,这种选用的充填材料主要为水泥胶凝材料和砂石、炉渣或者尾砂等尾料配制浆状胶结物料,这些材料混合凝固后就会有一定的强度,然后用管道借用水力或者机械输送至采场。这种方法主要是用水力和胶结充填法结合而用,使用效果比较好,但是存在工艺复杂,产生的渗滤废水和细泥会污染井下的环境,并且有较高的充填成本。

还可以按照采场的结构、回采的方向和回采的工艺,将充填采矿法可分为:①上向分层充填法,这种方法主要是将矿房或矿块在垂直高度的水平地或者倾斜地划分分层,形成一个由下向上逐层回采,每次采完一个分层后,就要立即进行充填。②下向分层充填法,这种方法和上向分层填充法相对应,也是一种回采矿柱的有效方法,只能适用于开采矿石和围岩等不稳固的矿体。③壁式充填法,这种方法的布置与壁式充填采煤法近似;④削壁充填法,这种发放主要用于极薄矿脉的填充,降低了一定的贫化率。⑤方框支架充填法,这种方法适用于开采矿体不规则,矿石和围岩都够不稳固的高价矿体。

要不断为每个填充种类进行改造和更新,有效的结合利用,使充填采矿法得到进一步完善。

2.3 填充采矿法的优势分析

第一点,将废石用作原料,实现低废开采。废石是指已采下的不含矿的围岩和夹石的通称。在露天采矿场内,把剥离的覆土、围岩及不含工业价值的脉石通称废石,这些废石必须及时排弃到一定地点,能容纳废石的场所称为废石场。保证第二次回采的安全,减少坑下废石,提升和缓解地表废石造成的环境污染;

第二点,尾矿用作充填料,在当前的技术经济条件下,尾矿已经不宜再进一步的分选,随着生产科学技术的不断发展,尾矿已经不再是完全无用的废料,全尾矿充填工艺为实现低废环保型采矿开发了新途径,可以创造不造尾砂吧,不外排尾砂的矿山;

第三点,这种方法控制了地表塌陷,避免了地表和地下巷道的破坏,这种方法是主要控制地表变形和塌陷的开采技术之一,用这种方法控制地表的移动还是很成功的;

第四点,可以有效的改善地下采矿环境,当面临着社会经济的不断发展,各类矿产的需求也呈逐年上升的趋势,对大量的地下矿产开采,会给整个矿山地质环境带来巨大的影响,这种做法对生态环境同样形成了威胁。当填充采矿法问世的时候,减少了对地质环境带来的破坏性影响,有效的保护开采的现场环境,得到了及时的填充,降低了有害气体的产出。

3 结束语

对于充填采矿法的优势比较明确,它的适应性很广阔,有着其他采矿方法无法比拟的优点。在越来越重视环保的今天,充填采矿法不断被广泛应用,所以,对充填采矿法要不断的重视起来,给予更多的鼓励。

参考文献:

[1]高永涛,吴顺川.露天采矿学,中南大学出版社.2010(11).

[2]张钦礼,王新民.采矿概论,化学工业出版社.2008(01).

[3]王运敏.现代采矿手册,冶金工业出版社.2011(05).

[4]王青,任凤玉.充填采矿技术与应用,冶金工业出版社.2011(07).

[5]徐忠义,杜前进.采矿知识问答,冶金工业出版社.2008(06).

作者简介:

张建远,男,助工,大专,现任职于:黑龙江省双鸭山市宝清县煤炭生产安全管理局,监察员。

王克诚,男,助工,本科,现任职于:黑龙江省双鸭山市宝清县煤炭生产安全管理局,监察员。

上一篇:试析酒店火灾报警设置要点 下一篇:对安全采矿环境改革的论述