充填采矿技术在采矿中的应用与相关问题

充填采矿技术在采矿中的应用与相关问题
摘要：作为工业发展的基础材料，随着工业经济的快速发展，对矿产资源的需
求也越来越大。

然而，我国有限的矿产资源导致采矿生产作业不得不向深部转移，这也增加了采矿生产作业的难度，对采矿技术提出了更高的要求。

如何在不破坏
环境的前提下高效开采也是一个亟待解决的问题。

关键词：充填采矿技术；采矿；应用；相关问题
1充填采矿技术在采矿作业中的应用优势
1.1 促进采矿作业的深部开采和降低生产作业成本
深部开采对技术有着更高的要求，要考虑到地压、地应力等问题。

采取充填
采矿技术通过填充废石胶结物、尾砂胶结物、膏体等，有效地缓解了采矿造成的
矿区内不平衡应力情况，使采矿区的岩石应力达到平衡值，提高开采效率。

充填
采矿新技术采用凿岩台车、铲运机等机械化作业代替人工作业，减少了人力资源
的投入。

充填采矿技术的应用，解决了地面堆存尾矿造成的占地和环境污染问题，促进了矿山企业的可持续发展。

1.2 提高了采矿区的安全性和矿石回采率
充填采矿技术通过控制矿区地压，采用充填材料，对采空区围岩起到了支护
作用，从而减少了塌陷和围岩破坏的发生，提高了开采安全性。

充填后，矿柱可
在不同时期回收，提高回收率。

2充填采矿问题
2.1充填成本高
在大多数情况下，充填采矿成本约占总成本的30%。

为降低成本，结合矿山
实际情况，将废矿作为充填材料，这些充填材料可同时回收利用，从而节省充填
过程中的技术应用，降低成本。

2.2对新型高强度充填材料需求大
在实际充填采矿作业过程中，受生产结构和生产方式的影响，采矿生产将有
较大差异，这就需要大量新型高强度充填材料来保证施工过程不受影响，从而导
致充填采矿技术无法形成固定的标准化施工方法。

矿石行业发展中，只有结合实
际需求，加强对新型高强度充填材料的研究和创新，才能够更好地符合技术施工
的客观要求，优化改善技术综合性能，从而促进采矿行业的改革发展。

2.3 施工难度大
充填采矿技术在具体实施过程中面临很大困难，特别是在分层充填、凿岩、
顶板保护等工艺过程中，需要在第一层循环施工完全成功后才能进行下一步施工
这影响了充填采矿作业的效率，同时生产成本高，生产能力相对较低。

在开产传
统分层充填采矿过程中，应当预留一定的矿柱，但因为地压以及爆破等带来的影响，就降低了矿柱的安全性，促使矿山开采过程中，面临一定安全隐患。

2.4充填采矿技术有待提升
从目前情况看，我国充填采矿技术还有很大的改进空间。

一些矿山企业在实
际建设中没有根据自身条件选择开采工艺，这无疑影响了开采效率和生产。

此外，一些矿山企业不合理地使用采矿技术，导致采矿作业中出现许多意想不到的问题，无法及时有效地解决，极大地影响了采矿的整体效果。

科学技术的发展加速了各
个行业的创新进步，虽然采矿事业越来越广泛应用充填采矿技术，然而受科技水
平限制，目前我国充填采矿技术仍旧存在一些缺陷和不足之处，阻碍了采矿事业
的壮大发展，提升充填采矿技术势在必行。

3 现阶段的措施分析
3.1新材料开发
充填材料的开发是近几年来一直备受关注的问题之一，过去的充填材料已经
不能够满足现有充填环境的要求，在这种情况下，寻找新材料作为新的填充材料
是非常重要的。

考虑到未来矿业的发展，现有的充填材料只能满足大部分的开采
需要。

对于新材料的发展来说，这仍然是一个长期有待解决的问题。

3.2完善工艺
采场是应用采矿技术的场所，因此，首先要对于矿山采场的基本特质进行分析，诸如采空区的特点、采矿作业的基本需求等等，根据特性分析确定充填工艺，充填工艺应满足以下要求：充填材料的最小分离率；充填强度满足地压控制要求；充填脱水过程中和充填后，充填材料起拱作用小，充填材料液化可能性最小，充
填整个采空区，减少地表沉降。

3.3 建立完善地充填采矿技术管理体系
任何企业的发展都离不开科学、有效、合理、完善的管理。

矿产企业也是如此。

如果缺乏相对完善的管理制度，会对矿山企业的工作效率产生不良影响，同
时也会增加矿山生产中的不安全因素。

根据目前矿山开采过程中所采用的充填技
术现状，一般都会建立充填站，保证充填材料在开采过程中的运输。

在这一过程中，忽视了对填料用量的控制和填料设备缺乏合理的管理。

如果不断加强对填料
的管理，做好材料的运输安全。

此外，还能对采矿过程中运用的充填材料进行详
尽地记录，从而确保使用材料的质量，而且能较好地使用充填材料，减小充填材
料的浪费问题，为矿产企业节约了成本。

另外，在建立的充填站中，企业还要安
排专业的检修人员，对其充填技术所要运用的设备和进行间断性地检查，从而对
采矿确保做好安全保障，有利于材料的合理运送，促进采矿过程中工作效率的提高。

3.4充填采矿技术未来发展方向
3.4.1积极创新技术和工艺
运用充填采矿技术进行开采，需要在开采之前对矿山情况有足够的了解后，
再进行充填开采。

创新充填采矿技术和工艺的基础是和实际情况相结合，由于不
同地区矿山所处的不同环境和不同情况，并不是每一项技术都能得到普遍的应用，可以肯定的是，所有的充填采矿技术都是不适用的。

因此，有必要创新充填采矿
新技术、新工艺，确保在各种条件下顺利进行开采。

3.4.2加强新型充填材料的研制工作
充填材料是充填采矿技术的重要组成部分。

同时，充填材料能否保证质量也
与采出矿体的稳定性和自身强度密切相关。

目前，我国充填采矿技术采用的充填
材料具有充填效率高、凝固速度快、浓度低、便于长途运输、无重力排水等优点。

但其同样也有一些不足，例如强度不够，而且在很容易受风侵蚀被风化。

所以为
了提升充填采矿技术的质量，必须要加强新型充填材料的研制工作有效提升充填
材料强度，降低材料成本。

3.4.3 完善充填站管理制度
采矿时将设立一个材料加料站。

加油站有大量的生产和检测灌装材料的设备，方便了灌装材料的供应。

但是，很多加油站没有完善的管理制度，导致设备问题
无法及时维修。

因此，有必要建立一套完善的管理制度，对所有设备进行分类管理，定期维护保养，为矿山提供稳定、优质的充填材料。

结束语
综上所述，通过以上对充填采矿技术在采矿中的应用及相关问题的深入分析，我们可以更加清楚地认识到，充填采矿技术作为目前我国采矿业的主流技术模式
之一，不仅具有矿石贫化率低的优势，采场围岩稳定性高，回采操作简单等优点，也具有一定的优越性，对实现绿色开采和无废料开采起到了重要的推动作用。

同时，由于开采不能在短时间内完成，需要很长时间。

因此，随着矿床开采深度的
加深和面积的逐渐增大，充填采矿技术的质量和要求也将随之提高。

所以，只有
将充填采矿技术存在的问题逐一解决，不断完善填充装备、工艺、材料、系统，
才能将充填采矿技术具有的作用和价值充分挖掘出来，有效实现安全、高效开采
的目标。

参考文献：
[1]赵传卿，胡乃联.充填胶凝材料的发展与应用[J].黄金，2018，29（1）：25-29.
[2]谢道晖，张承荣，张金龙，等.武山铜矿充填采矿若干技术问题探讨[J].有色金属科学与工程，2017，24（1）：32-34.
[3]杨胜利，白亚光，李佳.煤矿充填开采的现状综合分析与展望[J].煤炭工程，2018，45（10）：4-6.
[4]张海波，宋卫东.评述国内外充填采矿技术发展现状[J].中国矿业，2019，18（12）：59-62.
[5]张宁波.现代化采矿工艺技术在采矿工程中的应用[J].资源信息与工程，2019，34（05）：44-45+49.。