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：经济全球化造成了多数国家对矿产资源需求量的不断增长，这样的时代背景促进了矿业开采技术不断进步和发展。

充填采矿技术具有实践经验的支撑，它对采矿的效率具有很大程度的提高作用，也有利于对环境的保护，提高矿产资源的利用效率。

但是同时，充填采矿技术还存在着一定的技术缺陷和发展空间，需要具体问题具体分析，找出问题的解决办法。

鉴于此，文章分析了充填采矿技术的功能及类别，然后对其应用过程中存在的问题及优化策略进行了研究，以供参考。

关键词：填充采矿；问题分析；优化策略
1充填采矿技术的功能
1.1降排功能
矿山企业生产过程中产生大量的矿渣和矸石，大多数矿渣和矸石都堆存于尾矿库。

但是矿渣的堆放不仅占压大量的土地，破坏矿区周围生态环境，影响居民生活环境，还极易引发地质灾害。

充填技术正是将矿山废渣和矸石再加上其他的原材料进行配比进行混合搅拌以后再运到采空区进行充填，即能减少矿山废料的排放，防止废料、废渣污染到矿山周围生态环境，又能将大量的废料充填到采空区解决地表沉降问题。

充填技术使得绿色矿山大计向前迈出了关键的一步，使得污染较大的矿山开采逐步向低废料、低排气的矿山开采转变。

1.2减弱岩层变形和下沉作用
我国处理采空区的传统办法一般以自然垮落法和留设煤柱法为主，采空区采用自然垮落法会引起地表变形和下沉等问题，采空区采用留设煤柱法会在采空区留下许多煤柱浪费了大量的煤炭资源且降低了回采率。

假如采空区回采完成以后，及时用充填技术将采空区进行充填，在这道工序完成以后为变形的岩层和下沉的土地提供了有力的支撑点。

这样既能大大阻碍围岩的变形又能释放部分积攒的应力，使得重新分布的应力达到新的平衡状态。

这样可以永久的解决完采空区的支护问题，将省下的人员、支护设备和精力投入到回采工序上，将极大的提高回采速度和矿山开采的综合能力。

充填的物体不仅能够消除地表变形和下沉作用还能作为支撑点阻碍周围岩层的变形和维持二次应力分布的平衡状态。

2对于充填采矿法的分类
2.1干式充填法
干式充填法指的就是直接的将干式填料通过应用风力以及矿车运输到采空区当中。

作为最早应用到的充填采矿技术，干式充填法在当时广泛的应用于各大矿山当中，但是在如今时代快速发展的前提条件之下，各种采矿技术也在不断的涌现出来，又因为这一种干式充填采矿方法工艺较为复杂，对于劳动力有着较大的需求，但是生产效率更低等一系列缺点，干式充填法逐渐退出了矿山采矿技术应用过程中。

2.2水砂充填法
在水砂充填法应用过程中应用到的充填材料主要为冶炼厂的炉渣碎石以及现场的尾砂的固液两相，将其通过运用自流的方式或者是使用砂浆泵，直接的将这些材料运送到井下，从而在充填采矿区内应用该水砂充填法能够有效的充填镂空地表，从而减缓地表下沉的速度。

但是又因为在充填过程中需要清理较为复杂的充填工艺，同时充填量较小，但是在排水过程中需要花费大量的精力以及财力的一系列缺点，使得该种充填方法的应用范围受到一定的限制。

2.3胶结充填法
在胶结充填法应用过程中，其主要充填材料在于尾砂和碎石等一系列原材料中的骨料，之后将这些骨料直接的搅拌入水泥类的胶结材料当中从而形成胶状体，并且将这些胶状体使用自流方式或者是应用管道直接的泵送到需要进行充填的部位。

因为该方法主要在于充填材料具备有较大的强度，充填运输速度更快，同时中间用的工艺过于简单的一些问题，也因此在如今这一类充填方法被广泛的应用.
3填充采矿法应用过程中存在的问题及优化策略
3.1充填采矿技术问题
目前，由于我国一部分采矿企业具有的生产技术比较落后，很多时候在开展采矿作业的过程中，并没有使用任何形式的充填采矿技术，导致这些企业具有的采矿生产率比较低。

与此同时，还有一部分采矿企业能够认识到充填采矿技术具有的作用和价值，虽然在进行矿产开采的过程中能够选择充填采矿技术，然而，由于缺乏专业的施工人员以及现有施工人员掌握充填采矿技术的能力和水平不高，导致在采矿作业中经常出现影响矿产质量的问题，并且很难做到第一时间发现这些问题产生的原因以及及时将这些问题妥善解决。

想要采矿企业运用充填采矿技术的能力进一步提升，在具体开采作业正式施工之前，采矿企业必须对施工现场情况以及施工目标明确了解并掌握，然后，制定一套具有较高有效性和合理性的方案。

在此基础上，结合矿区现场施工的具体要求，对制定的方案进行细化，提前做好每一个环节的预测。

与此同时，采矿企业还要加强施工人员专业素养的培训力度。

这样，才能保证设计的施工方案具有较高和理性和可行性，施工人员具有更扎实的专业基础，从而，使充填采矿技术具有的价值和作用全面发挥出来，进一步促进采矿企业实现长久发展的目标。

3.2管理问题
伴随着我国社会现代化程度的不断加深，采矿行业的发展也逐渐朝着科技化、机械化、智能化的方向发展，因此，采矿企业不仅要具备与时俱进的思想意识，创建具有较高现代化的水平的充填站，而且，还要能够明确了解充填站所需要使用的各项机械化设备和电子化设备，有能力为充填站配备齐全这些设备，使充填采矿技术在充填站的辅助下，将自身具有的作用和优势全面发挥出来。

与此同时，为了给采矿企业运输矿产资源提供便利，大部分采矿企业都会将充填站的建造地址选择在距离矿产资源比较近或者采矿场现场。

除此之外，采矿企业想要保证建造的充填站能够符合标准要求，必须对企业内部现有的充填站进行优化、完善，保证各项设备的健全，比如，一座合格的充填站必须具备浓度计、流量计、泵等设备，并且要结合实际施工情况，对充填站内部的所有设备进行定期或者不定期的检查和保养。

另外，为了使充填站相关工作的运行能够保持在正常状态，还要结合具体的检测、维修情况，制定一套对应的管理标准，严格检查充填站的每一项产品，这样，才能使充填材料的质量得到有效的保证，进一步提升充填站的管理力度。

3.3充填材料问题
对于充填采矿技术而言，在选择充填物种类时，主要遵循的原则就是充填物自身具有的物理属性是否能够满足充填采矿技术的实施标准，也就是构成充填物的胶结材料、骨料结构等物质具有的抗压能力、深水程度、粒度、湿度、孔隙率等特点是否能够在一定范围内进行压缩。

根据对充填采矿技术在采矿中具有的问题以及对应解决措施展开的大量实际调查研究能够更加明确的了解，在采矿企业实际实施采矿作业时，采空区域的地表以及地压的稳定性直接受到填充物强度的影响，当填充物自身具有较高的强度时，采空区域的地表以及地压就越稳定，当填充物自身的强度比较低时，采空区域的地表以及地压就越不稳定，这也是保证矿产开采工作是否具有较高安全性的关键点。

与此同时，由于充填采矿技术自身具有的众多有优势，目前，已经被世界各国给予足重点关注，并加大研究充填物质的研究力度，针对我
国矿产结构的特点，在实施充填采矿技术时主要以高水材料作为填充物质。

这是因为高水材料能够保证充填采矿技术中全尾砂结构流胶结充填技术具有的作用能够充分发挥出来，不仅可以在比较短的时间内凝结起来，而且，还能够承受距离比较长的运输。

然而，高水材料也具有一定的缺点，当其处于脱水状态时，具有的强度就会下降。

除此之外，对于运用在充填采矿技术中的充填物而言，具有的抗腐蚀性、抗冲击性、抗爆破性比较差，在腐蚀性、冲击性、爆破频率较大的作业环境中，很难真正发挥自身的作用。

鉴于此，应该有针对性的加大研究充填材料的力度，不仅要对充填材料具有的强度进行进一提升，而且，还要最大程度响应国家环保号召。

这样，不仅能够为采矿企业节省更多的成本，而且，还能为矿产资源的科学挖掘提供保障。

结语
综上所述，随着时代的发展，采矿技术也要走技术完善和创新发展的路径，工作人员要把充填技术在采矿工程应用中暴露出来的问题和缺陷梳理归纳，形成可供借鉴的典型资料，不断深入进行老技术改进和新技术开发的研究，让充填技术在材料、技术等方面都做出创新创造之举，适应新时期采矿业对充填技术的新要求，全面推动我国矿产开采事业的进步。

参考文献：
[1]王智超.充填采矿技术在采矿中的应用与相关问题的思考[J].时代报告,2018(02):247-247.
[2]刘鹏.充填采矿技术应用发展及存在问题分析研究[J].工程技术,2016(12):279-279.。