1? 地下礦山充填采礦方法的概述
1.1 技術(shù)特點(diǎn)
在地下礦山采礦工作中被采掘后會(huì)有空洞這一區(qū)域被稱為采空區(qū)，如果不能及時(shí)補(bǔ)救，會(huì)影響整個(gè)礦區(qū)的穩(wěn)定性和安全性。充填采礦方法指的是在采掘的過程中彌補(bǔ)空洞， 使用材料運(yùn)到采空區(qū)進(jìn)行填充，起到一定的保護(hù)作用。充填 采礦方法，適用于礦井結(jié)構(gòu)大而深的礦山，保護(hù)礦井整體結(jié)構(gòu)，保障作業(yè)安全性，同時(shí)也能提高開采效率，減少損失率。
1.2 應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
充填采礦方法在地下礦山的應(yīng)用中有著諸多優(yōu)勢(shì)，解決了以往作業(yè)的弊端，提高了工作效率。它可以實(shí)現(xiàn)技術(shù)上的突破，降低礦石的采礦損失率，保障開采過程中的安全性，有效控制環(huán)境污染和減少尾礦庫容。
一，降低礦石的采礦損失率。在地下礦山開采工作中，根據(jù)巖石開采情況有很多的充填方法，例如階段充填采礦法，進(jìn)路充填采礦法等。根據(jù)實(shí)際情況選擇合適方法，可提高礦業(yè)開采效率。而且該方法的回采工藝簡(jiǎn)單，成本相對(duì)較低。與其他方法相比，具有一定的靈活性和穩(wěn)定性。因此在礦業(yè)開采工作中選擇合適的充填采礦方法，提高開采效率，有效回收礦產(chǎn)資源，解決以往存在的問題。
二，提高作業(yè)的安全性。充填采礦方法運(yùn)用了充填體力學(xué)作用機(jī)理，結(jié)構(gòu)作用機(jī)理等多種原理。在作業(yè)中應(yīng)用該方法填充空洞區(qū)，改變巖壁的應(yīng)力狀態(tài)，使單軸或雙軸應(yīng)力轉(zhuǎn)為雙軸或三軸應(yīng)力，提高整體的安全性和支撐力，避免出現(xiàn)坍塌的情況。充填體與延時(shí)壁相結(jié)合，形成一種新型的結(jié)構(gòu)，將巖石地壓緩慢釋放，傳遞能量和力度共同維持踩場(chǎng)的穩(wěn)定，保證作業(yè)的安全性。
三，減少環(huán)境污染。在地下礦山作業(yè)中使用充填采礦方法，對(duì)空洞期進(jìn)行充填，利用礦山廢石和選礦尾礦的材料， 有效減少這些材料的排出。礦山工作的每一階段都會(huì)產(chǎn)生大量的廢料廢渣得不到有效處理，擱置在廢料區(qū)，長(zhǎng)期堆放會(huì)對(duì)地表局部產(chǎn)生影響，也會(huì)對(duì)所占用的土地造成破壞。而將 這些廢渣廢料作為回填材料回填，不僅可以避免占用更多的耕地和林地資源，也能保護(hù)地表植物，有效控制整體的環(huán)境。
四，優(yōu)化資金的使用。在充填開采技術(shù)應(yīng)用中，根據(jù)礦區(qū)的實(shí)際情況，選擇不同的技術(shù)類型，具有較強(qiáng)的適應(yīng)性。在開采工作中可以減少尾礦庫容，節(jié)約資金的使用。因此可以節(jié)約前期成本投入，將資金用于其他項(xiàng)目中合理分配資金，提高利用率，也能減少礦山建設(shè)的尾礦投資。
2? 地下礦山充填采礦方法中存在的問題
2.1 施工難度大
在地下礦山的開采工作中，充填采礦方法的應(yīng)用也存在一些問題。該方法的施工難度大，在施工過程中，整個(gè)工序十分復(fù)雜，工作流程嚴(yán)謹(jǐn)，對(duì)每一環(huán)節(jié)都提出了較高的要求。例如分層充填采礦技術(shù)，需要一個(gè)循環(huán)完成后才可進(jìn)入到下一層的施工。整個(gè)過程繁瑣復(fù)雜，效率不高。而且需要預(yù)留大量礦柱，提高礦體上下盤和頂板的穩(wěn)定性。但回采工作中會(huì)受到低壓爆破的影響，導(dǎo)致的礦柱不利于回收，整個(gè)開采工作中存在諸多問題，增加了施工的難度。
2.2 充填成本高
在充填作業(yè)中，需要前期投入大量的資金，滿足作業(yè)需求，一般來說充填費(fèi)用在整個(gè)采礦費(fèi)用中占據(jù) 20%~40%。充填成本高，也限制了該方法的應(yīng)用。因此在實(shí)際開采作業(yè)中，充分考慮成本問題，從前期成本入手進(jìn)行控制，有效規(guī) 避充填采礦技術(shù)的問題。
2.3 間礦柱回采困難
應(yīng)用充填采礦方法，存在大量頂?shù)字催M(jìn)行開采的情況，應(yīng)用人工底柱替代礦石底柱。在實(shí)際開采工作中，間礦柱的回采十分困難，會(huì)受到多種因素影響。因此在具體施工中需要遵循強(qiáng)采強(qiáng)出、偶數(shù)采場(chǎng)先采的方式進(jìn)行開采工作。超前采場(chǎng)需要超過兩個(gè)分層進(jìn)行間隔回踩，因此還需要提高點(diǎn)柱間柱的回收率?；厥胀瓿珊罂梢允褂萌斯そ禹?shù)姆绞健?/p>
2.4 采場(chǎng)頂板難度大
礦山開采過程中會(huì)遇到圍巖不穩(wěn)的情況，大大增加了工作面頂板的管理難度。巖石構(gòu)造相同，工作面頂板暴露的時(shí)間越長(zhǎng)，就會(huì)增加頂板冒落的事故風(fēng)險(xiǎn)。因此還需要合理控 制作業(yè)時(shí)間，規(guī)避這一風(fēng)險(xiǎn)。
3? 地下礦山充填采礦方法的具體應(yīng)用
3.1 干式充填采礦方法的應(yīng)用
削壁充填采礦法是干式充填采礦法的一種，它主要用于極薄類型的礦脈。在開拓過程中使用電動(dòng)鏟運(yùn)車，解決勞動(dòng)力問題，提高決定的工作效率。在采礦的過程中，利用一些廢棄膠板鋪墊采場(chǎng)，設(shè)置好用來通風(fēng)的天井。向上水平分層干式充填采礦法應(yīng)用于地下礦山的開采工作中，具有一定的連續(xù)性，以淺眼留礦的方法為主。在開采作業(yè)中，使用干式填充的方法構(gòu)成建筑。借助混凝土把填充材料和開采礦石隔離開來。在中間預(yù)留一定的距離，有利于出礦。將行人井設(shè)置在下盤的脈外天井中，每隔一定的距離設(shè)置聯(lián)絡(luò)外界的通道。該方法的采礦率指標(biāo)比較低，礦石品質(zhì)較高，生產(chǎn)工藝相對(duì)復(fù)雜，因此需要花費(fèi)大 量的開采時(shí)間。
3.2 水力充填采礦方法的應(yīng)用
水力充填采礦法包括機(jī)械化充填采礦法和分段空?qǐng)鏊煤竽z結(jié)充填采礦法。如果礦區(qū)上層的強(qiáng)度比較低，有很多破碎的地方，應(yīng)用機(jī)械化充填采礦法，選擇合適的機(jī)械設(shè)備，進(jìn)行采礦規(guī)避礦體不穩(wěn)定的風(fēng)險(xiǎn)，提高開采過程中的安全性。如果礦區(qū)破碎帶比較多，穩(wěn)定性較差，水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù) 雜，采取分段空?qǐng)鏊煤竽z結(jié)充填采礦法，對(duì)礦區(qū)進(jìn)行合理的劃分。把單管膠結(jié)、高水膠結(jié)材料和分段尾砂混合三者進(jìn)行 填充，有效膠結(jié)形成高質(zhì)量的填充材料，提高施工質(zhì)量。
3.3 溶浸采礦技術(shù)
溶浸采礦技術(shù)應(yīng)用于地下金屬礦的開采工作中，將采選冶技術(shù)結(jié)合在一起，直接提取金屬，完成開采工作。該技術(shù)能夠比較好的回收低品位的礦石、難采礦體核廢水中的有用成分。能夠有效解決常規(guī)技術(shù)無法解決的難題，拓展了地下礦產(chǎn)資源利用范圍，提高了礦山的產(chǎn)量和品質(zhì)。各國(guó)對(duì)該技術(shù)開展了大量的研究工作，目前國(guó)內(nèi)的溶浸采礦技術(shù)逐漸成 熟，應(yīng)用于銅金銀等的開采生產(chǎn)過程中，而且對(duì)環(huán)境的污染 小生產(chǎn)成本低，因此得到了廣泛的應(yīng)用。
3.4 殘留礦體及難采礦床開采技術(shù)
地下礦山長(zhǎng)期開采過程中，由于技術(shù)水平制約以及亂采亂挖的情況，有大量的殘留資源。這些殘留礦石的安全條件差，回收技術(shù)十分復(fù)雜，因此對(duì)回收開采工作提出了更高的要求。大量空區(qū)和礦柱得不到有效處理，隨著地表資源不斷消耗，低溫低壓不斷增加，會(huì)導(dǎo)致該區(qū)域出現(xiàn)突變失穩(wěn)的情況，有著較大的潛在危險(xiǎn)，需要及時(shí)對(duì)其處理解決，因此可以采用充填采礦技術(shù)。充填采礦技術(shù)可以有效治理前期開采形成的空洞，保證后期的穩(wěn)定性。同時(shí)，它還可以開發(fā)殘留礦體以及難以開采的礦床。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況選擇合適的機(jī)械設(shè)備引入其中，尤其是應(yīng)用自動(dòng)化設(shè)備，可以降低工作難度，提高開采效率。
3.5 高機(jī)械化采礦
隨著機(jī)械設(shè)備的不斷升級(jí)，在采礦工作中也借助更加先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備，實(shí)現(xiàn)高度機(jī)械化采礦工作。機(jī)械化作業(yè)的機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，產(chǎn)能大，作業(yè)效率高，實(shí)現(xiàn)連續(xù)作業(yè)，降低采礦的難度。因此在應(yīng)用充填采礦技術(shù)時(shí)，根據(jù)要求選擇合適的機(jī)械設(shè)備，自上而下，開展分賬采礦工作進(jìn)行采切、回采、充填等一系列操作，提高工作效率。同時(shí)與相關(guān)系統(tǒng)相聯(lián)系，接 觸系統(tǒng)進(jìn)行有效控制，掌握現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的情況，能夠及時(shí)規(guī)避 風(fēng)險(xiǎn)，提高充填采礦技術(shù)的效率。在未來發(fā)展中，引進(jìn)自動(dòng)化和智能化的機(jī)械設(shè)備，優(yōu)化各項(xiàng)性能，發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)，滿 足采礦工作的需求。
4提高地下礦山充填采礦方法應(yīng)用效率的措施
4.1 應(yīng)用新型填充材料
在新時(shí)期充填采礦技術(shù)也需要做好更新工作，尤其是注重填充材料的更新，可應(yīng)用一些新型的填充材料，提高整體的強(qiáng)度，從而優(yōu)化充填采礦技術(shù)的性能，達(dá)到良好的施工效果。對(duì)原材料的品質(zhì)進(jìn)行衡量，包括所含固體量、抗剪度、抗壓程度、孔隙率等，因此原材料的物理性質(zhì)會(huì)受到多種因素的制約。當(dāng)前普遍采用的填充材料有黃磷渣，磷石膏和粉煤灰等，提高充填物的固結(jié)速率。也能夠使用無重?fù)舻乃?，削減排水開銷，提高充填效率。
因此在新時(shí)期要加強(qiáng)對(duì)新型材料的研發(fā)，提高材料的性質(zhì)，降低整體成本，從而推進(jìn)充填采礦法的應(yīng)用。加強(qiáng)對(duì)超細(xì)全尾砂新型充填膠凝材料的開發(fā)，使用這種新型材料，代替水泥膠凝材料，減少成本和尾砂的排放量，提高整體質(zhì)量。在研發(fā)工作中需要做好前期調(diào)查工作，收集全面的數(shù)據(jù)資料，確保全尾砂填充填體有與水泥、粉煤灰等相一致的特性。在礦區(qū)現(xiàn)場(chǎng)取樣，保障全尾砂的材料質(zhì)量，分析其物理特性進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)，通過多次實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析，選出最佳組合，應(yīng)用與充填采礦作業(yè)中發(fā)揮新型材料的優(yōu)勢(shì)，提高作業(yè)效率。
4.2 實(shí)現(xiàn)技術(shù)的創(chuàng)新
隨著礦山開采要求不斷增加，對(duì)相應(yīng)技術(shù)水平也提出了更高的要求，不僅要提高開采效率，也要規(guī)避其中的各類風(fēng)險(xiǎn)問題。
因此應(yīng)用充填采礦方法也需要關(guān)注這一要求，加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，提高工藝水平，更好的適應(yīng)礦山開采工作。立足于礦山的地表地貌特征，做好前期準(zhǔn)備工作，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況制定更為完善的方案。例如對(duì)于那些面積較大，鹽城相對(duì)牢固的抗體，可借助終身孔空?qǐng)龇ㄍ瓿砷_采工作，然后運(yùn)用高水材料等進(jìn)行充填，降低整體成本，提高開采的速率。而對(duì)于緩 傾斜及脈礦薄的地區(qū)采取分段開展工作。將高強(qiáng)度運(yùn)礦與削壁充填有效結(jié)合，提高工作效率。在創(chuàng)新采礦工藝時(shí)，要著重強(qiáng)調(diào)關(guān)注礦山的實(shí)際生產(chǎn)情況，應(yīng)用幾何形狀設(shè)計(jì)形式。利用幾何形狀進(jìn)入，并不能保障填充的質(zhì)量，但能夠提高運(yùn)輸?shù)谋憷Ｔ诔浞盼恢迷O(shè)計(jì)時(shí)，盡可能布置離采場(chǎng)比較近的位置。從而縮短填充料的運(yùn)輸移動(dòng)距離，避免影響本身的分凝程度。
4.3 提高自動(dòng)化
根據(jù)充填采礦施工需求，需要加強(qiáng)技術(shù)和設(shè)備方面的研發(fā)，不斷升級(jí)，提高工作效率。在新時(shí)期自動(dòng)化設(shè)備的應(yīng)用 越來越廣泛，因此可積極應(yīng)用前沿的充填設(shè)備，實(shí)現(xiàn)充填工作的自動(dòng)化。根據(jù)需求引進(jìn)自動(dòng)化設(shè)備，減少人力資源的使用，提高工作效率，降低工作難度。在開采工作中，需要充分分析充填設(shè)備的技術(shù)短板和弱項(xiàng)選擇，相對(duì)應(yīng)的先進(jìn)設(shè)備 有效彌補(bǔ)。例如在礦漿運(yùn)送過程中，選擇自動(dòng)化設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)每一環(huán)節(jié)壓力的自動(dòng)調(diào)節(jié)工作，使管道更加通暢。根據(jù)充填固化材料，清水以及全尾礦卸料調(diào)節(jié)充填的濃度。需要注意的是，在選擇設(shè)備時(shí)要加強(qiáng)制動(dòng)控制工作，進(jìn)行性能檢測(cè)和調(diào)試工作，確保其符合施工要求，合理引進(jìn)，提高充填采礦的質(zhì)量。
4.4 健全管理機(jī)制
在礦山開的工作中，需要進(jìn)一步完善相關(guān)的管理機(jī)制，加強(qiáng)質(zhì)量控制工作，發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)，才能達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。因此針對(duì)充填采礦技術(shù)的特點(diǎn)和礦山實(shí)際情況，細(xì)化各項(xiàng)制度內(nèi)容并要進(jìn)行有效推進(jìn)，提高工作人員重視，嚴(yán)格遵守各項(xiàng)規(guī)章制度。在管理機(jī)制的支持下，確保工作順利推進(jìn)各環(huán)節(jié)相互配合，發(fā)揮充填采礦技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，提高工作效率。在這個(gè)過程中引進(jìn)責(zé)任制，將責(zé)任落實(shí)到具體的人身上。出現(xiàn)問題及時(shí)追責(zé)，也能加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)采礦的管理工作。此外注重信息技術(shù)的引進(jìn)，積極推廣電子操控流量計(jì)、閥、泵等各種計(jì)量設(shè)備，為控制工作提供技術(shù)設(shè)備的支持保障整體質(zhì)量。
4.5 選擇合適的采礦技術(shù)
充填采礦技術(shù)多種多樣，不能盲目選擇，需要根據(jù)礦區(qū)的實(shí)際情況做好計(jì)劃。如果選擇不到位，會(huì)增加風(fēng)險(xiǎn)因素，引發(fā)一系列問題，導(dǎo)致礦業(yè)開采的質(zhì)量下降。因此首先需要結(jié)合開采地區(qū)的地質(zhì)，土壤等實(shí)際情況，制定合適的開采方案，利用數(shù)據(jù)表達(dá)出來，收集全面的資料綜合分析，從而選擇相適應(yīng)的充填采礦技術(shù)。其次還需要做好材料源頭的控制工作，合理的篩查采礦填充材料，做好質(zhì)量把關(guān)工作保障材料的質(zhì)量，保證充填采礦技術(shù)的施工質(zhì)量，規(guī)避其中的風(fēng)險(xiǎn)因素。通過合理選擇重點(diǎn)采礦技術(shù)，把控各個(gè)環(huán)節(jié)，提高整 體的安全性和穩(wěn)定性。
5? 結(jié)語
綜上所述，充填開采技術(shù)有著一定的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，在地下礦山中得到了廣泛的應(yīng)用，因此需要擴(kuò)展企業(yè)提高重視程度分析充填開采技術(shù)存在的各類問題，不斷的優(yōu)化升級(jí)，開發(fā)新型材料創(chuàng)新充填開采技術(shù)，做好施工管理工作。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，選擇合適的技術(shù)類型，并把握各項(xiàng)要點(diǎn)，積極推進(jìn)，提高礦山開采的質(zhì)量和效率。而且隨著機(jī)械設(shè)備的不斷更新，將自動(dòng)化技術(shù)與礦山開采技術(shù)相結(jié)合，提高機(jī)械化自動(dòng)化和智能化，減少人力資源的使用，也能保障開采的穩(wěn)定性和安全性。在該技術(shù)的支持下，可以積累更多的經(jīng)驗(yàn)，為后續(xù)礦山開采提供一定的依據(jù)。