充填采矿技术在采矿中的应用与相关问题分析论文_刘建芳

充填采矿技术在采矿中的应用与相关问题分析论文_刘建芳

山东省建筑材料工业设计研究院 山东济南 250000

摘要:矿产资源是促进工业经济发展的珍贵资源,一直以来都是带动工业经济发展的关键因素,随着经济由高速向高质量转型发展,矿产资源的需求量持续增大,如何在安全、高效的开采矿产资源的前提下,不破坏生态平衡、保护周边环境,同时达到对经济、人力、物力的最小消耗,成为现阶段矿产开采的一个重要探究方向。

关键词:充填采矿;采矿技术;应用现状;问题分析

引言

由于固体矿产生产环境比较复杂,在对充填采矿技术进行应用时,会受到各种因素的干扰,导致该技术的优势无法充分发挥出来,从而影响采矿效率,还可能引发安全事故。所以,在矿产资源生产中,需要对排除各项干扰因素,将充填采矿技术的作用充分发挥出来。

1现阶段充填采矿技术在实际应用发展过程中存在的主要问题分析

1.1充填材料成本不断增加

目前充填采矿技术在快速发展的同时,对充填固化材料的需求也在不断增加,这主要是由于在采矿作业的过程中需要根据实际情况采取相应的充填工艺技术,而为了进一步提高采矿企业的生产能力、保证采矿作业的安全,就需要使用更多的充填材料,因此在客观上增加了技术应用的成本,对于充填技术的推广应用产生一定的制约作用。

1.2选择充填采矿技术时缺乏合理性和科学性

随着我国采矿行业的发展,需要面对的矿产资源情况也越来越复杂,同时其所处的地理位置以及环境条件也存在较大的差异,因此需要根据具体的采矿条件来科学的选择相应的充填采矿技术。但是目前一些采矿企业在实际生产中所选择的充填采矿技术缺乏合理性,降低了充填效果,对采矿作业的效率以及安全性都产生了不利的影响,同时也影响了采矿企业发展的可持续性。

1.3充填采矿技术应用的管理体系不完善

一些采矿企业对于充填技术的应用管理还不完善,在生产作业中往往主关注了充填材料是否能够运输到位,而缺乏对充填材料的质量检查控制,以及充填作业的规范性和标准性,影响了充填技术的应用效果,也在一定程度上给采矿作业带来了安全隐患。

2充填采矿技术在采矿中的应用要点

2.1合理选择充填技术

充填采矿技术就是在采矿工程中,利用砂砾材料充填采空区,使其具备支护功能,避免因为围岩降落导致变形情况的出现。充填采矿技术有很多种类型,在实际的采矿工作中,采矿企业应根据实际,合理选择最佳的充填采矿技术。比如,水利充填技术,即将浆液附着在固体材料上,使其成为膏体,然后进行长距离输送。这种技术的成本相对较高,施工效果取决于传输效率,但不会受到季节、地形的影响。

目前,在许多矿山的开采中,都开始使用高浓度浆体管道进行直流输送,能达到比较好的采矿效果。又如,废石胶结充填技术,即利用自然级配废石料作为充填集料,废石与水泥浆分流输送到井下,再通过水泥浆自淋混合废石料,采用无轨设备运输充填料充入采空区。充填过程中所选用的废石粒径应控制在30cm以内,在废石与砂浆分流输送到井下以后,会同时下放到采场,从而形成胶结充填体。

2.2积极研发充填新材料

充填材料使用量的不断增加,会增加企业的生产成本,降低企业的利润空间,还会影响到采矿效率。所以,企业应积极研发充填新材料,以提高采矿效率,增加采矿产量。比如,赤泥胶结充填材料,是利用赤泥的潜在活性,通过添加激活剂开发出来的一种胶结料。赤泥胶结充填料具有良好的保水性能,赤泥全尾砂料浆的不脱水浓度仅为58%,还能使料浆的稳定性得到很好的保障。同时,其具有良好的胶结性能,将其与全尾矿进行配合,试块的单轴抗压强度能超过水泥的2倍。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这种材料即使遭到破坏,也能在短时间内愈合。当充填体出现微裂破坏后,能通过自行愈合获得新的强度。高水固化材料的固水能力很强,具有良好的流动性和单浆悬浮性,能以很快的速度凝固。通过高水固化胶结充填料,能使比例很高的水快速地凝固,成为承载能力较强的固体。此外,还有矿渣胶结充填材料、高浓度全尾矿胶结充填料等,都具有良好的性能。将这些新型充填料应用到充填采矿技术中,能有效提高采矿效率。

2.3提高充填采矿技术的自动化水平

进入网络信息时代后,采矿企业要积极研发应用高效充填技术设备,并对传统设备进行升级和自动化改造,加强自控系统的建设,提高充填技术设备的智能化和数字化水平。通过建立快速高效的信息收集以及处理体系来提高对充填技术应用管理的水平。此外还应建立能够对数据信息进行实时传递的网络通信系统,对充填设备进行智能化控制和自动化调度,使充填设备能够及时获得其作业中所需要的地质数据、充填材料的供需情况以及对充填体强度的要求等信息,从而提高充填采矿技术的智能化和自动化程度。

2.4新探测手段

新探测手段与新材料相同,也是当下备受关注的问题之一,目前主要采用的新型探测手段以自动化控制技术为主,围绕自动化控制进行,实现对于CMS探测系统的一个综合运用,应用到实际的采矿作业中,就是通过对于整个采场采矿点做一个三维式的数据扫描,进而形成全面的数据分析,根据数据内容,建立其精准的模型,围绕模型再进一步完成对于充填工作的开展,又将进一步提高整个工作的效率。

2.5提高采矿质量

采矿技术的根本是为了采矿质量所服务,而采矿质量一直是采矿工业中的“老大难”问题。对于部分矿山企业而言,采矿技术的关键并非质量而在于数量,为节约成本或者其他因素的考虑,采用较为落后的开采技术,不仅浪费了大量的矿产济源,还破坏了周边环境。面对这一问题,相关政府部门要综合分析,根据矿山企业的实际情况,合理进行干预和监督工作,确保矿山企业在保证开采安全与生态的同时,注重对技术的更新和企业文化的调整,逐步提升采矿质量,实现企业的可持续性发展。

2.6建立完善的充填采矿技术管理体系

在金属矿产企业的发展过程中,必须要建立完善的充填采矿技术管理体系,使采矿人员能够严格按照体系中的规定,完成采矿工作,并提高采矿效率。并且,完善相关的技术管理体系,有利于提高采矿安全性。从目前的情况来看,为保证充填料能够正常运输,通常会建立充填站。但是,在此过程中却不注重对充填用料使用量的控制,对充填设备的管理也存在许多不合理之处,这就会影响到充填材料运输的连续性。因此,需要完善相关的管理体系。比如,采矿过程中可能会用到多种充填材料,充填人员应将材料的详细情况记录下来,合理控制充填材料的使用量,以免出现浪费材料的情况,这样才能降低企业的采矿成本。同时,要加强对充填设备的检查,保证充填设备能够正常使用,降低设备出现故障的可能性,以提高充填材料的利用率。

结束语

综上所述,充填采矿技术现阶段已经成为我国采矿技术中的核心技术手段,且我国目前主要采用的大部分都是新型充填采矿技术,对于矿山企业乃至采矿工业而言都具有较高的经济效益和社会效益。然而随着时代的发展,对于技术要求会越来越高,相关工作人员也要不断的进行深入的研究,在材料、技术等方面都做出创新创造之举,全面推动我国矿产开采事业的进步。

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论文作者:刘建芳

论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期

论文发表时间:2019/5/8

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