許恒朋

摘 要：從礦石開采的角度來看，選用合適的采礦方法是礦業(yè)生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵要素。由于技術(shù)限制，目前礦石開采和挖掘技術(shù)大多數(shù)是比較不安全的，應(yīng)用新的礦石采掘技術(shù)，才能夠滿足現(xiàn)代采礦行業(yè)發(fā)展的需要。充填采礦法具有回采率高，開采安全的特點(diǎn)，在實(shí)踐中的應(yīng)用日益廣泛。本文根據(jù)充填采礦法充填技術(shù)的應(yīng)用重難點(diǎn)展開討論，提出幾點(diǎn)有利于開采技術(shù)細(xì)節(jié)優(yōu)化和采礦效率提高的可行性措施。

關(guān)鍵詞：采礦法；充填技術(shù)；應(yīng)用難點(diǎn)；發(fā)展趨勢

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.05.234

0 前言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，社會化大生產(chǎn)對于金屬礦石的消耗量越來越大。隨著消費(fèi)領(lǐng)域?qū)τ谙∪辟F重金屬資源的需求不斷加大，傳統(tǒng)的土方工程支護(hù)和采礦開挖技術(shù)已不能完全滿足如今的能源行業(yè)發(fā)展的需要。在充填采礦工程的開挖部分和技術(shù)支護(hù)方面，應(yīng)該嚴(yán)格進(jìn)行定額土方工程機(jī)械效率的深入研究，針對具體考察的地形環(huán)境進(jìn)行施工技術(shù)的妥善修改，完善是礦業(yè)施工過程中的工程操作相關(guān)細(xì)節(jié)。

1 我國充填采礦法開采、充填技術(shù)簡介

充填采礦法的充填技術(shù)的運(yùn)用，對于提高采礦活動的整體安全性有重要意義。其中，充填采礦法受材料限制比較小，用適當(dāng)?shù)某涮畈牧?，比如：廢石、碎石、泥沙、泥沙或者尾礦等材料，即可完成對于地下采空區(qū)的回填作業(yè)過程。充填采礦法的技術(shù)原理比較簡單，在實(shí)際作業(yè)環(huán)境中，工人將大部分的尾砂回填到井下，可以有效減少因尾礦庫發(fā)生的各種費(fèi)用和潛在危害，防止礦石開采活動中出現(xiàn)地面塌陷的問題。

我國主要礦山采礦方法有淺孔留礦開采采礦法、房柱采礦法、等等。一般來說，在開采活動中，工作人員首先要進(jìn)行拉底巷的相關(guān)操作。對于擴(kuò)幫區(qū)域和壓頂區(qū)域進(jìn)行淺孔爆破。在爆破的過程中，作業(yè)人員應(yīng)該對整體作業(yè)時間進(jìn)行前期預(yù)估，有組織地協(xié)調(diào)其他工種工人撤離到安全區(qū)域，防止由于時間預(yù)測誤差造成人員危險的問題。還應(yīng)該對工程總量進(jìn)行考察和計算，把新增工項落實(shí)到施工計劃中去。除此之外，礦業(yè)工人在施工活動中，還應(yīng)該適當(dāng)考慮雨季施工、設(shè)備不足等問題，強(qiáng)化施工作業(yè)區(qū)的土場排水，進(jìn)行合理的現(xiàn)場施工管制，強(qiáng)化安全設(shè)施運(yùn)行正常，防止在工程開采的過程中出現(xiàn)各種意外情況。除了要控制開采的安全爆破距離之外，作業(yè)人員還應(yīng)該對采場最終底盤的最小寬度進(jìn)行控制。

2 充填技術(shù)研究進(jìn)展中的難點(diǎn)和發(fā)展趨勢

2.1 根據(jù)礦體特點(diǎn)開展切割巷施工，降低施工難度

充填采礦法在當(dāng)今礦石開采行業(yè)運(yùn)用比較廣泛，在采礦活動開展之時，工作人員需要打造一條階段運(yùn)輸巷道。在下向分層充填采礦開采領(lǐng)域中的技術(shù)運(yùn)用中，運(yùn)輸巷道的寬度一定要達(dá)到采掘車輛車身寬度的1.5倍-2倍的水平。

在采礦活動進(jìn)行時，工作人員應(yīng)該注意充填行人天井，保證采礦區(qū)域側(cè)面的支撐穩(wěn)定型提高。為了保證采礦區(qū)域中的物質(zhì)運(yùn)輸暢通，保證不同的采礦層級的人員交流，可以在地下礦洞區(qū)域打兩個豎直的巷道。在下向分層充填采礦法運(yùn)行的過程中，兩個巷道分別是礦石溜井和分層巷道。在上下盤圍巖的支撐性建設(shè)活動中，技術(shù)人員應(yīng)該按照礦體的特點(diǎn)，進(jìn)行上下盤圍巖的填充操作。建設(shè)膠結(jié)假頂能夠保證作業(yè)區(qū)人員日常的休息活動得到保障。在拉底巷建設(shè)活動中，技術(shù)人員應(yīng)該根據(jù)切割巷的特點(diǎn)，進(jìn)行中深孔的定點(diǎn)打通工作。打造出切割井和出礦斜井，為切割巷的礦石運(yùn)送和填充物運(yùn)進(jìn)提供方便。

2.2 重點(diǎn)開展充填采礦法適應(yīng)性攻關(guān)，促使其符合生態(tài)保護(hù)趨勢

重點(diǎn)開展充填采礦法適應(yīng)性的技術(shù)攻關(guān)工作，有利于提高采礦施工的實(shí)際生產(chǎn)效率，從而保證作業(yè)施工法符合復(fù)雜環(huán)境礦山工作的需要。工程項目負(fù)責(zé)人在施工活動開展之前，需要指派專業(yè)的技術(shù)人員對作業(yè)環(huán)境進(jìn)行前期勘測，使用水平儀、經(jīng)緯儀等專業(yè)的地質(zhì)設(shè)備進(jìn)行充填開挖寬度的考量。對于貧礦、二輝橄欖巖類型的開采活動來說，礦體的穩(wěn)定型一般較低。礦體傾角為70°-80°，礦體的厚度為60-85M，為了保證開采部門的支撐穩(wěn)定型，技術(shù)人員需要將礦體的破碎部分清除干凈，然后使用混凝土等材料將其進(jìn)行填充。

充填采礦法應(yīng)用的礦種不同、充填物不同，其填充施工的目的不盡相同。技術(shù)人員可以使用大直徑深孔階段空場嗣后充填采礦法，將精品礦位的開采效率提高到一定的水平。對于花崗質(zhì)碎裂巖層來說，其礦體的傾角為45°-70°，平均厚度為4.3M，最大不超過16M。為了將礦山充填性的密實(shí)程度提高到最高的水平，可以使用無底柱分段崩落法，將前期的建設(shè)成本控制到最低的水平。此類分層充填采用兩側(cè)均為水泥尾砂、膠結(jié)充填體的礦柱進(jìn)行施工。對于上層圍巖類型為黃泥、下層圍巖類型為分化火成巖的礦體結(jié)構(gòu)來說，其礦體的支撐結(jié)構(gòu)極不穩(wěn)定，開采傾角僅為0°-70°，礦山的厚度為4M-12M。此種類型的礦體結(jié)構(gòu)破碎的程度比較深，其中部分氧化物的礦洞結(jié)構(gòu)支撐效果也較差。技術(shù)人員可以采用崩落法比充填技術(shù)，將基建開拓的效率提高到一定的水平。在降低開礦損失率和礦物貧化率的同時，顯著提高其礦石含鐵金屬類型的選礦回收效果。通過地壓控制和管理，實(shí)現(xiàn)保護(hù)地標(biāo)建筑和設(shè)備設(shè)施的目的，杜絕大面積地表沉陷，符合我國采礦工程中兼顧生態(tài)保護(hù)的發(fā)展趨勢和技術(shù)追求。

3 結(jié)束語

隨著礦山資源的逐漸減少和對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)要求不斷提高，礦山開采過程中對于礦石的回收率提高會越來越重視。推廣應(yīng)用充填采礦法，可以有效解決地下金屬礦山開采規(guī)模的不斷擴(kuò)大及開采深度的不斷增加帶來的一系列的技術(shù)難題。近年來，隨著技術(shù)人員的持續(xù)攻關(guān)，充填采礦法得到了進(jìn)一步完善，高濃度全尾充填等充填工藝技術(shù)也有了較大的發(fā)展?？傊?，充填采礦法及其相關(guān)工藝將會有廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉志祥，黨文剛，賀顯群等.濱海大型金礦床取消礦柱及房柱交替采礦的新工藝[J].中國有色金屬學(xué)報（英文版），2013（10）：3046-3054.

[2]杜國棟，李曉，韓現(xiàn)民等.充填采礦法引起的地表變形數(shù)值模擬研究[J].金屬礦山，2008，（01）：39-43.

[3]韓斌，吳愛祥，鄧建等.基于可靠度理論的下向進(jìn)路膠結(jié)充填技術(shù)分析[J].中南大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2006，37（03）：583-587.

[4]李啟月，王樹海，范作鵬等.盤區(qū)階梯式無間柱連續(xù)充填采礦法試驗(yàn)研究[J].礦冶工程，2010，30（03）：16-19.

[5]董金奎，周士霖，張忠輝等.盤區(qū)寬進(jìn)路機(jī)械化充填采礦法在焦家金礦寺莊礦區(qū)的應(yīng)用[J].黃金，2012，33（04）：24-26.