采矿工程中充填技术的应用与发展论文_范少帅,兰超

采矿工程中充填技术的应用与发展论文_范少帅,兰超

丰宁金龙黄金工业有限公司 河北丰宁 063850

摘要:随着我国经济的发展,采矿行业也得到了相应的发展。在我国经济快速发展的重要时期,对于各种自然资源的需求也是非常大的,可是我国的采矿工艺技术却没有欧美发达国家那么先进,还存在着一定的滞后性。采矿工程施工的过程中必然会有能源资源的浪费现象。基于此,采矿工程中充填技术就有了一定的发展。为了降低充填成本及改变因开采深度加大对矿床开采带来的不利影响,通过充填系统的优化改造与生产应用,实现了完美的充填效果,形成的充填体力学性质稳定可靠,为井下开采创造了良好的条件。

关键词:采矿工程中充填技术的应用与发展

引言

当前每年,我国各种工业生产所产生的残留废料约为100亿吨,其中矿山残留废料大约占据了40亿吨。在占用大量宝贵土地资源的同时,对生态环境的影响是极大的。研究表明,矿山开采对于环境污染力度是要高于一些工业生产的,对于环境造成伤害后的愈合时间也是比较长的,充填采矿法作为一种既能消耗残留废料又能保护生态环境的开采方法,有着广阔的应用前景。

1充填采矿技术的概念和优点

1.1充填采矿技术的概念

充填采矿技术主要就是应用在回采工作面过程中,它就是利用填料来对采空区进行充填,这样可以对采空区进行有效的维护,同时也可以利用支架来进行支撑,提高了采矿作业的安全性。在采空区进行有效的补足可以达到安全生产的目的,也能确保在特殊的开采环境下能够进行有效的矿产资源开采。此项技术在实际的应用中可以很大程度上提高回采的安全性,减少开采过程中事故的发生率,也能促进企业的经济效益以及生产率的提高。

1.2充填采矿技术的优点

近些年来,采矿工程施工越来越多,地下矿开采力度的不断加大,因此露天矿开采资源也在不断地的枯竭过程中,矿石生产必将转入地下乃至更深的地下来进行。由于填充的原因,可将采空区中的空气给清除掉,防止一些具有自燃性的矿物发生自燃、自爆的现象,将矿井的安全力度提高到最大。不仅如此,充填采矿技术还能有效的控制地表塌陷,防止发生地表塌陷造成对生命财产的损害,大大的提高了充填体的稳定性以及底层表面的完好性,极大的保护了资源和能源。

2采矿工程中充填技术的应用

2.1水力填充法

水力填充法是一种运用比较早的充填技能,当时该技能现已成为了“三下”金层、特厚金层挖掘的首要顶板管理技能。该充填办法的原理在于制作固体物料为浆体或许膏体,经过远距离运送(几十米到几百里的范围)。该填充办法的特点是成本低、运送效率高,而且时节和地势均不会形成影响。当时我国现已研发完成了高浓度浆料管道自流运送工艺。

2.2削壁充填法

削壁充填技术应用过程中要崩落上、下盘围岩,适用于分布较薄的矿层,可有效降低贫化率,一般情况下,围岩和矿石分次崩下,崩落的围岩作为充填材料充分利用,为避免矿粉混入,在崩矿前要做好防护,铺设隔离物,并控制崩落量。

2.3膏体填充法

现阶段,我国还没有完善的膏体填充法的技术,和以上其他技术相比较,还处于发展的开端,膏体填充法的质量往往会受到很多因素的影响。例如膏体交办的质量,膏体搅拌的强度,水分在膏体中所占的比例,颗粒物的大小等等都会影响到膏体填充的质量。并且膏体填充法是相较于上述两个填充方法来说比较复杂的一个方法,拥有较高的技术含量,操作的流程也相对来说比较复杂,这种方法还需要不断地创新和完善。

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2.4单层充填采矿法

在矿山开采的过程当中,顶板崩落现象在所难免会发生,这种现象的发生不利于持续开采作业,严重的会影响施工的安全。采矿企业一般应用单层充填采矿法处理顶板崩落,比如,倾斜矿块开采中,应用此方法,实现一次性回采与填充,确保填充物快速充满并密实。此方法操作简单,借助机械设备即可完成不同程度的开采任务润滑。

2.5方框支架的充填技术

方框支架充填技术是应用方框支架、充填料支撑的采空区,适用在矿石稳定性差,形状不规则但是价值又比较高的矿体上,实际作业的过程中,崩落的矿石体积如果与方框的体积一样,要及时的布置方框进行顶板的支护,在方框中填充充填的材料。

3采矿工程中充填技术的应用的发展策略

3.1润滑充填系统优化

根据全尾砂充填系统所选用的充填材料组成、运行技术参数及原有设施使用状况,确定将原有充填站两套系统进行优化改造,同时增加尾砂输送及高效浓缩系统,最终形成一套全尾砂胶结充填系统并保留一套跳汰砂胶结充填系统。如此以来,不但可以充分利用原充填设施和场地,而且在充填系统建设及改造过程中,原有的系统仍可进行跳汰砂胶结充填作业,从而可保证采矿生产的正常进行。改造后的充填系统由砂坪选厂尾砂输送泵站及管道、高效深锥浓密机及絮凝剂添加、全尾砂存储砂池及造浆放砂、水泥储存及供料计量、充填料浆搅拌制备及自动控制环节组成。

3.2挑选质量更为优质的润滑油脂

因为双线干油润滑体系长时间在高温之下进行作业,因而,在润滑用油脂的挑选进程之中需求挑选在输油管之中停止时不阻塞管线的油脂,确保在作业环境的温度之下油脂不会出现丢失、碳化、结焦等状况从而阻塞输油管,导致输油管不通畅,与此同时,还要确保润滑脂在高温作业的环境之下依然能够坚持一定的润滑的寿命。在对润滑油脂进行挑选的过程之中技术人员需求对其在高温之下的作业性质进行试验,将其在不同温度之下的锥入度进行检测和记载,调查油脂在高温之下的稠度的改变,确保其质量契合工程运用的需求。

3.3满足充填体的强度的要求

按照所选采矿方法要求,为了方便底柱回采,在回采采场德第一个分层时需要较高强度的充填体,必须采用灰砂比(水泥∶尾砂)为1∶4、浓度为70%的充填料浆,充填体强度3-4MPa;其它分层的上部0.3m润滑厚度内充填采用灰砂比(水泥∶尾砂)为1∶10、浓度为70%的充镇料浆,充填体强度1MPa,以保证采场铲运机的安全运行。

3.4以安全生产作为基础

任何一个工程施工的过程中都要注重的是施工的安全性,任何工程都离不开人,社会的发展也是离不开人类的贡献。所以说,在金矿开采的过程中一定要注重施工人员的安全。因此,采矿工程施工之前,一定要对所要开采的地区进行非常细致到位的勘察,一定要删除有地质问题的矿区,综合地区的特点制定采矿的方案和计划,选择最好的采矿的方法,保证在使用填充采矿技术施工时,不会发生安全事故。

结语

为满足国家经济发展、工业生产以及人民生活需要,不可再生的金矿资源在矿区的开采方面已经面临着必要的技术转型,对金矿采矿技术现状及未来发展趋势的探讨也已成为一大热点。结合时代的发展,加强国际间的技术学习、实现自身的技术创新,不断提高金矿开采的效率、效益,不断减少环境破坏,最终实现金矿资源的可持续开采发展之路。因此金矿开采的充填技术能够适应金矿业的发展,我们要不断地优化金矿开采的充填技术,为金矿业的发展添砖加瓦。

参考文献:

[1]荆延林.充填采矿技术应用发展及存在问题研究[J].科技与企业,2014(1):209.

[2]杨亮.浅谈上向水平分层充填采矿法在获各琦铜矿的应用经验[J].世界有色金属,2016,01:30-31.

[3]吕志文,刘允秋.上向水平分层胶结充填法在东际金矿的应用[J].现代矿业,2016,05:32-33.

论文作者:范少帅,兰超

论文发表刊物:《基层建设》2017年第34期

论文发表时间:2018/4/2

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