摘要：随着我国科学技术的不断创新，传统的采矿技术已经不能现代化社会的发展趋势，不能顺应新形势下的社会发展要求。面对这样的局面，就要利用采矿充填技术，具备高回采率，安全性能高和环保的特点，采矿充填技术的关键是充填，主要选择砂砾，煤灰渣，碎石以及石块等物质，对在地下采矿过程中挖出来的空区进行充填。研究数据表明，与传统采矿技术相比，充填技术略显胜出，充填技术可以有效的加强采煤区地层的稳定性，以免发生倒塌。基于此，本文对采矿工程中充填技术的应用与发展进行了简要的分析。
关键词：采矿工程；充填技术；应用与发展
引言
在机械化支持下，加快了原有采矿速率，使得充填采矿技术拥有更为广阔的发展前景。在实践应用中，不仅能够满足开采方式上的具体要求，且与可持续发展理念相契合，为采矿业健康发展提供了极大的技术支持。
1采矿工程中采用的填充技术
1.1水力充填法
水力充填法是一种应用最早的充填技术，目前这项技术已经成为“三下”煤层，特厚煤层开采的关键顶板管理技术。水力充填法的原理是把固体物料作为浆体或膏体，在通过远距离进行传送，其特点就是成本低，传送效率高，并且不会受到季节和地势的影响。如今我国也已经研究成功了高浓度浆料管道直流输送工艺。
1.2胶结充填法
胶结充填法是以尾料作为材料进行胶结充填的，被采矿工程广泛应用。充填物所选择的尾料包含很多的颗粒，对此胶结面积增大，形成了触变性质体制。目前，高浓度全尾矿胶结填充技术已经相对成熟，被采矿工程广泛应用，应用率高达80％，物料传送质量高达70％。1.3膏体充填法现阶段，我国膏体充填法的应用发展还不是很完善，和其他充填技术相比还处于落后状态。膏体充填法的质量会受到很多因素的影响，例如搅拌方法，水含量，搅拌质量以及颗粒成分。膏体充填法在工艺上比较繁琐，技术含量非常高，操作管理流程复杂，需要在大量的实践中深入分析和不断优化。
2充填技术在采矿工程中的应用优势
2.1能够减少废料排弃
充填技术在采矿过程中的应用能够显著减少废料的排气，以德国格隆德铅锌矿为例，其在应用充填技术后，将原本需要排弃的全尾砂与碎石等废料全部充填到了进路之中，做到了无废料排弃。该采矿方式由于排弃废料极少，所以在一些自然保护区内进行采矿作业时，其有着较的应用价值，可以实现对大量工业固体废料的高效处理，也能够在很大程度上缓解矿山污染的现实问题。
2.2能够保护矿区环境
充填技术应用范围极广，在水平矿体、倾斜矿体以及分支复合矿体等复杂矿体的开采过程中都极为适用，尤其在开采厚大矿体时，可以进一步提升矿柱的回收率，能够以“采富保贫”的方式实现对矿产资源的高效开采，不会出现矿产破坏的问题。另外，在采矿开采过程中衍生的废石以及尾矿等等仍然含有不少的有用物质，虽然目前技术难以实现对其中有用物质的高效提取，但采用将其进行填充的方式无疑能够在最大程度上保护其中的有用物质，这是对于资源的合理开发利用是有着一定促进作用的。
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2.3能够消除地表形变
在采用填充采矿技术进行采矿开采时，一旦出现采空区，就可以利用现有的废弃料或其他填充材料对采空区的围岩进行加固与支护，这就可以防止围岩由于应力集中而出现相应的变形问题，可以有效防止采空区岩体结构的相对位移。另外，通过对采空区的填充还能够有效形成全新的开采工作面，能够以开采—填充循环作业的模式实现对矿区资源的循环开采，这就能够切实保障资源开采的实际效率。另外，该技术的应用还能够避免开采区域岩层的位移，可以实现对矿区地表环境的有效保护。
3采矿工程中充填技术的应用现状
3.1材料类型较少
充填需要新式材料，落实好设定好的填充流程，但在具体执行中非常复杂，矿山自身存在差异性构架，受到个体差异的影响，企业在材料选择上存在很多差别。充填采矿难以固定，而现行可填充材料都依据新规格进行制作。因此，需要充分了解填充需求，然后，加强对材料属性的研究。
3.2充填采矿技术仍有提高的空间
在现代的采矿过程中，许多的采矿企业为了节约成本，减少开支，对矿区充填技术掌握不到位，难以结合每个矿山情况来采用适宜该矿山的充填技术，因此在开采过程中出现了生产效率不高，施工人员安全事故等问题，从而降低矿山的开采效率，延误工期。因此当出现上面的问题时，需要结合当地的开采环境，对该矿山进行实地考察，根据调查结果，查询相关资料，对收集的数据进行整理和研究，找到适合该地区的最佳充填技术。
4充填采矿技术应用发展策略
4.1完善充填站的管理制度
很多的矿山开采充填站配备了先进的充填设备以及电气检查设备，这些设备节约了充填材料混合的时间，并且能够使填充材料充分地混合，有利于加强对采空区进行加固。从目前来看，充填技术体系统缺乏相关的管理制度，导致设备没有发挥最大的作用，很多的开采设备没有达到寿命期就已经无法使用。另一方面，很多矿产企业的设备在使用很短时间后就要进行维修，大大增加了企业的维护成本。因此，必须完善相关的管理制度，根据不同的充填站制定出适合该厂的填充管理制度，制定出管理制度后，还要严格执行，这样不仅可以减少维修设备的费用，还能够确保填充材料的充分混合。
4.2创新采矿充填技术
我国采矿工程的不断发展，离不开采矿技术的创新与进步。在使用充电采矿技术的同时，也要对充填采矿工艺进行创新，加强采矿企业的快速发展，提高企业竞争力。关于充填采矿工艺的创新，第一要对传统的充填工艺进行详细分析，了解传统充填工艺的特点。第二，要根据本地的矿产类型和特性，研究和创新充填工艺。例如在一些大矿体的矿山，都非常稳定，但矿产的开采非常困难。在这种状况下，就要选择中深孔和浅孔空场技术，就能获取很好的采矿效果。在这种情况下，充填材料最好利用高水材料和块石胶结材料，这些材料能够更好的对采空区进行充填。利用科学合理的创新充填采矿工艺可以减少采矿的生产成本，提高采矿效率。对此，充填工艺的创新，可以实现更好的采矿效果，提高采矿企业的经济效益。
4.3加强对新型充填固化材料的研制
随着采矿技术的进一步发展，充填材料的应用逐渐向新型的充填固化材料延生。因此，要不断加强新型填充固化材料的研制，综合分析充填材料的物理特性，了解材料的成分以及组成方式和骨料结构等。新型的充填固化材料具有高强度、低成本的巨大优势，对于采矿行业的稳定发展和可持续发展具有极为重要的现实意义。当前，我国已研究发的充填材料通常为固化材料，材料固结的速度较快，效率高且浓度低，应用更加便利，其本身具有轻质性、轻便性等特点，能够更好的适应材料的远程运输。
结束语
综上所述，随着我国科学技术的蓬勃发展和采矿工程的不断扩大，采矿工程的相关采矿技术也是日新月异，而充填技术的广泛应用为采矿企业奠定了坚实的基础。采矿企业要想在激烈的市场竞争中站稳脚跟，就要不断优化充填站的管理制度，不断对采矿工程的充填技术以及采矿工艺进行创新研究。
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论文作者:常世浩,曹长友
论文发表刊物:《防护工程》2017年第32期
论文发表时间:2018/3/21
标签：技术论文; 采矿工程论文; 材料论文; 矿体论文; 采空区论文; 矿山论文; 工艺论文; 《防护工程》2017年第32期论文;