摘要:改革开放以来,随着我国工业的不断发展,矿产资源的开采量在逐年增长。为了进一步保证各行各业的正常运转,保证开采工作的顺利进行和开采人员的生命安全,对当前矿产资源的开采技术有了新的要求,既要保证采矿工作的效率,还要确保采矿作业与周围生态环境的和谐发展。在当前的金属矿山开采工作中开始广泛应用充填采矿技术,采矿过程效率高,还能够在一定程度上优化采矿地区周围环境。但是受到不同因素的影响,当前充填采矿技术在金属矿山开采过程中仍旧存在着一些问题,本文就关于金属矿山充填采矿技术中存在的一些问题进行了简单的分析和建议。
关键词:地下金属;充填采矿;技术
引言
对于工业发展来说,矿产资源是非常基本的一项材料,随着社会的发展,我国工业经济发展已经取得了非常显著的成绩,并且还在不断的扩大其需求量,但是我国矿产资源还是非常的有限的,所以就需要更加严格的要求采矿生产作业,促使其向深部转移采矿,这样一来就直接导致采矿生产作业难度被增加,并且将会更加的严格的要求采矿技术的使用。在实际工作中,怎样可以实现不破坏环境跟提高开采效率两者兼顾呢,这个问题迫切需要得到重视。
1关于地下金属矿充填采矿技术的优势分析
1.1能够有效消除地表出现的变形与下沉现象
充填采矿技术能够有效填充好矿区中的一些空区,这样一来便及时地支撑了这些空区顶层,有效避免了围岩出现变形和下沉的现象。与此同时,充填采矿技术还能够在一定程度上减少移动和错位的幅度。除此之外,充填技术的应用也为从事采矿的工作人员提供了一个全新的工作空间,这样就能够很好地为后续的采矿工作提供方便的操作条件,实现采矿操作循环周期的进一步缩短,降低了采矿的一部分成本支出,同时,还能够提升采矿生产工作的能力。还有,如果地表变形和沉降的现象得到有效地控制和消除,其对于维持地表原貌和生态平衡也会起到非常大的帮助作用。
1.2促使采矿作业完成深部开采
对于采矿深部开采来说,其对技术存在非常高的标准要求,所以,在实际操作的过程中需要考虑到以下几个方面:第一个是地压问题,第二个是地应力问题等。在选择有效充填采矿技术的基础上,促使采矿造成的矿区内不平衡应力得到有效的缓解,充填物一般包括以下几个方面的内容:第一个是废石胶结物;第二个是尾砂胶结物;第三个是膏体,在掌握实际情况的基础上,促使采矿区可以达到一个非常平衡的岩石应力,最后实现开采效率的有效改善。
1.3高效减排污染物
一般情况下,我国的矿山开采工作都必须要借助各种开采技术,而在完成开采任务之后,就会产生非常多的废料。因为是废料的原因,施工人员通常就会将其随意堆砌在废弃的矿山当中,造成了非常严重的废物污染。但是,应用充填采矿技术,其能够实现废弃物的有效回填,其将开采出来的很多废弃物都重新回填到了地表下面。这在很大程度上实现了废弃物的有效处理,实现了衍生污染物的有效减排,很好地解决了矿区中普遍存在的对周围环境造成严重污染的问题,具有很好的清洁性。
2关于地下金属矿充填采矿技术的有效改进措施
2.1积极应用高浓度输送技术
就高浓度输送技术的来说,其实际充填不仅能有效减少胶凝剂的应用分量,在很大程度上降低充填成本,还能有效提升充填料浆的利用率,使得采场脱水量得到良好控制,尽可能减少采矿作业对井下环境造成的污染问题。高浓度输送技术的应用,需要有效提升充填体强度方式,加大各个金属矿山的研发力度;加上对流变学、流体力学等理论知识的应用,计算出高浓度管道输送的实际浓度情况,有效加强对输送管道的研究力度,尤其是降低磨损力,减少摩擦系数的输送管道建设。
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2.2全尾砂充填的利用
在以往胶结充填材料的制作以及使用过程中,所用的几乎都是分级尾砂,当然其中会有一定的细粒级尾砂以及泥沙时,会在一定程度上增加对库坝的实际维护成本,为了进行现代化环保低投入充填采矿技术,我们必须解决当前的全尾砂充填技术中的关键问题。综合当前我国国内的金属矿山开采工作,由于受到尾砂物化性能的影响,因此当前的尾砂库管理工作投入成本较高,如果使用细颗粒尾砂进行充填的话能够减少一定的安全隐患,为了解决细颗粒尾砂自身的渗透系数低、不易脱水现象可以加入外加剂。
2.3进行多管点下料,降低充填无料利息率
一般情况下,单点下料因为坡积原因而产生充填料分离离析现象的界限标准主要可以分为两类,一种是进入长度超过15米,另一种是采空区平面面积超过80平米,一旦超过这两种界限,其必然会对充填料的强度产生很大的影响。优化后建议将原来的单点即一根管对应一点下料的方式改成一根充填管对应多个点下料的方式,排口间距改为2至6米,大小改为2至4平米。这样就有利于减小物料的离析率,进而增强充填物料的抗压强度。
2.4采用CMS激光系统
测量采空区采矿产业具备怎样的自动化生产程度会直接关系到后期企业的有效发展,对于充填采矿工艺未来的有效发展来说,自动化控制技术也是非常重要的,在有效使用自动化控制技术的过程中,可以促使充填采矿技术得到进一步的完善。在实际工作中,选择的CMS探测系统是一种极具代表性的新型探测方法。在三维空间内,CMS探测系统从左到右、从上到下全自动高精度的扫描目标整体或局部,进而得到全景点三维坐标数据,其具备明显的完整性、全面性、连续性、关联性,针对完成目标整体结构以及形态特性的真实描述。在完成目标分析的基础上构建相应的三维模型进行分析,准确掌握采空区形状大小,有利于更加便利的完成充填工作,最后实现充填效率的改善。
2.5积极进行充填新模式的研究工作
在金属矿山充填采矿技术的实际应用中,开采深度会逐渐提高,对高温、高地应力的充填技术的应用也是有着更高要求的。因此,在充填技术研究与创新中,需要积极分析与探究深井充填材料、管道减压技术以及充填料浆冷却技术等,结合金属矿山的实际开采需求,应用矿业开发系统,以完全循环方式进行实际开采工作,建立出矿山的独立系统,继而对矿山充填只是需要进行单纯地局限,采矿工艺与隔阂空区进行有效处理,提高对相关知识的正确认知与理解,明确矿山充填定位,实现开采中的节能减排、生态环境保护目的,促使新型矿产开采模式被研究出来,矿产资源要积极实现相关充分回采的可持续发展目标。
2.6填充设备
填充采矿技术的应用需要机械设备做辅助,现有的填充设备水平不高,影响填充效果。要促进加快开采企业研制高效设备的速度,提升填充设备的自动化水平,充分借鉴学习国外相关的技术经验。将先进的技术进行消化理解和吸收,转化成为适应我国资源开采的模式,为我国填充采矿技术更好的发展奠定基础。
结语
综上所述,地下金属矿充填技术凭借自身独特的优势在实际应用过程中展现出越来越大的作用,是当前地下金属矿开采中最重要的一种开采方式。但是,其在实际应用过程中也逐渐展露出越来越多的问题和弊端,亟待得到有效的解决与完善。相信伴随着科学技术的不断进步,地下金属矿充填采矿技术必然会得到进一步创新与优化,其在地下金属矿开采中也会体现出更大的利用价值,大大提高地下金属矿的开采效率与质量。
参考文献
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论文作者:汪东希
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/2
标签:技术论文; 矿山论文; 金属论文; 工作论文; 地下论文; 作业论文; 矿产资源论文; 《基层建设》2019年第1期论文;