研究矿山充填采矿法充填配套设施的应用

魏征

摘要：矿山充填采矿法所涉及到的工作内容相对较多，在此过程中采矿企业应当结合采矿区域的具体状况，因地制宜地选择对应的矿山充填采矿法，确保充填工作能够稳定、高效地进行。除此之外，企业还应当在开采作业中对相关设备、技术进行不断地优化和改善，以此来提高充填作业的质量和效率。

关键词：矿山充填;采矿充填配套设施;应用

引言：

新时期，矿山企业在矿山开采过程中需要有效地结合充填采矿法的使用来提高采矿作业的安全系数。在此期间，企业应当结合当前充填作业的实际开展需求，对设备、人员、物料进行有效管控，以此来提高施工管理的质量和效率，提高采矿作业的安全系数。

一、充填采矿法适用条件探究

受益于当前基础科学技术的发展进步，在现阶段的采矿活动中结合了多样化的采矿措施以及采矿设备的使用，使得采矿工作的质量和效率均得到了进一步地提升，此外，再加上人们生活水平不断提升，社会对于各种矿产资源的需求量也在不断增大，虽然我国地大物博，但是在人均矿产资源储量上还尚且存在不足，并且我国在矿产资源开发管理过程中长期处于大量消耗和开发的经营状态，因此采矿工作的难度在新时期社会经济不断发展的过程中也在不断增大。结合传统的采矿策略在矿产资源开采作业过程中通常会出现大面积的采空区，若企业無法对采空区做出定向化地整治处理，则会导致采空区域出现严重的塌陷事故，从而导致山体崩塌。在当前采矿活动中，企业应当选用充填采矿法来改善采空区的矿体结构。

首先充填采矿作业法需要在完成对矿产资源的开采作业之后才能够得到有效地使用，在此过程中，采矿企业需要结合各种废弃物料如废渣、废石来对采空区域实施定向化地填充处理，防止采空区域出现整体坍塌的状况，因此充填采矿作业法是一类预防性的管理手段，不能使用于相关区域已经发生坍塌事故的矿层结构中。其次由于矿产资源具备较高的经济价值，为了进一步提高矿产资源开采作业的质量以及开采效率，结合充填采矿法也能够进一步提高针对矿产资源开采、回收作业的效率，避免矿柱在开采过程中无法得到有效使用的状况出现。此类开采作业对于某一类贵重金属矿产资源的开采具备较大的现实意义。

除此之外，针对破碎程度相对较为严重的矿层、矿体结构中，在结合充填采矿法使用的过程中通常是利用废石料或河沙材料，将其转变为胶结材料来实现对采空区域的充分填充，胶结材料普遍具备较大的强度，具备良好的支撑保护作用，能够确保井下作业人员采矿作业的环境安全、稳定。并且在某一类变化相对较为显著的矿体结构中，结合充填采矿作业法的使用也相对较为常见，比如在深度开采作业之后通常会导致岩层结构出现岩爆的状况，而结合充填采矿作业法也能对相关区域实施全面填充处理，避免岩爆现象出现。

二、矿山充填采矿法充填配套设施的应用分析

（一）全尾砂胶结填充施工

全尾砂胶结施工技术所涉及到的施工工艺内容较多，其中主要是以分级脱泥处理为主，将其中所产生的全粒以及尾砂来当作对采空区域填充的骨料，结合特定的比例，将其转变为胶结材料，之后再与水进行充分搅拌混合直接填充到采空区域，此类工艺方法实现了对尾矿资源的有效使用，具备经济、环保的作用，同时也实现了对废弃材料最大化的使用，并且尾砂也是一种远景资源，将其进行充填处理之后储存在地层结构中，等到后续技术成熟也能够实现对其开发保护，具体来说，等到后续能源加工使用技术变得更加成熟、完善之后也能够实现对尾砂的二次利用和二次开发。因此，全尾砂胶结填充施工工艺具备对矿产资源二次开发和使用的价值，结合此类开发技术在当前矿山充填开采作业中所使用到的原材料包含废石、废砂，同时开采企业还需要根据矿山的具体位置，适当地改变其中所涉及材料的配合比例。因此，采矿企业在结合全尾砂胶结填充施工工艺使用的过程中应当采取因地制宜的使用策略，根据当地的实际状况来对骨料进行有效分配使用。

（二）充填料浆管运输工作

在当前我国矿山资源开采作业中企业实现了机械化、智能化的生产作业形式，使得整个开采工作的生产效率得到不断地提升，因此，在矿山充填作业中对所使用到的工艺、技术、设备也提出了更高的要求和使用标准。在当前管道运输、运送作业中，为了确保相关工作能够稳定、持续地进行，使得充填材料具备更高的工作效率，企业可以将矿山当前实际的生产开发工作进行有效规划、细分，结合多种类型的管道设施针对不同料浆的力学性能来选取特定的管道来实现对矿山有效地填充。在此过程中，通常是以L型管道或环形管道为主，在结合相关管道使用之前企业需要计算出填充过程所存在的阻力值损失状况。当前，随着基础计算机软硬件设施以及相关技术水平的不断提升，通过管道输送实验模拟，结合数字化、信息化的分析手段能够充分保障材料充填工作稳定高效地进行，首先管道输送材料具备多样化的结构成分，这是由于在不同矿山开采作业中相关区域的地质条件存在相关差异而导致的，从而使得充填材料的性质也存在相应的差异，并且充填材料包含废水、废渣等各种废弃物料，同时也涉及到对工业废渣的使用如水泥、建筑残渣等。除此之外，在材料总量较大的状况下，要实现对各种材料投入比例的分析管控也具备较大的难度，因此在结合管道输送工作中可能会涉及到多种混合料的输出作业。

其次充填材料的骨料直径相对较大，由于充填浆体材料中涉及到水泥或胶凝材料等，并且其中还包含某一类骨料以及颗料直径相对较大的石块，此外，浆液材料浓度变化也相对较为明显，水砂充填浆体材料在通常情况下的浓度值应当维持在30%～50%左右，而尾砂则需要管控在70%～80%。

三、结束语

总体来说，在矿山开采作业中，结合输送管道的使用相对较为复杂，首先矿山开采企业需要在使用充填采矿作业法之前完成对充填站的有效组建，之后还需要实现对充填浆体材料进行配置使用，然后再通过管道设施将浆液材料输送到采空区域。因此，在矿山开采作业中针对不同的地势条件所使用到的充填工艺以及充填物料的差异也较为明显，同时还需要在充填过程中对管道内部的压力进行有效计算，若压力过小则会导致充填效果不佳，而压力过大会导致爆管现象的出现，因此施工人员需要对管道压力进行科学合理地计算。

参考文献：

[1]唐硕，王玉珏，宾峰.研究矿山充填采矿法充填配套设施的应用[J].中国金属通报，2021（8）：2.

[2]刘杰.充填采矿法的应用现状及发展[J].当代化工研究，2020（7）：2.