地下金属矿山的充填采矿技术研究 王海东

发表时间:2020/6/1   来源:《基层建设》2020年第4期   作者:王海东 刘春光
[导读] 摘要:在当今我国经济不断发展的形式下,金属矿山的规模持续扩大、数量不断增加,以往的采矿模式和采矿技术已经难以满足行业的需求,采矿中产生的污染物质也对生态环境带来负面影响,为了更好的推动我国采矿行业的发展 ,采矿行业必须要对行业中产生的废料进行解决,所以需要对绿色无污染的采矿技术进行研究,有效的实施可持续发展战略。
        招金矿业股份有限公司金翅岭金矿  山东招远  265400
        摘要:在当今我国经济不断发展的形式下,金属矿山的规模持续扩大、数量不断增加,以往的采矿模式和采矿技术已经难以满足行业的需求,采矿中产生的污染物质也对生态环境带来负面影响,为了更好的推动我国采矿行业的发展 ,采矿行业必须要对行业中产生的废料进行解决,所以需要对绿色无污染的采矿技术进行研究,有效的实施可持续发展战略。在此背景下,本文主要针对地下金属矿山的充填采矿技术进行分析和研究,希望给予我国相关行业以参考和借鉴。
        关键词:地下金属矿山;充填采矿技术;研究
        充填采矿技术的利用和推广不仅仅能够让采矿过程中地表下沉的问题得到解决,还可以使采矿过程中所产生环境污染的废料得到合理的改善,对降低采矿行业的损失率和实现资源合理化利用等具有非常重要的意义。充填采矿技术可以使我国矿产资源得到合理利用,逐渐实现资源保护。
        1.传统采矿技术
        传统采矿开采技术,首先需要先开采矿产资源,开采完之后再结合实际情况进行环境治理和矿区的规划。这种后治理、先开采的技术方式,导致开采行为对生态系统和地下环境造成了严重污染和破坏,同时造成地表大面积塌陷,开采物质从地下挖出堆放在地面,在缺乏填充物支撑下,地下采空区的面积不断扩大,不仅对周边环境造成危害,同时还会影响生态稳定性,进而诱发一系列的生态问题。如果这些问题一直得不到解决,矿山周边的生态平衡就会被打破,在这种形式下就需要当地政府和采矿企业花费大量的精力和时间进行综合治理,甚至需要金属矿山关闭来解决当前问题,从而造成一定的经济损失或者破产。矿山开采完的后续工作一旦不能够得到合理的解决,想要在短期内使矿山恢复开采状态就会需要浪费大量的时间和金钱去进行处理。以往的金属采矿技术在地下治理中,由于其暴露面积较大,周边围岩容易出现坍塌或者不牢固的情况,进而增加采矿成本。同时,在采空区缺少合理支撑的前提下,矿体越来越薄,不能将矿产高效采出,浪费了大量的金属矿产资源。
        传统开采技术有一定弯路,在不能合理开采的前提下,矿山资源会越来越少,没办法高产开采,也不能实现合理的开采方式,所以就出现了金属矿产资源大量浪费的现象。
        2.充填采矿技术
        充填采矿与以往的采矿技术在工作流程方面并无本质区别,充填采矿技术是通过使用人工手段来进行合理的保护采空区的方式,在开采的整个过程中,利用充填物把矿区中填充好,有效支撑附近的围岩,进而合理控制采场地压,利用填充物支撑采空区,还可以降低贫化程度,从而使矿区得到了一定的保护,也降低了环境污染,与以往的采矿技术相比较,具有绿色、环保、节约等优势。充填采矿技术属于通过人工手段合理支护采空区的方法,在整个金属采矿过程中,通过填充材料向采空区输送填充物,能够保证矿区的安全生产和环境保护,对促进企业的可持续发展具有积极意义。
        3.充填采矿技术的积极意义
        (1)防止出现地表下沉和变形。

首先,在对金属矿山进行开采工作中,通过充填采矿技术可以有效充填采空区,里面的填充物能够支撑采空区的顶部岩石层,防止围岩出现下沉以及变形;其次,填充物还能够防止采空区出现较大位移,合理调整采空区的空间,有助于企业快速建立工作层面,为采矿后续工作提供条件;再次,充填和开采交替循环,可以有效缩短采矿周期,提升企业的开采综合能力;最后,合理应用充填采矿技术,能够有效缓解岩层移动,保护地表结构和生态平衡,避免采矿区的原本生态环境被严重破坏。
        (2)降低贫损和保护远景资源。当前,充填采矿技术在我国已经获得了广泛的应用,其不仅可以在水平面金属矿体中进行应用,还能够在倾斜或者地下矿体中进行合理应用。在厚度较大矿体开采中应用该技术,可以提升矿柱利用效率,进而优化金属矿品质,减低矿山贫损。同时,该技术还可以对矿物质实现有效保护,对尚未开发的金属矿资源进行有效应用和合理保护,维护采矿区的生态平衡。
        4.充填采矿技术的相关途径
        (1)创新采矿工艺。在应用充填采矿技术中,需要结合采矿技术、矿床条件以及矿山特点,创造或者创新新型的采矿工艺,例如倾斜矿脉,可以通过废石抛掷或者矿岩分掘的方法充填空区;又例如对于厚大矿岩,可以通过高水材料、块石胶结或者尾砂胶结进行充填,在提升生产效率的同时,还可以降低成本,对采空区进行科学处理。
        (2)创新充填材料。目前使用的高水材料有着固结速度快、无重力水排出等等优点,不仅可以避免环境的污染,也可以节约费用使用。但是高水材料也有自己的缺点,就是强度低下,在使用中极其容易出现被风化的状况,高水材料的成本比较高,但是性能比较差。所以,需要矿产行业相关企业多多创新开发新型的材料,本着以成本低、强度高而且性能好的填充材料为新型材料,逐渐代替高水材料,从而提高采矿质量和效率,还节省了相关费用。
        (3)创新充填设备。目前来看,我国在使用充填采矿技术时,主要是以人工手段进行,机械化和自动化的程度低下,这便给金属矿开采效率造成了一些麻烦。所以,采矿行业的相关企业需要做到积极创新研制全自动化、机械化的充填设备,比如真空过滤机、陶瓷过滤机、盘式过滤机和高效浓密机等等,通过全机械化和自动化的设备可以进一步提高充填的效率,从而提高采矿质量, 满足采矿的施工要求,避免人工化工作。
        结术语
        随着我国金属采矿行业的蓬勃发展,其开采技术也在不断的优化和完善中,经研究发现,采用充填采矿技术进行采矿,不仅仅会有效的节约资源,而且还能做到国家响应的环保化开采,对我国资源的保护具有着重要的作用。但是该项技术在发展中依然存在诸多缺点和不足,需要相关企业在实践生产中不断优化和改进,对促进我国金属矿产资源的合理利用和开发具有关键意义。
        参考文献
        [1]陈泉.建国以来我国金属矿采矿技术的进展与未来展望[J]科学技术创新,2018(17):182-183.
        [2]董占军.韩明龙.地下金属矿充填采矿技术分折[J]科学技术创新,2018 (14) :152-153.
        [3]尹伟天,郭威.地下金属采矿科学技术的发展趋势[J]世界有色金属,2017 (02):125-126.
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