王寅
山东黄金集团青岛黄金有限公司 山东省青岛市266100
摘要：煤矿开采作业中，将充填采矿技术运用其中，不仅能够达成深部煤矿开采目的，同时在矿下回采率优化方面也能够发挥显著成效。在此基础上，本次研究中首先分析了充填采矿技术的工艺概念，随后就其具体在采矿工程作业中的应用展开了探究，最后围绕该项技术的应用前景展开了分析，旨在通过本次研究内容的展开，进一步提升采矿工程质量。
关键词：充填采矿技术；采矿工程；技术应用
中图分类号：TD823 文献标识码：A
1 引言
随着我国工业产业发展水平的日益提升，采矿行业的发展也随之加快，且在长期高强度开采状态下，地表浅层部位易于开采矿产资源正在减少，开采条件更具复杂化，不仅开采的深度加大，同时在开采的难度上也开始提升。此时，为了提升矿产开采效率，有效将充填采矿技术应用于开采作业中，对于采矿压力降低以及采矿工程质量提升均具有助推成效。
2 金属矿开采过程中存在的问题分析
近年来，随着矿山开采技术的不断发展，矿山开采技术在实际的生产活动中体现出一定的积极作用，但是在整个应用过程出现了各种各样的问题，既无法保证矿山开采的整体效率，也容易造成大量的资源浪费。（1）虽然我国拥有大量的金属资源，但是不同地区的贫富矿差距较大，对矿山资源的利用率有待提升，且矿山资源存在较严重的浪费情况，或是受到某些因素的影响出现过度开采的行为。（2）部分矿山开采技术存在普及度不高的情况，使得部分地区的矿山资源开发效率较低，难以保证矿山资源的充分利用。（3）以往矿山资源的过度开采造成了较严重的环境破坏，且地下开采对水资源环境的影响较大。（4）在我国金属制品需求不断提升的情况下，企业为获取更高的经济效益提高了矿山开采的规模，虽然能够获得短暂的利益，但势必会影响到长远的经济发展及后期的安全风险及环境破坏，且开采技术水平在一定时间内无法得到提升，不利于矿山开采行业的持续发展。
3 充填采矿技术在采矿中的应用
3.1 分段充填采矿技术的应用
采矿工程作业过程中，分段充填采矿技术的应用操作关键点在于“分段”处理，此项技术操作中，需要针对矿下暴露面积较大的部位展开分割处理，促使采矿面能够规划成为具有若干个矩形断面结构的矿面分布形式，借此将暴露面缩小，同时也可进一步促进矿区中不稳定位置的充填工作及回采工作质量提升。例如，某矿区在应用分段充填采矿技术作业时，充分将采矿中段进行了划分，划分后需确保每一个“小中段”之间的高度差相近，例如某矿区在进行采矿中段划分时，每一 “小中段”之间的差距不超出10m。随后针对各个划分完成的中段执行开采工作，并按照采场所规定的采矿工作推进流程及深度标准，执行相关采矿施工，期间，为了确保充填及回采两项作业内容能够实现交叉运输作业目标，需要在矿下巷道内做好出矿及凿岩施工，随后将矿石及填充物从矿下运输出去。某采矿工程在作业中，选用的是CT-500HE型号的电动铲运设备，该设备的使用，能够大幅度降低矿下作业人员的工作量，从而提升采矿工作效率。当矿下的采矿作业环节基本结束后，需要立即开展采矿充填工作，某矿区作业时选用的充填材料为胶结物，在进行矿内顶板的充填时，充填设备选用了推卸式铲运机，最终实现了整个采矿过程的机械化作业目标，最终提升采矿工程生产效益。
3.2 上向分层充填采矿技术的应用
上向分层充填采矿技术也被称之为干式充填采矿技术，技术应用时，主要操作特征在于按照自下而上的开采原则完成矿产开采工作，即每次完成一层的开采工作，直接推进该开采层的充填作业流程。该项技术应用后，会在充填施工的同时，在矿下配置相匹配的行人井、排水井及放矿井。一般而言，采矿工程施工中应用上向分层充填技术，在进行矿块布置形式的选择时，主要以两种为主，一种以沿着走向进行矿块布设施工，此种布设方式，比较适用于矿内本身的矿石及相连接的围岩稳定性较佳的采矿环境中，期间，此种方法比较适用于矿体厚度不超出15m的矿下作业条件。另一种是沿着矿块切走向进行布设，其比较适用于矿石及相关联围岩本身的稳定性能较差的矿山中，此种方法比较适用于矿体厚度超出50m的矿下作业条件，在具体的布设工作开展中，需在矿内设置两排矿房，且要求矿房与矿体保持垂直方向关系，最后在矿房之内，按照矿体的走向预留出相应的纵向矿柱，促进上向分层充填施工技术应用。
3.3 下向分层充填采矿技术的应用
应用下向分层充填采矿技术进行采矿作业时，需针对矿体本身的稳定性及围岩的稳定性进行调研，此项技术更加适用于稳定性极差的采矿现场，借助下向分层填充的方式完成采矿作业流程。在具体的矿体回采施工中，需要在矿体工作面之上建筑三种矿井，分别是运输井、人天井及矿石溜井，其中，矿石溜井主要被应用在于实现矿石从上部运输到下部的矿内巷道中，而运输井则主要被应用在将充填物质运输至矿下采空区的过程中。例如，某采矿工程在采矿期间，利用下向分层充填采矿技术作业时，依照从下往上的采矿顺序完成回采了充填两项作业流程，期间，进行分层时，采用了倾斜10-15°分层方式，并在回采前，将矿石溜井、巷道及人天井之间做好连通施工，且回采起始点设置在切割巷道位置。
3.4 削壁充填采矿技术的应用
在回采作业时，需要先行完成矿石开采，随后才能展开岩石开采工作，在落矿之前，还需在矿下填充物之上做好垫层铺设工作，垫层的材料可选用胶皮带或是草袋。进行爆破采矿时，应该设置深度为1m的炮眼，借助电耙完成出矿，随后进行围岩爆破，充填采空区，并将基本的工作空间预留出来。后续的采矿施工中，可循环上述作业过程，直至完成矿块的开采。在应用削壁充填技术进行采矿爆破时，应该做好如下爆破处理：①先爆破矿体情况。在爆破点进行爆破孔钻点，工具可采用小直径钎头，爆破孔需控制在1-1.5m之间，且孔间间隔控制在0.4-0.6m之间，装药时需遵守隔孔装药原则。②先爆破围岩情况。提前确认回采空间，确保回采空间处于最小状态。期间，如矿体的倾斜度相对较大时，采场的最小空间应该控制在0.8m以上。③爆破后，进行崩落的矿石处理时，可以从人工运输或是电耙运输两种方案中选择一种。期间，当采场的空间预留超出1.2m，可以直接将电动铲运设备开到采矿现场完成运输。④为提升矿石的质量及纯度，还需在充填材料的表层铺设层垫层，常见的垫层主要以混凝土为例，厚度需控制在0.1-0.15m之间，且强度需超出3MPa，目的在于能够支撑矿石崩落的重力。
4 结束语
综上所述，为适应我国时代发展的要求，需要将提高资源利用率作为目标进行矿山开采技术升级，合理科学应用信息化采矿技术及充填采矿技术等，并重视采矿技术与智能化技术的融合，进一步使矿山开采的经济效益及社会效益得以有效提升。
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