浅析充填采矿技术在金属非金属矿山采矿工程中的应用
黄磊
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黄磊,. 浅析充填采矿技术在金属非金属矿山采矿工程中的应用[J]. 矿山工程与技术,20231. DOI:10.12721/ccn.2023.157231.
摘要: 随着我国经济的高速发展,对各种矿产资源需求量不断增加,对开展矿山开采提出了更高的要求。为了有效提升金属和非金属矿山采矿效果,就需要合理对采矿技术进行使用,在保证采矿安全效果同时,提升采矿工程作业安全性。为此,笔者将要在本文中浅析充填采矿技术在金属非金属采矿工程中的应用,希望对促进我国采矿工程事业发展,可以起到有利的作用。
关键词: 充填采矿技术;金属非金属矿山;采矿工程
DOI:10.12721/ccn.2023.157231
基金资助:

1前言

由于采矿作业开展特殊性,采矿作业本身存在较多的安全风险,对在国家发展过程中,各种矿产资源非常重要。通过合理使用填充采矿技术,可以有效保证金属非金属矿山开采安全性,提升采矿工程开展质量,为各种行业发展,创造良好的条件。

2填充采矿技术概念

在实际使用填充采矿技术过程中,往往需要伴随落矿、搬运以及其它作业,需要对采空区开展填充采矿。在实际开展采矿作业过程中,通过对填充材料合理进行使用,可以有效提升两帮岩石支护效果,并直接将其作为回采底板。该开采方式非常适合在稀有金属或者高品位矿床中进行使用,能够有效保证开采作业质量,提升自燃性硫化矿床作业安全性。通过对充填采矿技术合理进行使用,可以有效提升矿山开采工作效率,更加高效实现各种矿产资源开采作业,保护地下以及地上环境。伴随着该技术不断发展,技术使用环保效果不断得到提升,不断在填充材料和填充工艺进行创新,技术优势现状增强。

3充填采矿技术在非金属矿山开采工程中的分裂与优势

3.1充填采矿法分类。填充采矿技术可以分为削壁充填采矿法、分段充填采矿法、上下分层充填采矿法以及向下充填采矿技术。在实际开展矿山开采作业中,需要能够根据矿山地质基本情况合理选择矿山开采内容,保证充填采矿技术应用合理性【1】。在实际开展采矿作业中,需要根据填充材料类别,合理使用干式、水砂和尾砂填充采矿方法。如果按照回采工作面的形式进行分类,矿山填充开采可以分为进路、分层以及充填回采法。

3.2充填采矿法实际应用优势。在充填采矿技术实际应用过程中,其优势主要存在于以下两个方面:一、在实际开展开采作业中,应该保证开采现场以及井下作业安全性。在实际开展开采活动过程中,可以直接选择就地取材的方法,合理制备各种填充材料,针对各种采区开展由计划填充活动,最大程度避免顶面出现坍塌事故【2】。二、通过将该技术应用到矿山资源开采过程中,能够有效降低矿山开采作业中对环境造成的污染,降低开采工作对周边环境造成的恶劣影响。在实际应用该技术后,能够避免开采作业对山体地质造成严重的破坏,避免坍塌和沉陷问题的发生,避免对周围建筑以及土体造成过于不良的影响,保证矿山开采活动开展独立性。

4充填采矿技术在金属非金属矿山开采中的具体应用

4.1削壁充填采矿技术。该技术非常适合在矿体较薄区域中进行使用,矿井空间非常狭小,难以直接在矿井中设置专门的预留柱,不能保证对巷道的支护效果。因此,在实际开展开采作业过程中,需要在井内部设置混凝土底柱。在开展回采作业前,应该首先完成各种矿山开采活动,然后才能开展后续岩石开采作业。在落矿之前,需要在矿下铺设一层垫层。在开展爆破开采作业前,需要在相应位置设置1米的炮眼,然后在电耙辅助作用下,完成整个采矿作业。之后,开展围岩爆破作业,最后开展采矿区填充作业,在这个过程中需要将基本空间预留出来。在后续开展采矿作业中,需要不断重复整个作业流程,直到整个开采作业结束。在实际使用该矿山开采技术过程中,需要工程单位认真做好爆破处理工作,有效规避各种可能发生的安全事故。一、在实际开展爆破作业前,应该认真做好矿体勘测工作,合理选择爆破方式。在确认爆破点之后,应该及时在作业点开展钻孔作业,可以使用小直径钻头进行钻进。在整个过程中,需要将爆破孔深度控制在1.5米以内,充分保证爆破深度和爆破面积,爆破孔之间的距离应该控制在0.5米左右,在实际装填炸药过程中,需要严格控制装药量。二、在实际开展围岩处理工作中,应该充分做好回采空间勘查工作,力争将回采空间控制在最小状态。在这个过程中,一旦矿体出现了较大的倾斜,就需要及时调整采场空间。三、在完成爆破作业之后,应该及时组织工作人员开展爆破情况检查工作,在保证无哑蛋和延迟爆炸火药后,需要及时对崩落矿石进行处理,可以通过人工运输的方式,将崩落矿石运输到开采现场。在这个过程中,需要做好采场空间预留工作,可以直接使用现场电铲将采矿现场崩落岩石运输到场地外。三、最后,为了有效保证采矿作业顺利进行,可以直接在充填材料表面铺设垫层,通常会选择使用混凝土进行铺设垫层,提升填充支护效果,有效支撑矿石崩落重力【3】

4.2分段充填采矿技术。在实际使用填充采矿技术中,需要做好分段处理工作,主要是完成暴露面积较大地区分割,对采矿面合理进行规划,将其划分为多个面积相同的巨星断面结构,为后续采矿作业顺利实施,创造必要的条件。在实际开采作业中,其可以有效提升不稳定区域填充工作质量,降低矿产开采中的安全事故。在实际开展作业中,应该做好开采区域划分工作,保证每段之间的高度差尽量小。在划分作业完成后,需要针对中段以及小段开展开采作业,按照规定流程开展作业。在该过程中,矿体运输工作,将开采出的矿体及时运输出井外。在该项技术应用中,应该能够合理选择开采设备和开采方案,从而有效保证开采工作开展效率和质量。在井下开采作业完成后,需要开采单位及时开展矿山填充作业,能够根据矿山基本情况来选择填充材料,并在填充材料中加入一部分辅助材料。为了提升填充作业效率,可以将各种铲类运输设备应用到作业中,提升整个矿山开采效率,并充分做好作业成本控制工作,提升开采企业经济效益和生产效益。

4.3上下分层采矿技术。上下分层填充采矿技术又被称为干式充填采矿技术,其需要在开展充填作业中,采用自上而下的开采顺序,在完成当前前开采作业后,应该及时开展填充作业,然后开展更上一层矿物开采活动。在该项技术应用中,通常会在井下配置专门的行人井,为现场作业人员提供通行通道。另外,还应该认真考虑矿井内部给水问题,设置专门的排水井,保证矿物可以及时运输出井。在该技术应用中,需要做好矿块位置布置工作,在一般情况下可以考虑采用两种布置形式。一种是煤矿开采作业中沿着开采方向进行布设,能够有效提升矿井内部矿石稳定性,能够保证矿石及岩体稳定性。该方法不适合在矿体自身厚度在15米以下矿井中。第二种是在矿井内部布置围岩,直接沿着矿块走向进行布置,非常适合在矿体厚度在50米以上矿下作业环境当中。在实际开展矿块布设活动中,可以在矿井巷道内布置矿房,保证矿房与矿体呈现垂直的状态,能够按照矿体走向合理布置纵向框柱,保证填充施工技术应用效果。

结语

在我国实际应用采矿技术过程中,各种问题逐渐暴露出来,为了保证采矿技术应用效果,应该积极将各种新技术应用其中。通过合理应用填充采矿技术,可以提升采矿效果,促进矿产工作效果,需要结合工程实际情况,合理使用该技术。

参考文献

[1]赵勇.黄金矿山充填采矿技术存在的问题探究[J].世界有色金属,2021(18):22-23.

[2]王占军;吴晓军;梁建飞.充填采矿技术应用发展及存在问题研究[J].中国设备工程,2021(16):37-38.

[3]赵胜奎.安全质量管理在矿山采矿工程中的应用[J].当代化工研究,2021(11):55-56.