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充填采礦技術存在問題分析

發布時間:2020-07-07所屬分類:工程師職稱論文瀏覽:1

摘 要: 摘要:在能源緊張態勢下,煤礦企業更注重煤炭開采效率的提升,而忽視了煤炭開采所伴隨的嚴峻環境問題。為了實現綠色、無廢開采,應當加大填充采礦技術應用,實現固體廢棄資源的有效利用,避免因采礦造成的地表變形、坍塌等現象,確保煤礦開采的可持續性。本

  摘要:在能源緊張態勢下,煤礦企業更注重煤炭開采效率的提升,而忽視了煤炭開采所伴隨的嚴峻環境問題。為了實現綠色、無廢開采,應當加大填充采礦技術應用,實現固體廢棄資源的有效利用,避免因采礦造成的地表變形、坍塌等現象,確保煤礦開采的可持續性。本文基于充填采礦技術存在問題分析展開論述。

充填采礦技術存在問題分析

  關鍵詞:充填采礦技術;存在問題;分析

  引言

  充填采礦是指在開采礦產的過程當中,在周圍巖石層不穩固的地區采用物料回填的方式對采空區進行填充,提升周圍礦石的穩定性,從而最大限度地保障巖石層的穩固性,防止在礦產資源開采之后周圍巖層失穩造成垮塌。充填采礦技術還被利用在開采廢料的處理問題上,將采礦過程中產生的固體廢棄物進行無害化處理,從而達到保護生態環境的目的。隨著社會對礦產資源的需要量增長,礦業開采技術也應當與時俱進,體現環保的目的和要求,響應環境保護的時代號召,這也是當前礦產開采工作的重要環節。

  1充填采礦技術的發展

  根據充填物的類型,充填采礦技術可以分為水砂充填、干式充填和膠體充填。經過大量實驗發現,水砂充填的效果最好,但是成本非常高。水砂主要是河砂和水按照一定的成分形成的,在充填時通過管道注入到采空區中,水砂在采空區中脫水后會對巖層的頂板起到支撐作用。使用水砂充填技術存在一個問題,即河砂的用量非常大,很多礦區并不具備這樣的條件,尤其是政府對河砂的管控越來越嚴,干式充填采礦技術是以固體物質直接充填采礦區,這種方式不需要對充填材料進行特殊的處理。常用的干式充填物質有粉煤灰、固體廢棄物和矸石等,但是這種物質的強度非常低。由于采礦中充填物的需求量非常大,干式充填物很難滿足充填的要求。干式充填有助于以非常低的成本處理一些垃圾物質,例如矸石、粉煤灰等,有利于實現煤炭的綠色開采。鑒于干式充填形成的充填物強度低的問題,特提出了膠體充填采礦技術。這種技術是將2種水溶性物質按照一定的比例配置成膠體,然后充填到采空區中,凝固后可以對采空區進行有效的支撐。這種膠體的凝固時間和強度可以通過控制2種混合物質的濃度來實現,它可以滿足不同回采條件的需求。這種充填材料的生產已經實現了工業化,而且在井下運輸方便,具有很好的推廣前景。目前,充填采礦技術正處于發展階段,在某些礦區得到了很好的應用,但并未在全國推廣起來。出現這種情況的原因有2點:a)充填采礦技術的成本難以得到有效控制,采用的充填物質的成本有的已經超過了煤炭本身的價值;b)充填采礦技術的效率受到充填效率的限制,難以有效提高,這十分不利于煤炭的高產高效。

  2實例探析充填采礦技術在采礦中的應用與相關問題

  2.1資源浪費且利用率低

  雖然我國煤礦資源較為豐富,但由于采礦技術仍不夠完善,再加上對小型煤礦資源的不重視,導致資源浪費問題嚴重,而且煤礦開采利用率較低。由于煤礦企業采礦能力差異性較大,許多中小型礦產開采率較低,使資源得不到有效開發,極大限制我國煤炭開采的可持續,相較于先進國家,在煤炭開采利用方面還有較大提升空間。

  2.2對充填站管理力度不足

  根據對充填采礦技術在采礦中有的問題以及對應解決措施展開的大量實際調查研究能夠更加明確的了解,伴隨著我國社會現代化程度的不斷加深,采礦行業的發展也逐漸朝著科技化、機械化、智能化的方向發展,因此,采礦企業不僅要具備與時俱進的思想意識,創建具有較高現代化的水平的充填站,而且,還要能夠明確了解充填站所需要使用的各項機械化設備和電子化設備,有能力為充填站配備齊全這些設備,使充填采礦技術在充填站的輔助下,將自身具有的作用和優勢全面發揮出來。這樣,才能保證在運用充填采礦技術時,所需要的充填材料得到有效的供應。與此同時,為了給采礦企業運輸礦產資源提供便利,大部分采礦企業都會將充填站的建造地址選擇在距離礦產資源比較近或者采礦場現場。除此之外,采礦企業想要保證建造的充填站能夠符合標準要求,必須對企業內部現有的充填站進行優化、完善,保證各項設備的健全,比如,一座合格的充填站必須具備濃度計、流量計、泵等設備,并且要結合實際施工情況,對充填站內部的所有設備進行定期或者不定期的檢查和保養。這樣,才能保證充填站能夠對各項松散材料的填充速度進行有效的控制。另外,為了使充填站相關工作的運行能夠保持在正常狀態,還要結合具體的檢測、維修情況,制定一套對應的管理標準,嚴格檢查充填站的每一項產品,這樣,才能使充填材料的質量得到有效的保證,進一步提升充填站的管理力度。

  3充填采礦技術的發展建議

  3.1加強對充填設備的建設

  充填采礦工程需要一定的設備和機械來進行作業,因此在一定程度上應當加強對工程填充設備的建設,解決現有的充填機械頻繁出現故障而導致的開采效率下降等問題,有關的工作部門應當切實加強對充填設備的建設和研發,結合先進的充填設備制造經驗,利用先進技術加強對充填設備的建設和改進,加強機械制造技術的研發和推廣,將先進的技術內化為自身的機械制造技藝,加強對我國礦業開采的模式轉型,為我國的采礦技術奠定堅實的基礎[5]。另外一方面,在充填采礦的管理制度上應當加強建設,突出采礦管理的重要性,使采礦技術得到管理人員的重視,加強安全生產責任意識,為工程建設良好的開采規劃,保證相關的工作人員在工作中能夠做到兢兢業業,遵守紀律,保證充填采礦工作得以安全運行。

  3.2采礦材料新型化,同時應用新型化學添加劑

  在我國充填采礦技術應用過程中,其中的一項重要組成部分在于礦山充填材料的選擇,而礦山充填材料的主要組成部分包括了膠結劑以及骨料等兩個類型,其中選擇骨料過程中往往根據周圍的地形地勢進行就地取材,而在膠結階段選擇過程中應用到的多為普通硅酸鹽水泥,同時一部分礦山當中可能會由于其地勢因素,而摻雜了一部分石灰以及粉煤灰等材料,而作為一種較為典型的充填膠結劑,高水速凝材料的應用具備獨特效果,通過這樣一些添加劑添加入常規的充填材料當中,通過使用添加劑,使得充填材料具備有更為優良的物理性能,使用充填材料具備有更為優良的充填效果,同時通過應用添加劑,還能夠有效減少骨料等材料凝固時間。此外,為了提高充填材料的強度,同時改變其易性,可以向充填材料當中添加減水劑而達到這些效果。

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  結束語

  在采礦過程中應充填采礦法,從而選取最合適的充填材料、充填模式以及檢測儀器,使得礦山具備有較高的回采率,從而實現充填工作的自動化以及管路化。通過將礦山充填材料規范為尾砂,使得礦山工程具備有較高的安全性以及穩定性。特別是在一些貴重金屬礦山采礦工作進行過程中,應用充填采礦方法,能夠獲取更高的經濟效益。因此有關工作人員必須深入的研究以及探討充填采礦方法的正確應用以及正確方法,從而獲取更高的應用效果,同時還必須將新型的充填采礦方法應用于各個礦井礦區工作過程中,以促進礦井快速發展。——論文作者:孫振國 1 徐振華 2 王超 2

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