李曉明

摘要：現(xiàn)代采礦是指實(shí)現(xiàn)既能最大限度地高效采出煤炭資源又能保證安全和保護(hù)環(huán)境的開(kāi)采技術(shù)，現(xiàn)代化采礦主要包括機(jī)械化高效開(kāi)采、綠色開(kāi)采、安全開(kāi)采等，為了使煤炭開(kāi)采業(yè)健康發(fā)展，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化采礦和加強(qiáng)充填采礦的應(yīng)用尤為重要。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代采礦理念；充填采礦；高效開(kāi)采；安全

引言

我國(guó)屬于礦產(chǎn)資源大國(guó)，并且現(xiàn)階段正處于高速發(fā)展階段，社會(huì)各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域礦產(chǎn)資源需求量越來(lái)越大。以前采用的傳統(tǒng)采礦模式一般沒(méi)有重視自然環(huán)境的保護(hù)，所以實(shí)際開(kāi)發(fā)礦產(chǎn)資源的過(guò)程中給環(huán)境帶來(lái)了很大的破壞，我國(guó)想要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，就應(yīng)該對(duì)環(huán)境污染、破壞進(jìn)行有效的防治。在該發(fā)展背景下，綠色采礦理念就應(yīng)運(yùn)而生，同時(shí)是現(xiàn)代采礦工作中的一個(gè)核心理念?，F(xiàn)代采礦理念的正確引導(dǎo)產(chǎn)生了各種新的安全、綠色以及有效采礦技術(shù)，其中就包含有填充采礦技術(shù)，并且得到了普遍應(yīng)用。

一 現(xiàn)代理念下的綠色采礦

綠色采礦能夠使采礦中的廢料最大限度的排出，全面提高資源綜合利用率，而且還能降低礦產(chǎn)資源開(kāi)采中帶來(lái)的負(fù)面影響。其基本內(nèi)涵有三個(gè)：首先，使資源的綜合利用程度能夠提高，回收低品位礦石能有規(guī)劃地進(jìn)行，做到既要充分回收可利用礦物，又要實(shí)行保護(hù)性的良性開(kāi)采；其次，實(shí)現(xiàn)廢料排放最低化，在采礦過(guò)程中，應(yīng)盡可能地降低廢氣、尾氣產(chǎn)出排放量，削弱采礦對(duì)環(huán)境的污染和危害，減弱或者消除地表沉降導(dǎo)致的人文生態(tài)環(huán)境的破壞；最后，推動(dòng)廢料的資源化，實(shí)現(xiàn)廢料的回收再利用。

二 傳統(tǒng)采礦理念和現(xiàn)代采礦理念的區(qū)別

其一，傳統(tǒng)開(kāi)采在安全作為不足，而現(xiàn)代采礦理念以人為本、創(chuàng)新安保。首先傳統(tǒng)煤礦開(kāi)采中，一直采用傳統(tǒng)的保護(hù)措施，而又在保護(hù)措施的經(jīng)濟(jì)性與安全保障能力之間搖擺，有時(shí)甚至抱著一種聽(tīng)天由命的態(tài)度，用陳舊的安保措施做了基礎(chǔ)工作，就僥幸地盼望不要發(fā)生事故，而沒(méi)有去下功夫、投資去發(fā)展更加可靠地安全措施，同時(shí)也沒(méi)有考慮到長(zhǎng)遠(yuǎn)的和間接地安全因素?，F(xiàn)代采礦理念則是本著不斷改進(jìn)與綠色安全的理念，采用更新式的安保技術(shù)和安保管理；其二，傳統(tǒng)采礦理念，關(guān)注的重點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)效益，秉承一種先污染后治理的態(tài)度，現(xiàn)代采礦理念，經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益并重。傳統(tǒng)的采礦作業(yè)產(chǎn)生的大量固體廢棄物污染地表難以治理，地下產(chǎn)生大量采空區(qū)導(dǎo)致沉降，帶來(lái)了深遠(yuǎn)的負(fù)面影響。而現(xiàn)代采礦理念的核心理念之一是綠色采礦，在開(kāi)采的同時(shí)就采取各種措施，盡可能在污染與破壞萌芽階段就用最小的代價(jià)將之處理。

三 充填采礦技術(shù)內(nèi)涵和填充形式

充填采礦技術(shù)是人工支護(hù)采礦技術(shù)的一種，在不斷進(jìn)行開(kāi)采掘進(jìn)的同時(shí)，將充填材料同時(shí)填充到采空區(qū)。

3.1膏體充填

膏體充填必須將煤灰粉、爐渣、煤矸石、劣質(zhì)土、建筑垃圾等固體廢物材料在地面進(jìn)行加工，待成不脫水膏狀時(shí)，通過(guò)泵壓或重力作用下經(jīng)過(guò)管道輸送到采煤工作面。膏體充填技術(shù)具有環(huán)保、安全、高采出的特點(diǎn)。

3.2超高水材料充填

為了使充填材料能夠得到廣泛的利用，我國(guó)陸續(xù)研發(fā)了超高水充填技術(shù)。在20世紀(jì)80年代的中期，我國(guó)的礦業(yè)大學(xué)研發(fā)成功出一種新的充填材料，這種充填材料是ZDK高水速凝材料。該材料充填系統(tǒng)簡(jiǎn)單，占地少，可將泵送系統(tǒng)建于井下，方便使用。

3.3固體物充填

固體物充填技術(shù)具有充填開(kāi)采的成本低、材料來(lái)源廣泛、矸石不升井等優(yōu)點(diǎn)，利用井下掘進(jìn)矸石來(lái)進(jìn)行充填。充填物主要以煤灰、黃土、破碎的矸石及固體廢棄物為充填材料。

四 充填采礦技術(shù)優(yōu)勢(shì)

4.1消除地表沉降、改善采礦應(yīng)力環(huán)境

充填技術(shù)可有效支撐采空區(qū)圍巖、防止其變形，并能有效防止大規(guī)模的移位發(fā)生。充填技術(shù)可在充填的過(guò)程中使新的工作面快速形成，為后續(xù)工作提供了便利的環(huán)境，使采充循環(huán)周期最大限度地縮短了，全面提高采礦綜合生產(chǎn)能力。它還能有效阻止巖層大幅度位移，從而使得在水體下、建筑物下開(kāi)展采礦作業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)，還能有效保護(hù)地表，保護(hù)好生態(tài)環(huán)境。采空區(qū)周?chē)螒?yīng)力分布的狀況通過(guò)充填體能得到顯著改善，從而使礦柱圍巖自身的穩(wěn)定性提高。

4.2降排功能

隨著礦產(chǎn)資源被大規(guī)模的開(kāi)發(fā)破壞，產(chǎn)生了大量的粉煤灰、冶煉渣、煤矸石以及廢石等固體廢料，我國(guó)的工業(yè)廢棄物中大部分也是這幾類(lèi)固體廢料，占總體廢棄物的百分之八十五左右。如果這些固體廢棄物能進(jìn)行回收利用，把它們當(dāng)成充填物再填充到地下，不僅減少了這些廢料的污染，還可以充分體現(xiàn)礦產(chǎn)資源被合理的利用。充填技術(shù)的支持對(duì)礦山開(kāi)采環(huán)境的改善和礦區(qū)環(huán)境的污染的解決都起了不可替代的巨大作用。

4.3低貧損開(kāi)采功能和保護(hù)遠(yuǎn)景資源功能

低貧損開(kāi)采功能和保護(hù)遠(yuǎn)景資源功能，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：其一，在各種角度、薄厚、復(fù)雜多變的礦體中能夠科學(xué)運(yùn)用膠結(jié)充填采礦技術(shù)，尤其是針對(duì)較為厚大的礦體，將會(huì)積極提升礦柱回收效率以及保證出礦質(zhì)量，因此能夠最大程度對(duì)礦石進(jìn)行回收；其二，對(duì)于難采復(fù)雜的礦床可以通過(guò)充填采礦技術(shù)為其提供強(qiáng)大的技術(shù)支持；其三，對(duì)下部?jī)?yōu)先開(kāi)采或者底盤(pán)富礦的礦山通過(guò)充填采礦技術(shù)形成采富保貧，而不會(huì)損失與破壞礦產(chǎn)資源。

五 充填采礦的發(fā)展對(duì)策

5.1不斷創(chuàng)新充填設(shè)備

現(xiàn)階段，因?yàn)榈V區(qū)充填設(shè)備比較落后，所使用的充填系統(tǒng)具有比較低的自動(dòng)控制以及自動(dòng)化水平，對(duì)充填技術(shù)的有效發(fā)展造成了不良影響，同時(shí)也降低了實(shí)際充填效率以及填充質(zhì)量。因此，需要對(duì)高效填充作業(yè)以及高濃度傳輸設(shè)備進(jìn)行不斷的研制，同時(shí)通過(guò)壓排設(shè)備對(duì)各段壓力進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，防止出現(xiàn)堵管問(wèn)題。

5.2構(gòu)建完善的充填管理以及檢查制度

對(duì)充填工作進(jìn)行有效的監(jiān)督管理，編制針對(duì)性比較強(qiáng)的解決方案來(lái)處理充填采礦技術(shù)實(shí)際實(shí)施中產(chǎn)生的問(wèn)題，同時(shí)通過(guò)現(xiàn)代化檢測(cè)設(shè)備對(duì)充填區(qū)域進(jìn)行定期檢測(cè)，以此來(lái)確保充填質(zhì)量。想要確保所使用的充填材料質(zhì)量合格，就應(yīng)該在充填站應(yīng)用各種先進(jìn)電子設(shè)備以及機(jī)械。大部分充填站都建在礦區(qū)里面或者是附近區(qū)域，填充站是地表設(shè)施，同時(shí)也是生產(chǎn)充填料的關(guān)鍵場(chǎng)所，有效應(yīng)用膠結(jié)計(jì)量、閥、泵以及流量計(jì)等裝置，通過(guò)電子控制方式進(jìn)行控制，能夠有效提升材料生產(chǎn)效率。

結(jié)語(yǔ)

工業(yè)快速發(fā)展的今天對(duì)礦產(chǎn)資源的需求量也日益上升，大力開(kāi)采礦產(chǎn)資源的同時(shí)所帶來(lái)的環(huán)境污染和資源浪費(fèi)的問(wèn)題也逐漸增多，如何能使環(huán)境與開(kāi)采之間平等將成為現(xiàn)在首要解決的問(wèn)題。而綠色采礦和充填采礦的運(yùn)用無(wú)疑是給采礦行業(yè)帶來(lái)了福音，在人們逐漸意識(shí)到對(duì)環(huán)境的保護(hù)與資源的合理開(kāi)發(fā)不可分割的同時(shí)，全面推廣充填技術(shù)與綠色采礦可為是最主要的目標(biāo)，努力將理念結(jié)合實(shí)際，使我國(guó)的煤礦事業(yè)更上一層樓。

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