孫山生 張鵬

摘要：近年來(lái)，隨著礦山開(kāi)采力度的不斷加大，采空區(qū)的數(shù)量和處理的難度也在不斷加大，為避免發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害事故，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展，就必須切實(shí)注重尾砂膠結(jié)充填工作的開(kāi)展。本文正是基于這一視角，從尾砂膠結(jié)充填的必要性入手，對(duì)常見(jiàn)的尾砂膠結(jié)充填技術(shù)在采空區(qū)處理中的應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行了分析。以更好地實(shí)現(xiàn)采空區(qū)的處理成效提升的同時(shí)實(shí)現(xiàn)廢料的再次利用，切實(shí)促進(jìn)可持續(xù)理念在礦山企業(yè)發(fā)展的彰顯。

關(guān)鍵詞：采空區(qū)處理；尾砂膠結(jié)充填；應(yīng)用

采空區(qū)處理一直是礦山企業(yè)的工作難點(diǎn)，為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)地發(fā)展，利用尾砂膠結(jié)充填技術(shù)，能有效的實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的同時(shí)達(dá)到廢物利用。這主要得益于尾砂膠結(jié)充填技術(shù)是對(duì)尾礦資源的綜合利用，能有效的達(dá)到無(wú)廢化的開(kāi)采，同時(shí)尾砂也能當(dāng)做遠(yuǎn)景儲(chǔ)量將其保存下來(lái)，當(dāng)?shù)V山后期的資源儲(chǔ)量開(kāi)采之后，對(duì)于經(jīng)濟(jì)和技術(shù)都達(dá)到開(kāi)采條件之后，可以將其再次開(kāi)采。

1、尾砂膠結(jié)充填技術(shù)處理采空區(qū)的必要性分析

不管是現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，還是新型科技行業(yè)的發(fā)展，都離不開(kāi)礦產(chǎn)品的支持，且其需求量也在不斷地加大，礦山企業(yè)為滿(mǎn)足市場(chǎng)需求，長(zhǎng)期開(kāi)采后的礦山井下遺留了大量采空區(qū)，而這些采空區(qū)的存在，極易導(dǎo)致礦區(qū)發(fā)生塌陷、礦震和井下突水等方面的地質(zhì)災(zāi)害，且采空區(qū)在頂板圍護(hù)時(shí)較為困難，不僅形狀不規(guī)則，而且其有著較廣的散布范圍，加上互相重疊，所以處理難度較大。而加強(qiáng)尾砂膠結(jié)充填技術(shù)的應(yīng)用，則能有效的避免或減少上述問(wèn)題，而且還能將礦山廢棄物的排量有效的減少，避免或減少巖層發(fā)生移動(dòng)和地表塌陷問(wèn)題的出現(xiàn)，有效的控制井下地壓的同時(shí)達(dá)到安全開(kāi)采殘礦的目的。所以在采空區(qū)處理中加強(qiáng)尾砂膠結(jié)充填技術(shù)的應(yīng)用有著十分強(qiáng)烈的必要性[1]。

2、尾砂膠結(jié)充填在采空區(qū)處理中的應(yīng)用分析

2.1切實(shí)加強(qiáng)礦山采空區(qū)的調(diào)研

加強(qiáng)礦山采空區(qū)的調(diào)研，主要是為了更好地對(duì)采空區(qū)進(jìn)行處理，但是為了確保正常的生產(chǎn)，采空區(qū)的處理也需要堅(jiān)持輕重緩急的原則，從而結(jié)合調(diào)研的情況，對(duì)所要處理的采空區(qū)的充填方案進(jìn)行科學(xué)合理的確定，為充填工作的開(kāi)展明確了道路。所以前期的調(diào)研工作不容忽視。

2.2切實(shí)加強(qiáng)充填工藝技術(shù)的選擇

第一，全尾砂充填技術(shù)。由于我國(guó)在尾砂充填中主要是采取沉砂，但是這就會(huì)導(dǎo)致沉砂量不足和溢流尾砂難以確保穩(wěn)定的情況，此時(shí)就需要采取石塊來(lái)筑壩，而這就會(huì)導(dǎo)致材料成本上升，同時(shí)細(xì)粒級(jí)別的溢流尾砂還會(huì)導(dǎo)致環(huán)境被污染，所以這一方式已經(jīng)不再適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需要。此時(shí)如果能采取全尾砂充填技術(shù)，就能有效的避免上述問(wèn)題的出現(xiàn)。但是其在實(shí)際應(yīng)用中，難點(diǎn)就是難以把細(xì)粒級(jí)別的尾砂的沉降與水分含量有效的降低，為攻破這一難點(diǎn)，筆者認(rèn)為，應(yīng)將尾砂在井上就要制作成尾砂泥漿，再利用泵管將其輸送到井下，且脫水工作不用在井下實(shí)施，就能充填采空區(qū)。

第二，水力充填技術(shù)。這一技術(shù)主要是借助貯砂和制漿以及運(yùn)輸三個(gè)部分組成水力充填系統(tǒng)，常見(jiàn)的有水砂充填技術(shù)與膠結(jié)充填技術(shù)，二者的區(qū)別就是膠結(jié)充填系統(tǒng)中需要利用水泥供應(yīng)系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行漿液的制作，但是水砂充填技術(shù)對(duì)漿液制作的濃度標(biāo)準(zhǔn)要求較低，但是膠結(jié)充填技術(shù)對(duì)水泥砂漿濃度的要求較高，所以在實(shí)際應(yīng)用中，需要確保其濃度達(dá)標(biāo)，才能確保充填的效果得到提升[2]。

3、全尾砂充填技術(shù)在采空區(qū)處理中的應(yīng)用

為了更好地加強(qiáng)對(duì)采空區(qū)處理，我們需要結(jié)合所采用的技術(shù)，掌握其技術(shù)要點(diǎn)，以下筆者以全尾砂充填技術(shù)為例，就其技術(shù)要點(diǎn)展開(kāi)分析。

3.1緊密結(jié)合實(shí)際確定全尾砂充填流程

全尾砂充填技術(shù)中，其核心就是對(duì)尾砂進(jìn)行脫水，并對(duì)全尾砂充填工藝流程參數(shù)和成本進(jìn)行確定，所以需要結(jié)合工程的實(shí)際，針對(duì)性的對(duì)其充填流程進(jìn)行確定。一般而言，首先應(yīng)選廠尾砂，并利用高效的濃密機(jī)加強(qiáng)對(duì)其的處理，其次是在充填站的砂倉(cāng)中，將其濾水之后添加膠固粉；再次是進(jìn)行二級(jí)攪拌，并將其充填到管道之中，最后將其注入井下采空區(qū)域。

3.2切實(shí)加強(qiáng)充填配比實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展

在確定充填流程的基礎(chǔ)上，就需要結(jié)合實(shí)際需求進(jìn)行配比的確定，為了盡可能地確保所采取的脫水方式和充填墻結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性，就需要對(duì)其配比合理的確定。因?yàn)槌涮铙w強(qiáng)度大都是在膠凝材料一定時(shí)，濃度上升，強(qiáng)度就會(huì)加大，但是濃度不能太高，避免輸送困難和堵管的情況出現(xiàn)，此時(shí)就需要根據(jù)尾砂濃度和灰砂比的膠結(jié)強(qiáng)度來(lái)制作試塊，并對(duì)試塊進(jìn)行單軸抗壓實(shí)驗(yàn)，最后結(jié)合確定的配比進(jìn)行充填漿液的制作，并將其及時(shí)地輸送到采空區(qū)之中。

3.3切實(shí)做好充填料漿的制備和充填工作

當(dāng)全尾砂漿和水泥以及適量的調(diào)濃水從各自供料線匯入料斗之后，采取雙臥軸攪拌機(jī)與高速活化攪拌機(jī)進(jìn)行兩段連續(xù)攪拌之后，充填料從兩段連續(xù)攪拌均勻之后，需要確保所制備的充填料漿具有良好的流動(dòng)性和適中的濃度，并進(jìn)入安裝了電磁流量計(jì)和射線濃度計(jì)的測(cè)量管之中，從而對(duì)其流量和濃度進(jìn)行檢測(cè)。最后充填料下入料斗，采取充填鉆孔和井下充填網(wǎng)自流輸送到井下采空區(qū)中進(jìn)行充填。但是為避免大塊進(jìn)入充填鉆孔之中，為管道的沖洗提供便利，還要在下料斗中設(shè)置鉆孔排氣孔、沖洗水閥和格篩。并對(duì)充填的速度、質(zhì)量等結(jié)合具體的工況，加強(qiáng)對(duì)其的調(diào)節(jié)和優(yōu)化，借助計(jì)算機(jī)對(duì)各項(xiàng)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和存儲(chǔ)，并將其過(guò)程模擬的顯示出來(lái)，從而更好地確保整個(gè)充填任務(wù)得到順利的實(shí)施。

3.4注意事項(xiàng)

采取全尾砂充填技術(shù)時(shí)，為提高其經(jīng)濟(jì)性還要切實(shí)加強(qiáng)對(duì)其成本的控制。在成本控制過(guò)程中，需要盡可能地將井下掘進(jìn)的巖石倒運(yùn)并回填礦房，避免巖石升井。而且還要結(jié)合采礦方法，對(duì)充填的用途進(jìn)行確定，對(duì)灰砂比進(jìn)行調(diào)節(jié)，就能減少水泥的用量。同時(shí)還要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)確定充填方案，加強(qiáng)選廠尾砂的利用，達(dá)到管控成本的目的[3]。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，在采空區(qū)回填中，我們應(yīng)結(jié)合實(shí)際需要，采取針對(duì)性的尾砂膠結(jié)充填技術(shù)，并加強(qiáng)對(duì)其的調(diào)研，優(yōu)化方案的同時(shí)控制成本，實(shí)現(xiàn)充填成本的最優(yōu)化。

參考文獻(xiàn)：

[1]王英軍.尾砂膠結(jié)充填在某金屬礦采空區(qū)處理中的應(yīng)用[J].世界有色金屬，2017（18）：15-16.

[2]施蘭義，李有銘.尾砂膠結(jié)充填在某金屬礦采空區(qū)處理中的應(yīng)用[J].世界有色金屬，2017（16）：76-77.

[3]張飛，張衡，劉德峰，朱師波，劉小超，徐曉宏，黃堃，謝明星.尾砂膠結(jié)充填在某金屬礦采空區(qū)處理中的應(yīng)用[J].有色金屬（礦山部分），2013，65（04）：16-19.