陳映儒
摘要:利用新型采礦充填設施、儀器、充填材料和技術在采礦事業(yè)發(fā)展中發(fā)揮重要作用。通過采礦充填技術的創(chuàng)新應用為采礦企業(yè)贏得了很好的經(jīng)濟效益。本文對采礦充填技術的類型以及發(fā)展前景進行闡述,期望能夠對推動采礦事業(yè)不斷發(fā)展具有參考作用。
關鍵詞:采礦技術;充填技術;技術發(fā)展
隨著時代的發(fā)展,現(xiàn)代化采礦技術,例如遙控采礦、無人礦機等,極大的提高了礦產(chǎn)資源的回收率、回采率和綜合開發(fā)率,將傳統(tǒng)的采礦技術使用信息化自動化技術逐漸予以替代,為企業(yè)創(chuàng)造良好經(jīng)濟效益。
1、采礦充填技術分類
進行采礦充填技術的選擇,要根據(jù)實際情況進行選取。例如針對陡坡采用陡坡開采技術,針對分散礦體進行分散開采技術應用。
1.1干式充填采礦技術的應用是應用外界條件,在充填采礦過程中進行填料補充,這種技術隨著不斷的發(fā)展和完善,改變了原有的作業(yè)成本大,充填時間長等弊端,能夠在滿足采礦要求的前提下,針對特殊環(huán)境進行礦產(chǎn)資源的開采。
1.2水砂充填采礦技術,利用沙石、碎石、爐渣、尾砂等進行采空區(qū)的充填材料的填充。水砂充填技術采用自流方式以及砂漿泵等充填技術,水力旋流器進行旋流再將懸浮液進行輸送,最終完成低濃度泵壓水砂填充[1]。
1.3尾砂連接充填技術,將尾砂以及天然砂碎石等進行充填。這種技術具有工作效率高,人工勞動力消耗小的優(yōu)勢,在采礦企業(yè)中正在被推廣,其原理是將水泥作為膠結劑與尾砂等進行膠結,形成填充材料完成填充作業(yè)。
2、采礦技術發(fā)展現(xiàn)狀以及充填技術發(fā)展情景分析
傳統(tǒng)的采礦技術已經(jīng)被信息化近現(xiàn)代化技術所替代,采用無人礦井遙控采礦等技術,為企業(yè)帶來很好的經(jīng)濟效益。在采礦技術現(xiàn)代化實施中,針對礦產(chǎn)資源地質構造不同,根據(jù)實際情況選用相應的采礦技術,能夠不斷優(yōu)化開采,幫助企業(yè)獲得更高的經(jīng)濟效益。
2.1采礦充填技術經(jīng)歷了多個發(fā)展階段,從上世紀初采用水砂充填工藝到新型充填采礦法,經(jīng)過一系列的發(fā)展,針對事故發(fā)生進行了充分的論證后又不斷創(chuàng)新采用新型的充填法。例如在深井礦山采用分級尾砂充填的方法,優(yōu)點是所有工作均可在地表進行,對礦山基礎設施影響較小,而采用支撐上下盤充填技術能夠保證相鄰框得以順利回采。管道自流輸送膠結充填系統(tǒng)在金屬礦山就得到廣泛應用,這種技術確保安全的前提下,能夠保障礦石礦石回收率提升。對于有色金屬開采來說能夠大大提升經(jīng)濟效益,降低開采成本。采用高水速凝全尾砂交接充填新工藝,將全尾砂漿混合制成濃度70%的充填漿料,不需脫水,可進行8小時以上作業(yè),解決了井下排水技術難題。添加化學外加劑也是一種改善流體流動性能的有效途徑,添加少量外加劑改善混凝土工作性,能夠提高混凝土的耐久性[2]。
當前為了滿足生產(chǎn)實際需求,對于兩相流理論,國內(nèi)外均進行了深入的研究,提出了各種水力坡度計算經(jīng)驗公式。例如牛偉特公式、卡爾斯公式的運用旨在改善漿體流動特性,將臨界管道直徑臨界漿體流速使用可靠的計算方法得到科學的指標。
2.2采礦新型充填技術的運用當前融合了多個學科知識,在綜合性和系統(tǒng)性非常強,實現(xiàn)了智能化、系統(tǒng)化、自動化運用。節(jié)省了大量的人力成本。首先其安全性能不斷提升,由于信息技術、計算機技術、自動化技術等先進技術的融入,采礦充填新型技術可以在生產(chǎn)過程中,通過采礦充填新型技術可利用電子信息控制系統(tǒng),采用全過程控制的方法,也避免了人為操作失誤帶來的設備損壞,極大提升了生產(chǎn)的安全性。第二,采礦充填新型技術轉變了勞動模式,將傳統(tǒng)的人工生產(chǎn)方式加以顛覆,實現(xiàn)了自動化技術運用。大量的人工勞動力可被節(jié)約,復雜的生產(chǎn)環(huán)節(jié)在機械自動化運行過程中實現(xiàn)更精準更高效的生產(chǎn),使得企業(yè)具有更強的市場競爭。
2.3從長遠看,目前礦業(yè)發(fā)展有效的利用新型填填充技術填充材料和填充設施,向著無公害化生態(tài)化的化的方向發(fā)展,新型充填技術在材料上不斷變化,成本逐漸降低,利用膠結劑和骨料形成新型的充填材料,成型效果較好,而且骨料可選用礦渣水泥,普通硅酸鹽水泥等較為低廉的可用物料膠黏劑,膠結劑則采用高水塑凝材料摻入粉煤灰石灰等,效果較好。
新型的充填設施儀器也在當前的采礦技術中得以開拓和應用,充填設施和儀器經(jīng)過更新?lián)Q代,在質量上不斷提升。新型的礫石充填料駐倉采用新型處理技術進行充填料的處理,保證填料的優(yōu)質性。新型的旋流器可以采用隔膜泵、油隔離泵等進行尾砂的處理,全新的技術如連續(xù)脫水技術、全尾砂技術等更是提升了開采工作的處理能力和過濾效率[3]。
資源開發(fā)利用上,促進礦產(chǎn)資源不斷被加大開發(fā)融入工業(yè)生態(tài)學理論,合理利用礦石廢料,針對環(huán)境污染破壞的問題,緩解資源開發(fā)難度,降低采礦工程成本,提高企業(yè)經(jīng)濟效益。隨著采礦充填技術的發(fā)展,無公害化生態(tài)化在填充采礦技術中逐漸被加以推廣,生產(chǎn)能力得到不斷提升,自然環(huán)境的破壞率得到降低。圍繞廢料排放和環(huán)境破壞進行了一系列課題研究,融入生態(tài)學理論,重新利用廢物轉化技術,采用內(nèi)循環(huán)廢料充填模式,進行了高效率采礦流程的優(yōu)化,實現(xiàn)高可靠性、低成本應用。
結束語:
新時期采礦事業(yè)不斷發(fā)展,新技術不斷應用,結合采礦技術發(fā)展要求,進行技術的創(chuàng)新,專業(yè)技術人員必須不斷提升專業(yè)技能水平,掌握國內(nèi)外有關采礦充填技術的新動態(tài),將新型的充填采礦技術融入環(huán)保節(jié)能的理念,做到企業(yè)發(fā)展也能對周邊生態(tài)環(huán)境予以保護提高勞動生產(chǎn)率的同時也能夠貫徹節(jié)能理念和環(huán)保理念。
參考文獻:
[1]? 宋志衛(wèi).探討充填采礦技術在采礦中的應用與相關問題[J].當代化工研究,2020,(9):95-96.
[2]? 徐海.崩落轉充填采礦方法粗糙模糊集理論優(yōu)選[J].中國礦業(yè),2020,29(3):110-114.
[3]? 楊曉炳,高謙,武拴軍,等.低成本充填采礦技術研究進展以及固結粉推廣應用展望[J].徐州工程學院學報(自然科學版),2019,34(4):59-63,69.
(作者單位:福建馬坑礦業(yè)股份有限公司)