馬曉錄

（潼關(guān)中金黃金礦業(yè)有限責(zé)任公司，陜西 渭南 714303）

礦產(chǎn)資源是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中必不可少的重要能源之一，目前，我國(guó)對(duì)礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)有了更高的標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)榈V產(chǎn)資源在日漸消耗中不斷增大，也就使礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)利用有了更深入的發(fā)展，為了滿足社會(huì)對(duì)礦產(chǎn)資源的需求，就需要引入更多的科學(xué)技術(shù)來(lái)滿足采礦的需求，在黃金礦山的采礦作業(yè)中，充填采礦技術(shù)屬于一種非常有效的采礦方法，并且已經(jīng)廣泛地應(yīng)用到了采礦作業(yè)中，因?yàn)閼?yīng)用較廣所以在開(kāi)采中常常出現(xiàn)一些問(wèn)題，為了使充填采礦技術(shù)在黃金礦山采礦作業(yè)中更好的被應(yīng)用，所以需要對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行更加深入的分析解決[1]。

1 充填采礦技術(shù)的特點(diǎn)

在黃金礦山的開(kāi)采中隨著技術(shù)的不斷完善和更新，充填采礦技術(shù)已經(jīng)是一項(xiàng)成熟的人工支護(hù)開(kāi)采技術(shù)，特別針對(duì)一些開(kāi)采難度較大、稀有金屬的開(kāi)采和巖石不穩(wěn)定的礦山中應(yīng)用極廣且安全性高[2]。

在黃金礦山開(kāi)采時(shí)為了遵循環(huán)保理念，把開(kāi)采工作和生態(tài)平衡相結(jié)合，充填采礦技術(shù)的廣泛應(yīng)用在一定程度上降低了生態(tài)環(huán)境的破壞，黃金礦山出現(xiàn)貧化的概率降低，特別是在單礦床出現(xiàn)高應(yīng)力、高低地壓、高低溫時(shí)采用充填采礦技術(shù)是最具有針對(duì)性的方法，其特點(diǎn)主要有：第一，在黃金礦山的開(kāi)采中充填采礦技術(shù)能夠降低頂板冒落及片幫帶來(lái)的一系列問(wèn)題，并且可以加強(qiáng)礦產(chǎn)周圍圍巖的穩(wěn)定性。第二，在黃金礦山的開(kāi)采中充填采礦技術(shù)采準(zhǔn)切割的工作量小，采礦過(guò)程靈活性大，還能夠降低自燃性礦石的危險(xiǎn)概率，也完全符合我們倡導(dǎo)的綠色礦山環(huán)保理念[3]。

2 充填采礦法的關(guān)鍵性技術(shù)

2.1 控制充填成本

過(guò)多的填充成本是金礦開(kāi)采中使用填充采礦方法存在的主要問(wèn)題。開(kāi)采金礦時(shí)，填充成本約占總采礦成本的70%，而在充填的材料中水泥成本又占據(jù)可充填材料的百分之七十，所以當(dāng)前的主要難題就是解決水泥用量的成本控制或者發(fā)現(xiàn)更為有效地代替材料。在這種情況下，我們可以從兩個(gè)方面考慮降低成本：一方面，考慮水泥，另一方面，考慮骨料。水泥和骨料是在充填成本中相互關(guān)聯(lián)的兩個(gè)方面。充填骨料時(shí)，骨料的強(qiáng)度必須滿足充填要求，但骨料的強(qiáng)度由骨料與砂子的比例決定，所以骨料的合理配比能夠在很大程度上減少水泥的用量。

2.2 充填料漿

黃金礦山的開(kāi)采現(xiàn)在正朝著機(jī)械化自動(dòng)化方向發(fā)展，其中管道輸送實(shí)現(xiàn)了礦山采礦作業(yè)的連續(xù)性和規(guī)范性的機(jī)械化作業(yè)。因?yàn)楫?dāng)前礦山資源的需求不斷增加，也為了實(shí)現(xiàn)目前礦產(chǎn)開(kāi)采的能力，就要運(yùn)用管道運(yùn)輸把充填物料輸送到充填采礦的作業(yè)中，確保開(kāi)采作業(yè)的正常進(jìn)行，目前我們使用的充填漿體管道輸送有兩個(gè)特點(diǎn)。

2.2.1 輸送的漿體較為復(fù)雜

由于不同的金礦具有不同的開(kāi)采環(huán)境和地質(zhì)條件，因此所用的填充材料也相差很大。當(dāng)前所選用的充填材料一般是開(kāi)采作業(yè)過(guò)程中產(chǎn)生的廢石、河砂、風(fēng)砂、水泥、粉煤灰和添加劑等。在實(shí)際的礦山充填材料中添加劑也會(huì)有所不同，所以在建設(shè)輸送管道時(shí)既要分單一成分輸送，又要分成多種成分混合輸送。

2.2.2 礦山輸送管路較為復(fù)雜

在金礦開(kāi)采中使用填充技術(shù)時(shí)，必須先在地面上安裝適當(dāng)?shù)奶畛湔?，然后在填充站生成填充料漿后，通過(guò)管道將填充料漿輸送到每個(gè)采礦現(xiàn)場(chǎng)。因?yàn)榈乩憝h(huán)境的影響需要面對(duì)的問(wèn)題比較多，所以在管道運(yùn)輸中會(huì)存在管道垂直段，水平段或傾斜段，在充填漿體輸送時(shí)如果壓力太大，就有可能引發(fā)爆管的問(wèn)題，所以一定要設(shè)計(jì)減壓段，此類種種因素導(dǎo)致了當(dāng)前管道運(yùn)輸?shù)膹?fù)雜性和多變性[4]。

3 黃金礦山中應(yīng)用充填采礦技術(shù)時(shí)存在的問(wèn)題

3.1 采礦技術(shù)與實(shí)際的礦體情況不相符

在實(shí)際的黃金礦山開(kāi)采時(shí)要確保充填采礦技術(shù)與礦山實(shí)情相符合，此外，有必要考慮是否滿足礦床開(kāi)采技術(shù)的條件，并結(jié)合多種因素來(lái)開(kāi)發(fā)一種適應(yīng)不同采礦技術(shù)的新采礦方法。但是，在充填采礦技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，經(jīng)常出現(xiàn)對(duì)緩傾斜極薄礦脈礦體實(shí)際情況或者厚大、礦巖比較穩(wěn)定礦體實(shí)際情況的相關(guān)問(wèn)題研究不夠全面。

3.2 充填材料的使用不合理

合格的充填材料要有較好的容重性能、較強(qiáng)的抗剪力學(xué)強(qiáng)度和較好的壓縮性等，并且這些因素嚴(yán)重影響著充填采礦技術(shù)所擁有的物理學(xué)性能。但是在實(shí)際的黃金礦山充填技術(shù)中，經(jīng)常出現(xiàn)充填物料的不合理使用狀況，所以導(dǎo)致充填質(zhì)量的下降。

3.3 自動(dòng)化水平不高

充填施工系統(tǒng)所具有的自動(dòng)化水平直接決定了開(kāi)采效果。例如，自動(dòng)增稠設(shè)備的性能將對(duì)填充設(shè)備的填充效果產(chǎn)生一定的影響，如果增稠設(shè)備具有更高的性能，則可以在一定程度上減少腐蝕或磨損。就目前而言，我國(guó)在此方面的水平還不夠高，導(dǎo)致黃金礦山自動(dòng)化充填技術(shù)的發(fā)展緩慢，也嚴(yán)重降低了黃金礦山企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

4 黃金礦山充填采礦技術(shù)的有效應(yīng)用

4.1 高濃度輸送技術(shù)的應(yīng)用

在黃金礦山充填技術(shù)的應(yīng)用中高濃度充填技術(shù)可以在很大程度上降低膠凝劑材料的使用，同時(shí)就降低了充填材料的成本支出，另外，對(duì)充填料漿的使用效果也有了很大的提升，從而對(duì)采礦場(chǎng)中的脫水量有了較好的把控，降低了對(duì)生態(tài)環(huán)境帶來(lái)的破壞。在實(shí)際的充填技術(shù)中合理使用高濃度運(yùn)輸技術(shù)，加強(qiáng)了充填體的強(qiáng)度效果，所以，要提高黃金礦山的開(kāi)采技術(shù)的研究，運(yùn)用先進(jìn)的科學(xué)知識(shí)，精確測(cè)量出高濃度管道在實(shí)際開(kāi)采中的輸送范圍，更進(jìn)一步的完善提高輸送管道技術(shù)的研究，特別是在小摩擦系數(shù)和低磨損力輸送方面的建設(shè)研究[5]。

4.2 研發(fā)新型膠結(jié)充填技術(shù)材料

在金礦填充材料的使用和開(kāi)發(fā)過(guò)程中，膠結(jié)質(zhì)量無(wú)論在哪個(gè)階段都影響著金礦企業(yè)充填技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)，填充強(qiáng)度與成本之間也存在比例關(guān)系。因此，為保證填充強(qiáng)度，與成本有合理的關(guān)系，有必要減少灰砂的比例，提高新型填充材料的研發(fā)速度，研制出新型的膠結(jié)充填材料。所謂的新型膠結(jié)填充材料是在充填過(guò)程中添加特殊材料，從而顯著改變填充材料的物理功能，并提高實(shí)際填充技術(shù)中的填充質(zhì)量。迄今為止，許多公司已經(jīng)在中國(guó)進(jìn)行了投資，以研究和開(kāi)發(fā)用于金礦開(kāi)采的填充材料，在原有的基礎(chǔ)上可以提高充填強(qiáng)度到百分之二十五左右的同時(shí)，也在根本上降低了綜合成本的百分之二十五左右。

4.3 全尾砂充填技術(shù)的應(yīng)用

為了更進(jìn)一步的降低充填成本提升充填質(zhì)量，就必須對(duì)全尾砂充填技術(shù)中可能遇到的問(wèn)題進(jìn)行逐個(gè)解決，有針對(duì)性的解決問(wèn)題還可以提高生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。就我國(guó)目前黃金礦山充填技術(shù)來(lái)說(shuō)，有一部分礦山開(kāi)采受到尾砂物化性能帶來(lái)的一些干擾，也提升了尾礦庫(kù)管理的成本支出。如果把尾砂充填改為細(xì)尾砂充填，就很大程度上降低了尾礦庫(kù)安全隱患的出現(xiàn)，但是對(duì)于細(xì)尾砂來(lái)講它也存在一些自身的問(wèn)題，例如滲透率不高，脫水比較困難等問(wèn)題，因此，在選用細(xì)尾砂來(lái)充填時(shí)加入適量的外加劑，就可以改善此類問(wèn)題也提升了使用效果。

4.4 發(fā)展新型的充填模式

在實(shí)際的黃金礦山采礦中由于開(kāi)采深度的不斷加深，所以就對(duì)高地應(yīng)力和高溫充填技術(shù)要求更加嚴(yán)格。新型充填技術(shù)的問(wèn)世與實(shí)際采礦環(huán)境的融合將會(huì)實(shí)現(xiàn)循環(huán)式的開(kāi)采模式。一方面提升了資源的合理利用和生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，另一方面推動(dòng)了我國(guó)黃金礦山的可持續(xù)發(fā)展。

5 黃金礦山充填采礦技術(shù)的發(fā)展方向

第一，更新完善黃金礦山充填站的管理制度。目前在我國(guó)的黃金礦山充填站都配備了電子設(shè)備和機(jī)械設(shè)備，為生產(chǎn)需要的充填材料提供了先進(jìn)的設(shè)備，為了確保充填材料不被浪費(fèi)，所以強(qiáng)化充填站的制度管理，制定充填站機(jī)械設(shè)備管理維護(hù)保養(yǎng)制度，全方面的提升充填材料的質(zhì)量保障。第二，要?jiǎng)?chuàng)新新興的采礦技術(shù)。充填采礦技術(shù)的應(yīng)用要結(jié)合實(shí)際的礦山地理環(huán)境等因素，創(chuàng)新出以信息化為基礎(chǔ)的新型采礦技術(shù)，新型技術(shù)的應(yīng)用能夠大幅度的較少成本開(kāi)支，提高礦產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)可以選擇更加適宜的充填技術(shù)。第三，是要加大提高礦山充填設(shè)備的自動(dòng)化水平。自動(dòng)化水平直接影響著采礦設(shè)備和充填技術(shù)的穩(wěn)定發(fā)展，所以引進(jìn)或研發(fā)先進(jìn)的自動(dòng)化設(shè)備時(shí)要結(jié)合實(shí)際，合理選用，并且制定出一套完整的自動(dòng)化體系來(lái)改善膠結(jié)充填站的工作效率和物料質(zhì)量。第四，加強(qiáng)黃金礦山充填技術(shù)的生態(tài)環(huán)保理念。相比較以前的充填采礦技術(shù)，現(xiàn)代的采礦技術(shù)更加高效，由于社會(huì)發(fā)展對(duì)礦產(chǎn)資源需求量的增加，因此近幾年對(duì)礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)力度也不斷增大，隨之帶來(lái)了嚴(yán)重環(huán)境問(wèn)題，所以充填采礦技術(shù)要朝著經(jīng)濟(jì)環(huán)保的方向發(fā)展，在生態(tài)環(huán)境不受影響的前提下實(shí)現(xiàn)資源的不斷開(kāi)發(fā)。

6 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)新型充填采礦技術(shù)深入地研究，系統(tǒng)的解決采礦、選礦及尾礦排放等礦山重點(diǎn)環(huán)節(jié)的突出問(wèn)題，從而真正的在金礦開(kāi)采中實(shí)現(xiàn)高利潤(rùn)，低成本，健康安全且環(huán)保的現(xiàn)代金礦開(kāi)采，進(jìn)一步提升黃金礦山資源的開(kāi)采利用率，促使我國(guó)黃金礦山系統(tǒng)化管理水平不斷提升。