【摘 要】
由于技術(shù)有限和對(duì)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的不足在傳統(tǒng)的礦山開采工作中,造成大量礦山肥料的產(chǎn)生,這對(duì)礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用有著極大的影響。因此當(dāng)前礦產(chǎn)資源開采的過程中,就要將現(xiàn)代化的采礦理論應(yīng)用到其中,并且利用填充采礦的方法來解決礦產(chǎn)廢料對(duì)周圍環(huán)境所帶來的影響,從而實(shí)現(xiàn)“綠色采礦”的采礦理念,以確保我國礦產(chǎn)開采行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。本文首先通過對(duì)傳統(tǒng)采礦理念的內(nèi)容和影響進(jìn)行簡要的介紹,其次闡述了現(xiàn)代化采礦理念和充填采礦工藝的相關(guān)內(nèi)容,以供相關(guān)人士參考。
【關(guān)鍵詞】
現(xiàn)代采礦理念;充填采礦;發(fā)展問題;改善措施
1 引言
在加快能源消耗的同時(shí),科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的進(jìn)步前進(jìn)促進(jìn)了礦產(chǎn)企業(yè)的進(jìn)一步壯大,使之成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱。隨著已探明礦產(chǎn)資源的不斷消耗,采礦作業(yè)不得不深入地下發(fā)展,一些環(huán)境問題和地質(zhì)危害也越加嚴(yán)峻,嚴(yán)重制約了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此,在采礦作業(yè)中必須采用先進(jìn)有效的技術(shù),如充填采礦技術(shù)。該技術(shù)的采用可有效提高礦產(chǎn)資源的回采率與利用率,具有礦產(chǎn)損耗低、能有效避免生態(tài)問題等特點(diǎn)。充填采礦技術(shù)作為一種高效的礦產(chǎn)開采方式,需要不斷改進(jìn),并及時(shí)采取措施解決出現(xiàn)的技術(shù)問題,以保證該技術(shù)的可行性,從而提高采礦的質(zhì)量和效率。
2 現(xiàn)代采礦理念
在20世紀(jì)人類思想變革中,作為一種全新的發(fā)展觀,可持續(xù)發(fā)展是劃時(shí)代的根本性變革,包括生態(tài)可持續(xù)、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)和社會(huì)可持續(xù),其中生態(tài)可持續(xù)發(fā)展是我國可持續(xù)發(fā)展的前提和基礎(chǔ),經(jīng)濟(jì)可持續(xù)是我國可持續(xù)發(fā)展的核心,社會(huì)可持續(xù)是我國可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo),生態(tài)可持續(xù)是從生態(tài)環(huán)境的有限條件出發(fā),在環(huán)境資源和環(huán)境容量兩方面采取合理的措施以維護(hù)和促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)發(fā)揮正常功能的過程。實(shí)現(xiàn)生態(tài)可持續(xù),要求人們利用高新技術(shù)廣泛開展資源高效利用以及強(qiáng)化資源循環(huán)利用。目前清潔生產(chǎn)已成為產(chǎn)業(yè)界可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略舉措,而且將綠色采礦模式應(yīng)用到了其中,它是科學(xué)發(fā)展觀在礦山企業(yè)的具體體現(xiàn)。實(shí)行綠色采礦就要求礦山企業(yè)將礦區(qū)資源利用、人文環(huán)境、生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)因素聯(lián)系起來構(gòu)成有機(jī)的工業(yè)系統(tǒng)。
3 充填采礦
充填體具有支撐圍巖,控制采場地壓的作用,同時(shí)針對(duì)采后空區(qū)圍巖的破壞和移動(dòng)具有阻止作用,充填法的主要特征在于充填工序作為回填工序的一環(huán)。礦柱可以用充填體代替,礦石損失、貧化降低。在開采貴金屬、稀有金屬、有色金屬富礦及核礦山中,得到了較為廣泛的應(yīng)用。應(yīng)用條件主要是圍巖不穩(wěn)固,或圍巖和礦石均不穩(wěn)固的有色金屬富礦或貴金屬、稀有金屬礦床。由于近年來采用了無軌設(shè)備,高分層落礦及充填系統(tǒng)自動(dòng)化等技術(shù),使采礦成本下降,采場生產(chǎn)能力及勞動(dòng)生產(chǎn)率提高,在一些礦山及圍巖穩(wěn)固的礦山,亦開始使用充填法,并取得了較好的采選綜合經(jīng)濟(jì)效果。
4 廣泛應(yīng)用充填采礦技術(shù)的主要原因
充填采礦技術(shù)之所以得到廣泛的應(yīng)用,綜合分析主要有以下幾點(diǎn)原因:
(1)充填體能有效控制采場地壓,對(duì)圍巖起支撐作用,同時(shí)還能減少采空區(qū)圍巖破壞與移動(dòng)發(fā)生率。
(2)有效平衡了原巖應(yīng)力場。礦床開采的延伸,采場范圍不斷擴(kuò)大,不僅增高深部礦井地壓,還導(dǎo)致采場出現(xiàn)應(yīng)力不平衡現(xiàn)象,增加了潛在危害。在深部礦井區(qū)采用充填采礦技術(shù),可以有效地傳遞和調(diào)整采場應(yīng)力,使原巖應(yīng)力場處于平衡狀態(tài),并解決潛在危害,有利于提高采礦作業(yè)的安全性。
(3)機(jī)械化的采礦作業(yè)。充分利用鑿臺(tái)巖車開鑿礦體,出礦時(shí)運(yùn)用鏟運(yùn)機(jī),并且還在錨桿機(jī)安裝了錨索護(hù)頂、錨桿等設(shè)施,以利于提高采礦效率。采礦企業(yè)加大科研資金投入,創(chuàng)新了膠凝材料代替水泥,增強(qiáng)了充填強(qiáng)度,并在礦區(qū)廣泛采用充填過程自動(dòng)化、充填料輸送管路化等技術(shù),有效降低了采礦成本。
(4)充填采礦技術(shù)具有礦石回采率高、貧化率低等特點(diǎn),該技術(shù)的采用不僅可以提高經(jīng)濟(jì)效益,還減少了對(duì)礦區(qū)環(huán)境的破壞率,有效地提高了采礦作業(yè)的效率和安全性。
5 充填采礦技術(shù)應(yīng)用發(fā)展存在的主要問題及解決對(duì)策
5.1 改善充填采礦技術(shù)
礦產(chǎn)企業(yè)根據(jù)礦山特點(diǎn)選擇合理的充填技術(shù)進(jìn)行礦石開采,可以滿足采礦作業(yè)與時(shí)代發(fā)展的要求。在當(dāng)今社會(huì)發(fā)展過程中,采礦技術(shù)的選擇直接影響礦產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展,導(dǎo)致礦產(chǎn)開采工作出現(xiàn)各種問題。此外,采礦區(qū)形狀的不合理設(shè)計(jì),會(huì)給充填作業(yè)、礦石開采及充填質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重影響,若無法采取措施解決這些問題,極易影響開采的工作效率和質(zhì)量。所以,礦產(chǎn)企業(yè)在進(jìn)行實(shí)際開采作業(yè)前,應(yīng)根據(jù)這些問題有針對(duì)性地制定解決方案,對(duì)礦山的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行充分收集、掌握與分析,合理制定采礦區(qū)設(shè)計(jì)方案,并選擇適宜該礦區(qū)環(huán)境和地質(zhì)特點(diǎn)的充填工藝。充填材料是保證采礦作業(yè)順利進(jìn)行的物質(zhì)條件與關(guān)鍵,若材料質(zhì)量不合格,會(huì)影響充填技術(shù)的采用效果,即使技術(shù)先進(jìn)也難以改變材料帶來的質(zhì)量影響,所以必須加強(qiáng)材料質(zhì)量控制,使采礦質(zhì)量與效率得到有效提高。
5.2 加強(qiáng)充填設(shè)備研制以提高充填作業(yè)效率
目前,由于礦區(qū)充填設(shè)備落后,充填系統(tǒng)自動(dòng)控制與自動(dòng)化水平低,制約了充填技術(shù)的發(fā)展,也降低了充填作業(yè)效率和質(zhì)量。所以,應(yīng)加強(qiáng)高效充填設(shè)備與高濃度傳輸設(shè)備的研制,并運(yùn)用壓排設(shè)備有效調(diào)節(jié)和輸送各段壓力,以免發(fā)生堵管現(xiàn)象。此外,適當(dāng)研制和引進(jìn)自動(dòng)化儀表和設(shè)備,進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測與添加,有利于自動(dòng)控制系統(tǒng)的建立,可以提高充填自動(dòng)控制與自動(dòng)化水平,保證充填作業(yè)的質(zhì)量和效率。
5.3 著力研發(fā)高強(qiáng)度的新型充填材料
由于采礦區(qū)位置相對(duì)固定,施工方法多樣,其生產(chǎn)與結(jié)構(gòu)類型各不相同,對(duì)于量的要求也各異,除此之外,充填采礦技術(shù)施工過程具有一定的復(fù)雜性,涉及各方面的采礦作業(yè)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科技的發(fā)展,傳統(tǒng)充填材料已難以適應(yīng)*社會(huì)生產(chǎn)的發(fā)展,特別是在采礦區(qū)進(jìn)行深井填充時(shí),采用的充填材料必須適應(yīng)地底壓力和溫度。所以,為加強(qiáng)采礦區(qū)的穩(wěn)定性與充填材料強(qiáng)度,礦產(chǎn)企業(yè)著力研發(fā)高強(qiáng)度新型充填材料,有效提高材料的抗壓耐溫、滲水度與可壓縮性,F(xiàn)階段,主要采用高水材料作為充填材料,該材料不僅可以進(jìn)行低濃度遠(yuǎn)距離傳輸,還具有快速固結(jié)、無重力排水、減少井下污染以及節(jié)約排水成本等優(yōu)點(diǎn)。但是,由于該材料極易風(fēng)化,抗震動(dòng)性、沖擊性、抗地應(yīng)力與強(qiáng)度低,必須不斷加強(qiáng)研制,以利于充填采礦技術(shù)的完善。
5.4 建立健全的充填管理和檢查制度
加大充填監(jiān)督管理力度,對(duì)于充填采礦技術(shù)施工中出現(xiàn)的問題有針對(duì)性地制定解決方案,并定期使用現(xiàn)代化檢測設(shè)備檢測充填區(qū)域,可有效保證充填質(zhì)量。為保證礦區(qū)生產(chǎn)需要的充填材料質(zhì)量,必須在充填站采用先進(jìn)的電子設(shè)備與機(jī)械設(shè)備。充填站大多設(shè)于礦區(qū)內(nèi)或附近區(qū)域,該站屬于地表設(shè)施,是制備礦區(qū)所需充填料的重要場所。在充填站材料制備流程中,需要運(yùn)用閥、泵、流量計(jì)、濃度計(jì)及膠結(jié)計(jì)量等裝置,這些裝置目前以采用電子控制方式,顯著提高了材料制備效率。
6 結(jié)束語
總之,充填采礦技術(shù)的采用符合國家“綠色礦山”理念,是一種高效的采礦技術(shù),不僅可以提高礦產(chǎn)資源的回采率綜合利用率,還能對(duì)地表生態(tài)環(huán)境起保護(hù)作用,有利于滿足時(shí)代的發(fā)展要求。采礦企業(yè)采用充填采礦技術(shù)時(shí),應(yīng)不斷改善和創(chuàng)新該技術(shù),并對(duì)技術(shù)使用過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行歸納總結(jié),及時(shí)采取相應(yīng)措施解決這些問題,以保證充填采礦技術(shù)的有效性,全面提高采礦效率和質(zhì)量。
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