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煤矿产业中充填采矿技术的现状分析

2013/11/25 阅读:

一、充填采矿技术的发展应用分析

随着充填采矿技术的发展,其逐步经历了废石干式充填、胶结充填、膏体充填的发展进程,而综合来看,其在我国煤矿业的应用进程可以分为以下三个阶段:首先是在20世纪50年代,煤矿业主要以废石干式充填技术,通过向采空区内填充废石、废料来开展充填施工,但是充填效率极低,施工量与生产效益严重失调,无法为煤矿业的发展提供正能量,因此其使用率逐年降低,发展至今天,已经几乎被淘汰。其次则是在20世纪80年代,胶结充填技术逐渐兴起,比如使用尾砂胶结充填、碎石胶结充填、混凝土胶结充填等,而且该类方法也有效提高了回采率,因此受到广泛的应用。最后则是在20世纪90年代,为了响应绿色煤矿的发展目标,因此对充填采矿技术也不断革新,如采取高浓度充填、废石胶结充填、膏体充填等技术,有效满足了煤矿产业对回采率的需求,而且也有效降低了生产成本,并保证了采空区的生态环境。

二、充填采矿技术的应用优势

充填采矿技术的应用率逐年递增,主要是由于该技术可以降低生产成本,提高回采率,并且可以满足煤矿产业绿色发展的宏观目标。而综合来看,该项技术主要具有以下几点优势:

1、控制采矿区地理环境的安全性采取充填采矿技术,可以有效控制采矿区地压,并有效支撑围岩,从而降低地表移动,避免出现塌方、围岩破坏等情况,有效保证了采矿区的安全性。

2、提高矿石回采率使用充填采矿技术,能够切实降低贫化率,提高矿石回采率,它可以有效保护矿床,对于一些存在自燃高危因素的矿床,该项技术可以有效减少火灾发生率。

3、降低生产作业成本新型的充填采矿技术均为机械化作业,利用凿岩台车、铲运机等设备,使得充填过程完全机械化,减少了人力资源的投入,一方面提高生产作业安全性,另一方面也降低了生产作业成本,提高企业生产效益。

4、促进深部开采的发展随着地表煤矿资源的耗损,深部开采逐渐受到煤矿产业的重视,而在深部开采中,不得不考虑地压、地应力等问题,因此采取充填采矿技术,则能够有效改善采矿区不平衡应力的问题,通过填充膏体、废石等,来调整各项平衡力,是采矿区的岩石应力达到平衡值,从而提高深部开采的效率

三、充填采矿技术存在的不足与改进措施

尽管充填采矿技术符合我国煤矿产业的发展趋势,但是其应用现状仍然存在不足之处,如果不采取有效措施予以纠正,则会影响充填采矿技术的应用效率。笔者认为,可以通过以下三点来完善充填采矿技术:

1、有些煤矿企业在应用充填采矿技术时,没有过多的考虑这些因素,因此选用的充填技术也不能满足生产需求。所以笔者认为,首先要结合不同矿场的地形特点,选择最佳的填充工艺,其次在生产施工过程中,要结合不同矿脉的的分布情况,细化填充工艺,比如说对于一些倾斜角度大、分布薄的矿脉,建议选用废石胶结充填,先进行煤矿、岩石分向挖掘,后使用废石填充,而对于厚度大、稳定性高的矿脉,建议采取尾砂胶结法填充,最后也需要对填充料的摆放位置进行规划,建议采取分段存放法,这样可以提高填充效率。

2、研发新型高强度充填材料随着煤矿产业的发展,传统的填充材料已然无法满足现阶段的生产需要,因此如果仍然沿用传统的材料,就会影响填充技术的应用效果,特别是进行深部开采,深部矿场的地压和温度都会对材料提出更大的要求。所以应该集中力量来研发新型高强度的填充材料,尤其是要提高其抗压、抗温、抗水性能。与此同时,还应该考虑填充料的孔隙率、粒度、可压缩性等。

3、引进自动化控制技术目前煤矿产业自动化生产程度直接影响着企业自身的发展,因此在完善填充采矿工艺的时候,也需要引进先进的自动化控制技术。笔者认为,首先要引进先进的填充设备,如高效浓密机、滤过机等,并且做好相关设备的养护与维修工作,其次要建立全程自动化控制系统,借助计算机管理系统,对各个填充流程进行监测,一方面可以减少人力投入,另一方面也可以提高填充工艺的高效性。期间要注意对不同填充料的配合比例进行抽检,并且结合矿场特点调节浓度。

4、加强填充工艺管理与监察在提高填充工艺的同时,也需要加强对填充流程与制度的管理。所以笔者认为煤矿企业应该重视对填充采矿工艺的施工管理,一方面要建立切实可行的监管制度,另一方面也要依照相关章程加强管理效率,尤其是要对各个填充参数、材料质量都要做好监管。结语我国煤矿企业正朝着“绿色煤矿”的目标飞快发展着,因此完善填充采矿工艺的应用效率,不仅能够提高回采率,增加企业生产效益,还能保证采空区的生态环境,实现人与自然的和谐发展。

作者:赵学龙单位:甘肃靖远煤电股份有限公司水电管理处

煤矿产业中充填采矿技术的现状分析

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