矿山充填胶凝材料的研究及应用

杨 坤

（山东鲁碧建材有限公司，山东 济南 271103）

1 胶凝充填材料简介

所谓胶凝充填材料，它指的是根据一定的比例，将胶凝材料、细砂、尾砂等细骨料加入适量的水混制而成的一种填料浆，通过管道、钻孔等方法运输到地下深井地区，能够形成一定强度的充填体，使得井下能够保证一定的安全。这种材料不仅仅能够使得相关的人员在采矿过程中保证自己的安全，还能够减少相应的固体废弃物的排放。对矿山及时进行充填，不仅可以快速有效地回填采空的地区，防止周围的岩石掉落，还能够快速的形成新的工作面，缩短开采循环周期，进而能够提高矿石的回收率，充分的利用我们有限的矿产资源。

目前充填胶凝材料可以分为以下几类：普通硅酸盐水泥复合水泥体系、高水及超高水充填材料体系以及碱激发胶凝材料体系，硅酸盐水泥，它是应用最早的，并且也是应用最为广泛的一种胶凝材料，它最初产生的时间是在上个世纪六七十年代，它是通过硅酸盐水泥来作为一种胶凝材料，进而混合水和其他的细骨料，通过拌合之后由管道输送到地下充填区进行充填，但是这种方法操作起来非常的复杂，难度较高，所以后面慢慢的被其他的胶凝材料所替代。目前主要采取的是用天然砂、尾砂来作为一种胶结充填的材料。所以为了弥补硅酸盐水泥胶凝材料的不足，相关的人员又研究出来高水及超高水充填材料体系和碱激发胶凝材料体系，这两种方法用料较少，凝固的时间短，有助于快速的充填，所以被广泛的应用到矿山开采的过程中去。

2 胶凝材料在矿山充填中的应用

目前很多的矿山企业都意识到了形势的严峻性，因此在矿山充填的过程中广泛的应用，胶凝材料，并且通过对不同胶凝材料的选取，进而达到自己的经济效益，保障自己相关人员的安全，进而保护好生态环境，节约资源。

2.1 有助于提高矿山企业的经济效益

首先选取胶凝材料来对矿山进行填充，有助于保障矿山企业的经济效益。我们了解到整个矿山充填的成本需要占到采矿整个费用的30%左右，而充填成本中充填的材料又要占到75%以上。高昂的充填成本会给的原本就低迷的矿山开采行业带来非常大的经济压力，高成本低收入这样的模式使得相关的企业的经济会持续走低，影响到企业的持续发展。当前市场竞争十分激烈，经济不断的发展使得各项的成本都非常的高，如果仅仅在充填成本这一块就需要占据非常高额的生产成本，会成为制约矿山企业发展的一个重要的因素。所以在选取胶凝材料的过程中就可以参考每一吨胶凝材料的生产成本对比当前的水泥价格，进而对自己的胶凝材料选择做一个具体的规划，了解清楚自己所需要的生产成本。而通过相关的数据表明，采用钢渣-矿渣来作为胶凝材料填充比硅酸盐水泥胶结充填的价格有明显的降低，所以采用新型的胶凝材料能够帮助矿山企业在生产过程中减少投入的成本，有助于企业实现长远的发展。

2.2 有助于保证开采人员的安全性

其次，选取合适的胶凝材料，有助于保障相关工作人员的安全，我们都知道矿山的安全事故频发，一旦发生塌陷就会使得井下的相关操作人员受到生命的威胁，所以采取合适的胶凝材料来对采矿区进行填充，有助于保证采矿区的稳定性，进而保证井下工作人员能够处于安全的环境之下工作。通过相关的资料表明，钢渣-矿渣基充填胶凝材料的流动性非常的强，它的煤灰颗粒成光滑致密的球状，这种形状效应能够明显的提高充填料浆的流动性，能在采矿区完成一定的工作之后对其进行及时的回填，有助于保证其周围地质的稳定性，进而减少塌方事故的发生，保证开采人员的生命安全。

2.3 有助于保护生态环境，节约资源

最后采取合适的胶凝材料，有助于保护生态环境，节约资源，从前面的分析我们可以了解到，在上个世纪采用的胶凝材料主要有三种，其中最多的又是硅酸盐水泥复合水泥体系，但是水泥对于环境容易造成一定的污染，操作起来非常的复杂，难度较高，在实际的使用过程中难以将其大量的使用。而相比于硅酸盐水泥，采取钢渣-矿渣来作为充填胶凝材料，一方面可以将开采的煤矿中的废弃物进行一定的处理，减少固体废弃物污染，充分的将矿产资源发挥到物有所值，充分的提高矿产资源的资源利用率，一方面可以减少企业的生产成本，在生产的过程中直接利用矿渣来作为胶凝材料，相比于传统的利用硅酸盐水泥来进行充填，有助于保护环境，减少资源的浪费程度，进而实现企业的可持续发展。

3 结语

综上所述，矿山企业需要加强自身对于矿山充填胶凝材料的研究，进而将性价比最高的胶凝材料应用到自己的生产过程中去，减少自己的填充成本，控制好自己的生产进度，才能够实现自己在当今激烈的市场竞争中的可持续发展，保障自己的经济效益和工作人员的生命安全，符合当前可持续发展的战略目标，落实保护环境的国家政策，为社会的发展和人民的生命安全做出自己的贡献。