地下金属矿山充填采矿技术分析

地下金属矿山充填采矿技术分析

黄文柏

中国黄金集团辽宁有限公司 辽宁沈阳 110000

摘要：由于矿山开采过程中容易出现安全事故，因此，安全是安全生产的首要任务，防止安全事故、中毒、火灾等，对充填采矿技术的推广与应用起到了积极的推动作用。以中国黄金集团辽宁区域矿山二道沟金矿为例，开采深度已超过1000米，地压增大导致出现岩爆现象，严重威胁井下作业安全，因此在未来开采中，在新建矿井特别是地下矿井中，应首先采用充填开采法，并对开采方法进行论证。在地质找矿工作中，要对有关地质数据进行全面地分析，并有针对性地开展地质勘探，以确保找矿工作的高质量。充填采矿法是指在开采矿山时，在采掘工作面的同时，采用填料，以物理性质充填采空区。在一些特殊的场合，也要配合支架和填料。本文通过分析目前阶段我国充填采矿技术存在的问题，提出改进措施，以便在地下金属矿山中更大范围推广充填采矿技术。

关键词：地下金属矿山；充填采矿

一、现阶段我国充填采矿技术存在的问题

（一）充填材料使用不科学

充填材料的选择是一项复杂且综合性很强的工作，面对不同的地下金属矿山开采环境，需要采用相对应的工艺技术。但是在实际的操作过程中，我国有很多采矿工作的进行并没有做到“因地制宜”，所以在充填材料正式投入使用前，相关技术人员要全方位考虑各方面的因素，比如，所填矿山岩石的结构构造，空隙的大小和承重度，抗腐蚀性、抗碱性等化学性质，耐压性方面的物理性质等，这些关键因素都会影响矿山充填的安全性和稳定性。但是，目前仍有部分企业缺乏专业知识，导致充填材料的选择和使用不科学，不利于充填工作的可持续发展。

（二）自动化技术水平较低

当前，许多先进国家都在顺应时代趋势随着科学技术和智能制造水平不断升级，充分运用自动化和智能化技术，使充填开采技术取得了质的飞跃。因此，我们要积极地将先进的自动化技术引入到矿井的开发和充填中，以促进新的理论、技术、方法、工艺、装备的研发、推广和应用，从而推动矿业的高质量、可持续发展。随着科技进步和矿业经济方式的转型，矿产资源的发展必然会对国民经济的发展起到重要的推动作用。新一轮的工业革命正在全球兴起，新的科技、新的产业、新的经济增长点、新的增长极，新能源、新材料的需求日益增加，为矿业的发展打开了新的天地。

（三）对充填材料的需求量大

地下金属矿山的开采是一项规模浩大的工作，因此不难想象所需要的充填材料的数量也应该是非常浩大的。除此之外，根据金属矿山的状况不同，需要选择不同的充填工艺，但是不论选择何种工艺，为了保证充填效果符合要求，肯定是要加大充填材料的投入程度的。这样一来，就在无形中提高了充填采矿技术的成本，从而无法使该技术的整体经济效益达到理想的状态。为了解决这一问题，相关的技术人员就要在充填材料的研究方面花费更多的心思，争取挑选出价格美丽并且工艺效果好的充填材料，帮助企业最大限度地节约成本，提高开采的效率。

二、充填采矿技术的有效改进措施

（一）进行多管点下料，降低充填无料利息率

大多数情况下，考虑到矿山坡度、面积等因素，在进行金属矿充填时常常选择单点下料，但该方法会造成充填材料分离的问题。其中，分离现象的界限标准主要有两类，一类是充填材料进入的部分大于15m2，另一类是采空区的面积过大，大于80m2，这两种标准是保证充填材料不被挤压变形的上限，如果超过了这两个上限，肯定会对充填工作造成巨大影响。因此，企业可以将单点下料的方式优化为多管下料的充填方式，也就是说，一根管子有多个下料的位点，这样就能缓解充填材料离析的问题。

（二）注重低贫损开采

充填采矿技术的使用可以有效回收矿柱和矿石，提高地下矿山的开采品质，实现低贫损的开采目标。充填采矿技术不仅能节约资源，还能保护那些现阶段无法获取的矿物质，从而做到对自然资源的科学保护。其中，应用效果最明显的就是全尾砂充填，使用该方法一方面符合充填材料的硬度标准，另一方面还可以将未使用的全尾砂重新投放到井下，防止由于尾砂的不正当存放造成环境污染，节约了企业的资金成本。由此可见，全尾砂充填技术的发展前景一片光明，很可能成为将来地下金属矿山充填采矿的研究内容之一。

判断该充填方法好坏的标准有以下三点：其一，工厂选取的全尾砂回填效率一定要高；其二，充填料浆的强度符合标准且材质均匀，不需要进行额外的脱水工作；其三，充填成本低，充填设备大部分都为国产，充填系统投资少。综合上述三点，高浓度的自动输送全尾砂胶结的充填技术是最佳选择，但该技术也存在局限性，那就是当充填工艺的工作量过大时，料浆就无法自行流动进行输送。要想解决这个问题，必须要对全尾砂工艺进行深层次创新，尽量多使用活化搅拌高浓度或中浓度的单浆来输送全尾砂填充。这两种浓度的全尾砂应成为今后相关技术的研究方向，但值得注意的是，这两种全尾砂工艺仍存在缺陷和不足，需要相关技术人员不断地研究和探索，寻找改进方案。

（三）实现开采的环保化

随着经济的快速发展，环境问题成为世界关注的焦点。很多发达国家针对这一现象，采取了一系列治理措施，明确了工业三废的排放标准。我国在各级政府的严格监管下，对很多低品位的矿山进行了停产整顿，通过先覆盖、再绿化的方式，加强了对环境的保护，同时也加大了对开采过程中产生的废气固体材料的管理制度。

尾砂充填工艺可以有效地对矿区的环境进行保护，从而达到期望的治理效果。我国在增加矿山开采深度的同时，也需要提高矿石回采率，适当增加充填采矿法的使用率，注重生态环境的保护，从而提高采矿工作的实际效率。要想完善深层次的充填和分段充填，就需要加大高浓度全尾胶结充填、泵送膏体胶结充填等技术的推广力度，促进充填材料的改革创新。

（四）综合开采深部矿床，不断完善崩落采矿法

随着社会的不断进步和人们经济需求的日益增长，我国加大了对矿产资源的开采力度，导致我国地表资源大幅度减少，各类矿产资源出现枯竭的现象。因此，需要采取相应的措施来进行维护。首先，我国可以对矿床开采工作进行深层次研究，减少由于开采工作而对环境造成的危害，对地压、地温等进行有效控制。在较深的工作环境中，要时刻注意通风，避免出现安全事故。其次，加大崩落采矿法的使用效率。实际上，传统的开采工作已经结合了崩落采矿法，可见，崩落采矿法具有非常重要的地位。在地下开采中大规模利用阶段自然崩落法和阶段强制崩落法，可以高效地完成发展目标。

三、结语

新时代，可持续发展的理念已经渗透到社会里的各行各业，为绿色采矿技术的发展和推广打下了基础。充填采矿技术是解决地表下沉问题的重要手段，也是践行科学发展观、保护自然环境的有效方法。近年来，在国家和政府的大力支持下，开采工作实现了标准化、智能化的发展。充填采矿法可以有效缓解地表压力、防止地表下沉、促进资源的循环利用，这些无法比拟的优点不管对于企业还是社会来说，都有着重大意义，相信不久的将来，充填采矿法可以得到更多企业的认同和应用。

参考文献

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