地下金属矿山的充填采矿技术研究

2023.09.05

崔忠贵

摘要：新时期下，随着我国采矿技术的蓬勃发展，金属矿的规模持续扩大、数量不断增加，以往的采矿模式和采矿技术已经难以满足行业的需求，采矿中产生的污染物质也对生态环境带来负面影响。在此背景下，本文主要针对地下金属矿山的充填采矿技术进行分析和研究，希望给予我国相关行业以参考和借鉴。

关键词：地下金属矿山; 充填采矿技术; 研究

中图分类号：TD853.34 ?文献标识码：A ? ? ? 文章编号：1006-3315（2019）03-201-001

在可持续发展理念的指导下，绿色采矿技术逐渐受到行业和社会的高度重视，充填采矿技术的利用和推广，不仅能够解决由于采矿而导致的地表下沉，同时还可以缓解采矿工作对生态环境的污染和破坏，降低矿产损失，对维护生态平衡、合理利用资源具有积极意义和关键作用。

1.传统金属采矿技术

以往的金属采矿技术在应用中，其需要先开采矿产资源，结合具体开采情况，进行矿区规划和环境治理。这种后治理、先开采的技术方式，导致开采行为对生态系统和地下环境造成了严重污染和破坏，开采物质从地下挖出堆放在地面，在缺乏填充物支撑下，地下空塌陷区的面积不断扩大，不仅对周边环境造成危害，同时还会影响生态稳定性，进而诱发一系列的生态问题。如果生态问题不能得到有效的治理，矿山周边的生态平衡会被打破，需要当地政府和采矿企业花费大量的精力和时间进行综合治理。

以往的金属采矿技术在地下治理中，由于其暴露面积较大，周边围岩容易出现坍塌或者不牢固的情况，进而增加采矿成本。同时，在采空区缺少合理支撑的前提下，矿体越来越薄，不能将矿产高效采出，浪费了大量的金属矿产资源。

2.充填采矿可行性分析

充填采矿与以往的采矿技术在工作流程方面并无本质区别，其增添了充填工序，在完成采矿工作中，利用充填物对采矿区进行回填，有效支撑附近的围岩，进而合理控制采场地压。利用填充物支撑采空区，还可以降低贫化程度，实现对生态环境的有效保护，与以往的采矿技术相比较，具有绿色、环保、节约等优势。充填采矿技术属于通过人工手段合理支护采空区的方法，在整个金属采矿过程中，通过填充材料向采空区输送填充物，能够保证矿区的安全生产和环境保护，对促进企业的可持续发展具有积极意义。

3.充填采矿技术的积极意义

3.1防止出现地表变形以及下沉

首先，在对金属矿山进行开采工作中，通过充填采矿技术可以有效充填采空区，里面的填充物能够支撑采空区的顶部岩石层，防止围岩出现下沉以及变形;其次，填充物还能够防止采空区出现较大位移，合理调整采空区的空间，有助于企业快速建立工作层面，为采矿后续工作提供条件;再次，充和开采交替循环，可以有效缩短采矿周期，提升企业的开采综合能力;最后，合理应用充填采矿技术，能够有效缓解岩层移动，保护地表结构和生态平衡，避免采矿区的原本生态环境被严重破坏。

3.2保护远景资源和降低贫损

当前，充填采矿技术在我国已经获得了广泛的应用，其不仅可以在水平面金属矿体中进行应用，还能够在倾斜或者地下矿体中进行合理应用。在厚度较大矿体开采中应用该技术，可以提升矿柱利用效率，进而优化金属矿品质，减低矿山贫损。同时，该技术还可以对矿物质实现有效保护，对尚未开发的金属矿资源进行有效应用和合理保护，维护采矿区的生态平衡。

例如全尾砂充填法，其能够提升充填物强度，在井下使用全尾砂充填，避免其在地面而导致的安全事故和环境污染，节约开采成本和维护费用。随着我国采矿事业的快速发展，全尾砂充填已经成为了充填采矿技术的未来主要发展方向，具有十分广阔的推广前景。

4.创新地下金属矿山充填采矿技术的相关途径

4.1创新采矿工艺

在应用充填采矿技术中，需要结合采矿技术、矿床条件以及矿山特点，创造或者创新新型的采矿工艺，例如倾斜矿脉，可以通过废石抛掷或者矿岩分掘的方法充填空区;又例如对于厚大矿岩，可以通过高水材料、块石胶结或者尾砂胶结进行充填，在提升生产效率的同时，还可以降低成本，对采空区进行科学处理。

4.2开发填充材料

高水材料具有无重力水排除、固结速度快等优势，可以避免污染井下环境，节约填充费用。但是其缺点为强度较低，在应用中容易出现风化的情况，材料成本较高，抗冲击性和抗振动性较差。因此，相关企业需要积极开发新型的充填材料，以成本更低、性能更好、强度更高的填充材料取代高水材料。

4.3创新填充设备

当前，我国在应用充填采矿技术中，其主要以人工的形式进行，自动化和机械化程度较低，对采矿效率带来了一定的影响。因此，相关企业需要积极研发和创新具有较高自动化和机械化程度的填充设备，例如盘式过滤机、真空过滤机陶瓷过滤机以及高效浓密机等，通过机械设备可以提升井下填充的效率和质量，满足金属采矿施工的需求。

5.结语

总而言之，随着我国金属采矿行业的蓬勃发展，其开采技术也在不断的优化和完善中，应用充填采矿技术可以节约资源成本，促使采矿过程趋于环保化和绿色化，降低资源损失、提升利用效率，符合绿色发展的理念，对企业安全生产和生态环境保护具有积极作用。但是该项技术在发展中依然存在诸多缺点和不足，需要相关企业在实践生产中不断优化和改进，对促进我国金属矿产资源的合理利用和开发具有关键意义。

参考文献：

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