地下金属矿山的充填采矿技术研究王顺

地下金属矿山的充填采矿技术研究王顺

王顺

王顺

山东省烟台莱州市三山岛金矿山东莱州261400

摘要：充填采矿技术也能使我国的矿产资源得到合理利用，实现了资源保护，减少了开采生产过程中产生废石等固体废物的不合理排放。同时，利用回填采矿技术可以基本达到无废开采的目的，使采矿过程中的各种难题变得合理解决。

关键词：地下；金属矿山；充填采矿技术

前言

为了更好的推动我国采矿理念的发展，需要对采矿过程中所产生的固体废弃物进行一定的解决和处理，而为此，需要进行绿色采矿主体技术的研究。充填采矿技术的研发和利用不单单可以使得采矿过程中所出现的地表下沉问题得到有效的解决，还使得矿产的应力环境功能得到合理化的改善，对于降低我国的矿产低贫损，实现我国资源的合理利用等等具有十分重大的意义。此外，利用充填采矿技术还可以使得我国的矿产资源得到合理的利用，实现了我国资源的保护，减少了在采矿过程中所产生的废石等固体废弃物的不合理排放。同时，使用充填采矿技术还可以从根本上达到采矿的目标也就是无废开采，使得采矿过程中的各种疑难问题得到合理化的解决。随着采矿技术的发展，充填采矿技术已经成为了金属矿山采矿中的一种高效率、高产量的采矿技术方法。而矿产资源在不断的开采和利用的过程中正在不断的减少，所以采矿技术需要深入的发展，并把保护环境当做己任，实现我国充填采矿技术的长久发展和进步。

1传统的采矿技术分析

传统的采矿技术在实施的过程中，首先需要进行矿产资源的开采，开采后再根据实际的情况来实现矿区的环境治理和规划。这种先开采后治理的办法使得矿床在开采的过程中，对地下的环境产生了严重的破坏，大量的地下开采物质被堆放在地表，而地下则出现大量的空塌陷区。这不单单给周边的地表环境带来了严重的危害，还使得生态环境的稳定性遭到严重的影响，会产生一系列十分严重的生态问题[2]。这些生态问题会一直存在着，并需要得到一定的治理自后才能队金属矿山进行闭坑处理。而很多的金属矿产开发企业在市场竞争中失败，并破产，因此矿山的后续治理工作不能得到合理化的实施，为此，若想在短时间内使得矿山的生态平衡被恢复则需要花费大量的时间和精力进行治理。使用传统的开采办法在进行地下矿山的治理过程中，由于矿产的暴露面积十分大，使得金属矿产周边的围岩出现不牢固的问题，这导致了大量的矿石贫化，最终使得采矿的成本增加。传统的矿产开发办法存在一定的曲线，其不能对开采空区进行合理的支撑，最终导致矿体较薄，而不能实现矿产的合理采出，产生了资源的不合理浪费。

2充填采矿的技术问题分析

在矿山的开采过程中，最常用的是充填采矿的技术。这种技术在我国的发展比较晚，还是不太成熟。在充填的技术中，有两种是比较常用的，干式充填采矿的方法以及水力充填采矿法。对充填采矿的技术问题进行研究，可以得出以下五点，在高质量的前提下，提高工艺水平；提高设备的自动化水平；构建完善的管理制度；降低开发的成本；加强充填的材料。在高质量的水平下，提高工艺水平。在开发新的技术工艺时，应该与矿区的实际情况相结合。对于那些缓倾斜以及脉矿薄的地区，矿岩应该分开开采，抛掷废弃的石头用来填充空区。对于那些厚大而又稳固性比较强的矿体，要使用浅孔以及中深孔的办法来开采，在开采结束以后，用胶结材料充填。除此之外，对采场进行设计时，需要谨慎，需要满足两个条件，一是与矿区的实际情况相联系，二是交通一定要便利。一定要选用便利的工具，用来运输充填材料。充填材料的质量一定要达到施工的要求。在放置充填材料时，位置一定要正确，因为位置的因素也会对充填材料的凝固造成影响。

3充填采矿办法分析

充填采矿办法在开采的过程中比传统的采矿办法中多了矿山的充填工序，在空的地下层进行充填控制可以使得围岩受到有效的支撑，对于采场的地压实现了有效的控制。而矿产的填充题的出现还会使得矿石的贫化程度降低，所以有利于环境的保护，与传统的采矿方法相互比较具有较大的环境优势。充填采矿办法是一种利用人工的手段进行合理支护的方法，在所开采的矿区进行回采的整个过程中，则利用填充材料向矿区中输送填充物，从而使得矿区受到填充题的合理保护[4]。这种开采技术的发展依赖于传统的采矿技术，但是其优越于传统的采矿技术，充填采矿技术可以很好的对矿井的高效采矿进行有效的适应，并使得采矿的效率大大提升，所以采矿的安全性十分高。此外，充填采矿技术是其他的采矿技术所不能比拟的，所以其在采矿企业的发展和利用中具有十分重要的作用。

4充填采矿技术的应用

4.1避免采矿的地表出现变形或者下沉的问题

利用充填采矿技术进行金属矿山的开采可以使得矿山的采空区域被有效的填充，而采空区域中的填充物可以使得采空区域中的顶层岩石被合理的支撑，还可以有效的避免围岩出现变形的问题。此外，填充物还会有效避免采空区域中的大位移威胁。在采空区域进行合理的调整，使得矿区的新的工作层面得到快速的建立，为后续的采矿工作的开展提供了有利的条件。与此同时，开采和填充得到有效的循环，采矿的周期变短的同时也提升了矿区的综合开采能力。充填采矿技术的合理化使用会使得岩层的大规模移动得到有效解决和处理，使得地表的整体结构的得到一定的保护，避免了原生态的环境受到严重的影响。

4.2充填采矿及数可以实现低贫损的开采还会达到远景的资源保护

充填采矿技术的应用面十分广泛，不单单可以在水平的矿体开采中被广泛应用，还可以在倾斜的矿体等相对复杂的矿山体系中被合理化的应用。充填采矿技术在厚大的矿体中使用，会使得矿柱的回收效率得到加强，也使得金属矿的开采品质得到提升，使得矿石的回收效率大大加强。而充填采矿技术还可以实现目前技术无法提取的矿物质的有效保护，可以实现未开采资源的合理化保护和有效应用。实现了矿产资源的合理化发展，使得生态环境得到保护。比如，全尾砂充填不仅能满足所需要的充填体强度，还能能够将全尾矿重新回填到矿井中，节省尾矿库，消除尾矿砂造成的环境污染以及安全隐患，并节省了尾矿坝的建设的成本，使充填料浆可以不脱水到井下充填。所以，全尾沙充填会成为日后充填采矿方法中常见的一种，而且有很广阔的发展前景。尾矿充填技术的优缺点主要有3个标准，如下所示：最大程度的将选厂全尾砂回填到井矿中，使矿山表面不存在地表无尾砂矿；不用对矿场的充填材料进行脱水处理，就能够得到质量强度达到要求的填充体；灌装系统投资少，设备国产化率高，灌装成本低。

综上所述，上面三种全尾砂充填技术以高浓度自流输送全尾砂胶结充填技术为最佳。然而，当填充过程中倍线较大时，浆料的自流输送功能则不能使用。为了使这一问题得到有效的解决，可以采用搅拌高浓度加压输送全尾砂胶结充填中等浓度单浆输送全尾砂高水速凝固化充填两种充填工艺。但是也需要注意相关问题，例如采用中等浓度单浆输送全尾砂高水速凝固化充填技术时，单浆输送全尾砂高水速凝固化充填能较好地解决目前全尾砂高水固化充填存在的主要问题。

结束语

充填采矿技术在发展的过程中也存在一定的缺点，为了更好的推动矿产资源的开发和利用，需要对地下金属矿产的充填采矿技术进行研究，从而使得技术上的问题得到解决，这对于我国资源环境的开发和利用十分关键。

参考文献

[1]郎刚.地下金属矿山充填采矿技术研究[J].工业,2016,(8):4.

[2]朱旭红.探讨金属矿山充填采矿技术存在的一些问题[J].低碳世界,2015,(16):113-114.