浅析现代采矿理念与充填采矿

浅析现代采矿理念与充填采矿

王涛

招金矿业股份有限公司大尹格庄金矿山东招远265414

摘要：在矿产资源大规模开发的前提下，采用传统采矿模式会在开发过程中排出大量固体废料，如尾砂、冶炼渣、废石块等，这些固体废料的排放会造成严重的环境破坏，甚至会引发各类事故。大规模开发矿产资源，排放的大量工业废料、废水、废气使环境污染严重，为此，加强矿山环保及矿山资源综合利用的重要性和紧迫性受到人们越来越多的重视，并寄望于绿色采矿能有效解决这类问题。因此，在新形势下，采矿模式应倡导绿色采矿。在绿色采矿中，矿山固体废料充填采矿工艺是主体的支撑技术。

关键词：现代采矿理念；充填采矿；高效开采；安全

引言：在加快能源消耗的同时，科学技术和经济发展的进步前进促进了矿产企业的进一步壮大，使之成为社会经济发展的重要支柱。随着已探明矿产资源的不断消耗，采矿作业不得不深入地下发展，一些环境问题和地质危害也越加严峻，严重制约了社会经济的发展。因此，在采矿作业中必须采用先进有效的技术，如充填采矿技术。该技术的采用可有效提高矿产资源的回采率与利用率，具有矿产损耗低、能有效避免生态问题等特点。充填采矿技术作为一种高效的矿产开采方式，需要不断改进，并及时采取措施解决出现的技术问题，以保证该技术的可行性，从而提高采矿的质量和效率。

1现代理念下的绿色采矿

绿色采矿能够使采矿中的废料最大限度的排出，全面提高资源综合利用率，而且还能降低矿产资源开采中带来的负面影响。其基本内涵有三个：首先，使资源的综合利用程度能够提高，回收低品位矿石能有规划地进行，做到既要充分回收可利用矿物，又要实行保护性的良性开采；其次，实现废料排放最低化，在采矿过程中，应尽可能地降低废气、尾气产出排放量，削弱采矿对环境的污染和危害，减弱或者消除地表沉降导致的人文生态环境的破坏；最后，推动废料的资源化，实现废料的回收再利用。

2充填采矿技术内涵和填充形式

充填采矿技术是人工支护采矿技术的一种，在不断进行开采掘进的同时，将充填材料同时填充到采空区。

2.1膏体充填

膏体充填必须将煤灰粉、炉渣、煤矸石、劣质土、建筑垃圾等固体废物材料在地面进行加工，待成不脱水膏状时，通过泵压或重力作用下经过管道输送到采矿工作面。膏体充填技术具有环保、安全、高采出的特点。

2.2超高水材料充填

为了使充填材料能够得到广泛的利用，我国陆续研发了超高水充填技术。在20世纪80年代的中期，我国的矿业大学研发成功出一种新的充填材料，这种充填材料是ZDK高水速凝材料。该材料充填系统简单，占地少，可将泵送系统建于井下，方便使用。

2.3固体物充填

固体物充填技术具有充填开采的成本低、材料来源广泛、矸石不升井等优点，利用井下掘进矸石来进行充填。充填物主要以煤灰、黄土、破碎的矸石及固体废弃物为充填材料。

3现代采矿理念指导下的充填采矿技术研究

3.1可持续发展理念下的充填采矿

充填采矿是在现代采矿理念下提出的一种全新的采矿技术手段，能有效控制空气变化，阻止围岩破坏，充填采矿技术的核心就是充填工序，这也是回填工作中的重要内容。矿石损失之后可以用充填体代替矿柱，在一些金属矿的开采中得到较为广泛的应用，尤其是一些围岩并不稳定的矿区中。近年来应用了更为先进的开采设备，有效降低采矿成本，也提高了工作效率，很多矿山也都选择充填采矿施工，经济效益较好，对于环境的影响较低。从可持续理念角度出发，绿色采矿也是对采矿工作的新要求，目前关于这一内容，已经初步建立了全新模式，涉及到的资源也较为丰富，充分利用一切能利用的资源，减少采矿工作对生态环境的影响，协调采矿工作和资源、环境之间的关系，在采矿过程中，尽可能降低由于采矿而造成的对生态环境的不良影响。

3.2绿色采矿模式与充填采矿

从可持续发展理念角度来看，绿色采矿符合可持续发展的要求，而绿色采矿模式的具体内容是提高资源利用率，减少固体废料的排放，不破坏土地表面。绿色采矿模式主要实现途径就是充填采矿技术，能有效处理矿区中由于采矿工作而产生的固体废料，改善矿区环境，避免地表下沉，提高资源利用率，进一步保护矿区生态环境。充填采矿技术本身的适应能力较好，在各类矿床中，包括一些开采难度较高的矿床中同样适用，效果也不会打折，真正实现无固体废料的采矿。

3.3充填采矿技术消除地表下沉与改善采矿应力环境的功能

利用充填技术快速、有效地充填采空区，可以及时支撑采空区围岩，阻止和抵抗围岩进一步变形，防止大幅度的位移发生。充填体可以明显改善采空区周围二次应力分布状况，提高矿柱围岩自身的稳固性。通过充填可以快速形成新的工作面，为后续作业创造条件，缩短采充循环周期，实现强化开采，提高采矿综合生产能力。充填体可以减缓地压能量的释放速度，避免或减轻深部冲击地压的发生。

4充填采矿的发展对策

4.1不断创新充填设备

现阶段，因为矿区充填设备比较落后，所使用的充填系统具有比较低的自动控制以及自动化水平，对充填技术的有效发展造成了不良影响，同时也降低了实际充填效率以及填充质量。因此，需要对高效填充作业以及高浓度传输设备进行不断的研制，同时通过压排设备对各段压力进行有效调节，防止出现堵管问题。

4.2构建完善的充填管理以及检查制度

对充填工作进行有效的监督管理，编制针对性比较强的解决方案来处理充填采矿技术实际实施中产生的问题，同时通过现代化检测设备对充填区域进行定期检测，以此来确保充填质量。想要确保所使用的充填材料质量合格，就应该在充填站应用各种先进电子设备以及机械。大部分充填站都建在矿区里面或者是附近区域，填充站是地表设施，同时也是生产充填料的关键场所，有效应用胶结计量、阀、泵以及流量计等装置，通过电子控制方式进行控制，能够有效提升材料生产效率。

5结语

传统的采矿模式其弊端逐渐显现，大量的固体废料的堆积造成地表污染，易诱发泥石流、尾矿溃坝等次生自然灾害，引发安全事故。伴随着经济科技的发展，人们的环保意识越来越强。现代采矿理念概念便应运而生，充填采矿是依据现代采矿理念而来解决矿山废渣排放的关键技术。习近平同志提出：“绿水青山就是金山银山”，在矿产资源的开采过程中，要以现代采矿理念为支撑，大力发展充填采矿技术。我们有理由坚信，未来充填采矿无论实在技术方面还是在充填设备方面都将获得长足发展。矿产开发真正做到“无矿开采”，造福子孙后代。

参考文献：

[1]刘广泷，李瀚.关于现代采矿理念与技术应用的探究[J].山东工业技术，2017（09）：265.

[2]张华猛.浅析现代采矿理念及充填采矿技术[J].科技创新与应用，2016（06）：147.