现代采矿理念与充填采矿技术研究

现代采矿理念与充填采矿技术研究

 沈佶  ,朱磊

云锡股份有限公司老厂分公司    

摘要：随着矿山开采量的不断增加，矿山开采的深度也越来越大，对矿山安全管理也越来越严格。但是，长期以来实行的传统开采方式存在着资源浪费、环境破坏、设施损耗等问题，导致传统的采矿方式已经不能满足现代经济发展的需要，矿业企业迫切需要在现代矿业思想的指导下，建立绿色、环保、高资源利用率的矿山开采方式。本文结合矿山生产实践，对传统矿山开采观念的局限进行了剖析，并对现代采矿思想进行了论述，并对以现代采矿思想为指导的充填开采技术进行了讨论，以期对今后的工作有所帮助。

关键词：采矿；现代采矿理念；充填采矿技术

引言

我国矿山开采已有相当长的历史，但由于受传统开采技术的影响，矿工的开采观念落后，导致了大量的资源浪费，产生了大量的工业废弃物，污染了当地的生态环境，影响了当地的社会、经济、生态环境的和谐发展，严重时还会引发矿难、泥石流等事故，影响到工作人员和居民的生命安全。当前，随着科技水平的不断提高，为了达到对环境的有效保护，许多矿山企业开始采用充填采矿技术，以在保证矿山安全生产的前提下，解决传统开采带来的工作风险，重视对周边环境的保护，采用科学、高效的采矿技术，从而达到环保开采的目的，为采矿工业的发展提供有力的支持。

一、现代采矿理念研究

矿产资源是人类社会发展的重要基础，它给人类带来了广阔的发展空间，然而，由于矿山的开发，给人类带来了极大的社会自然冲击。在当前的社会自然状况下，人类社会和自然的协调、有序地发展是一个亟待解决的问题。现代矿业思想包含了“绿色开采”思想，就是要充分利用周边的资源，降低开采带来的环境污染，达到资源与环境协调发展的目的[1]。将可持续开采与现代采矿技术结合起来，既能降低环境污染，又能适应社会发展的需要。绿色开采的实施，主要是使矿产资源得到充分的利用，防止资源的浪费，使开采过程得到有效的控制，从而减少污染的排放，减少环境的危险，同时也使矿山中的各类废弃物得到了循环，从而达到了社会和自然的和谐发展。充填开采技术以现代采矿思想为导向的，是一种符合现代可持续发展思想的工艺方法。以现代采矿思想为导向的充填开采技术，可以使矿山生产与资源与生态环境之间的相互协调。

二、充填采矿技术的功能

（一）利用废弃物

我国目前存在大量工业废弃物和资源利用率低问题，已经成为制约我国绿色矿业发展的瓶颈。充填开采技术是利用充填法对废石、矸石进行充填，达到了“无废矿”的目的，在今后的矿山设计中有着广阔的应用前景。比如，德国沃尔辛姆矿山、德国Base铅锌矿、南京栖霞山铅锌矿等“无废料矿山”，就是充分利用废弃资源充填发电等。

（二）减少地面沉降对矿区环境的影响

采用充填开采技术可以快速填充采空区，有效地改善了采空区的应力分布。利用充填技术对矿山矿层进行充填，减轻了矿层的压力，有效地保护了矿井的顶板，使围岩的稳固性得到显著改善，防止了大面积崩塌，减少了地表裂缝，保障了矿山的土体结构稳定，避免了由于地质条件的改变而引起的大面积变形，从而为以后的采掘工作提供了方便，降低了地压的释放，缩短开采时间，增加开采量，从而有效地加快了采矿作业的进度，并减小了地压差对地表的影响，有效改善了矿山的开采条件。

（三）低贫耗开采与资源保护

充填采矿技术可以使复杂地区的矿山，例如松破矿岩、大水矿床等采掘作业，实现了矿石的最大回收和处理。同时，采取“采富保贫”措施，确保低层资源丰富的矿井得到全面开发，对相对贫乏的矿井进行了适当的保护，避免了资源枯竭和生态环境的进一步恶化[2]。

三、现代矿山采矿理念与充填采矿法的策略发展

（一）树立正确的观点

为了营造一个和谐、有序的矿山生产环境，必须树立“以人为本”、“环保”的思想，准确地计算矿山的使用寿命，确保开采的安全；在保证职工的人身安全的同时，要充分了解环保的重要性，并建立“以人为本”的工作思想，保证职工的身体健康。在矿山开采过程中，要充分考虑矿山开采后的后续处置，要考虑开采前的处置问题，制定出一套切实可行的方案。

（二）填充技术

充填技术的存在，是对绿色采掘理念的研究与革新，提高了矿山的使用效率，有效地减少了垃圾的不规范处置，并有效地控制了由于采掘造成的土壤破坏。由于技术功能的强大，使充填技术的应用领域得到扩展，能够有效地协调经济和自然的发展，并体现出多种功能和灵活性，从而使矿业开发与环保技术更加紧密地结合，达到了高效率的开发目的，实现了资源的进步和可持续发展，并形成了一套完善的、行之有效的运作机制，推动了绿色发展。

（三）填料

如果没有足够的垃圾填充剂，或没有足够的垃圾填充剂，则可用现有的地球材料来填补。比如，膏体充填，膏体成分与固态物质有一定的相似之处，但其制造工艺比较复杂，需要将各种原料经过处理和运输，制成不脱水的糊状物，然后用管子运送；覆盖岩离层注浆充填技术是一种在开采中必须进行的技术，它要求对采掘过程中所遇到的岩体进行物理处理；超防水材料充填技术，这种充填技术有很大的优点，可以通过矿山管道输送，而且占地面积很少，是一种高技术材料。

（四）扩展性探讨

作为当前充填技术的主要应用目标，矿山自身产生的固体填料是最好的充填材料，而且填料在开采过程中可以获得。考虑到现有的采矿技术，在生产中产生大量的尾砂和废石，是最佳的技术充填材料，同时，尾砂的产出比废石要高。因此，必须对尾矿的产生与补充方式进行深入的研究，使其得到最大程度的优化，从而减少补给费用；对采矿后的孔隙进行快速充填，并对其进行有效的治理，从而达到提高采收率的目的[3]。

结束语

总之，随着时代的发展，追求短期效益和低成本的企业越来越少，越来越注重矿山整体生态的协调发展，而如何扩大现代矿业的技术观念，则是当前矿业产业面临的一个难。开采过程中，应抛弃以生态、健康为代价的传统采矿思想，积极倡导绿色、生态、可持续发展的现代采矿思想，探索矿山开采的新思路，采用充填开采技术，科学、合理地处理各类废弃物，以维护矿区的生态环境。

参考文献

[1]尚建卫,李连祥.探究现代煤矿采矿理念及充填采矿分析[J].内蒙古煤炭经济,2021(05):71-72.

[2]王云.现代采矿理念与充填采矿研究[J].能源与节能,2020(09):92-93.

[3]张润达.充填采矿技术应用发展和存在问题分析[J].山东工业技术,2019(09):92.