充填采矿方法在铜矿山的运用

充填采矿方法在铜矿山的运用

狄发雄

玉溪矿业有限公司，云南玉溪653405

摘要：随着我国经济的不断增长，开采行业呈现出繁荣发展的态势，对国家的现代化进程具有举足轻重的作用。特别是铜矿的开采，为国家的发展带来了丰富的高质量的矿山，并在一定程度上促进了国民经济的发展。由于采矿工作复杂，必须保证采矿方法的科学，提高采矿作业的效率，保证采矿作业的安全性。由于采用了大量的充填采矿方法，使国内的铜矿开采事业得到了很好的发展。文章对其优势进行了剖析，探索充填采矿法在铜矿的应用。

关键词：充填采矿法；铜矿；运用

前言

随着社会的发展，人们对资源的需求日益增长，高效的开发利用是保证国民经济可持续发展的关键。铜矿山是国家经济发展的一大基本任务，它可以为国民经济的发展提供必要的矿产资源。从目前的资源开采进程来看，资源浪费和环境影响很大，不但对资源的循环和使用不利，而且对环境也产生了很大的影响，这与我们国家正在实施的可持续发展策略不符。在利用充填采矿方法在铜矿中的应用来看，其在减排、环保等方面具有明显的优越性，因此，有关部门必须在充分理解充填采矿方法的前提下，将其运用到铜矿生产中，从而进一步提升金属矿开采的经济效益和社会效益【1】。

1充填采矿法在铜矿开采中的应用优势

1.1 能够减少废料排弃

在金属矿开采过程中应用充填采矿法，可以及时处理空区，有效控制地压，确保井下生产工作及人员安全，防止空区大面积垮落，减少矿石损失及顶板冒落造成的贫化，并减轻地表尾矿库库容压力，减少废石堆场对环境的破坏，达到环保目标，采用填充采矿方法可以达到不产生废物排放。德国格隆德铅锌矿采用下往充填工艺，采用了重选型和全尾矿浆料制成的浆料，从而防止了尾矿的排放。在许多矿山的采掘作业中，利用南京栖霞山铅锌银矿山和奥地利布莱堡铅锌矿山进行了大量的回填性处理。所以，将填充采煤技术用于矿井的开采，可以很好地解决环境污染问题。

1.2能够保护矿区环境

填充采矿方法的用途非常广泛，特别是在水平矿体、倾斜矿体和分岔矿体等复杂矿体的开采中，特别是在大型矿体的开采中，可以提高矿柱的回收率，从而达到“采富保穷”的目的。此外，从铜矿石中提炼出的废石以及尾矿，也包含了大量的有益材料，虽然现在的技术很难有效地将这些材料提炼出来，但通过将这些材料进行充填，可以最大限度地保证这些材料的安全，从而有着一定的促进作用【2】。

1.3 消除地表变形

针对矿区中存在的采空区问题，采用充填采矿方法可以得到很好的解决，既可以为围岩提供支护，又可以阻止岩体的进一步变形，又可以避免产生较大的位移，从而危及矿山的生产。采用充填采矿方法可以使新的工作面得以成形，从而保证了矿井的正常生产，减少了采充周期，提高了矿井的产能，推进了可持续发展。另外，利用填充采矿方法可以很好的克服岩石大范围运动的问题，从而可以很好的改善地面条件。

2 我国资源开采中存在的问题

2.1 易造成环境破坏

在矿山资源的开采和选矿中，产生的污染主要来自于废料和尾砂。采矿企业是我国目前主要的工业固体废物，而随着我国金属矿山的不断发展，其污染问题也越来越严重。首先，由于大量的垃圾堆积，草原和耕地会被掩埋，同时，水体也会被垃圾所阻塞，对周边的生态造成极大的损害。其次，由于尾矿和废弃的石头堆积，会对附近的水域和土地造成一定的影响。

2.2地面塌陷或变形

在矿山资源开采中，常常以地下矿山为对象，形成采空区。采空区内会有变形带、冒落带、裂缝等，从而形成了凹陷和地表塌陷。在矿山生产中，由于采矿的强度增大，地表沉降和地表的破坏程度会越来越大，不仅会带来巨大的经济利益，而且还会对采矿工人产生一定的安全隐患，从而引发煤矿生产事故。因此，矿山开采过程中出现的地表坍塌或变形是目前制约矿山生产效益和生产安全的一个主要问题。

2.3资源浪费现象

在发达国家对于金属矿山的使用量在90%以上，而在国内，却只有35%的使用量，这样的情况导致了资源的浪费，使资源的利用率下降，影响了国民经济的可持续发展。我国拥有较多的矿山资源，而人均资源的占有程度与国际上的平均差距很大。矿山资源匮乏，制约了国家的全面发展，而金属矿山的短缺又会制约国家现代化发展进程的加快。

3 充填采矿法在铜矿山的运用

3.1大直径深孔嗣后充填采矿方法

箩筐技术与嗣后填充技术相融合，促进了大直径深孔嗣后填充技术，提高了采矿工作的可靠性，提高了采矿的稳定性。大直径深孔后回注技术在铜矿山生产中的运用，常用的有水孔装药、大孔距小抵抗线爆破等【3】。采用大直径深孔嗣后填充工艺，可实现高120m高段大直径深孔进行爆破，提高采矿工作的效益。

3.2分段充填采矿方法

为合理划分大露天矿区，将其变为矩形断面结构，减少裸露区域，采取分层上向充填机械采矿方法，既能提高采掘工作的生产率，又能保证生产平稳进行。要使矿井生产过程得到高效的计划，就必须根据纵向矿体的方向进行分层、分层布置。开采的距离是影响开采和充填作业的结果，开采、出矿、充填都要在矿山中进行。爆破上向深孔后，注浆时必须采用胶结材料。

3.3 点柱充填采矿方法

房柱采矿方法和充填采矿方法相结合，推动了点柱式充填采矿方法的产生，它可以有效的减少地面的变形，提高矿石的回收率，提高采矿的稳定性。另外，回采间柱在一定条件下可以被忽略，例如产量大、矿石质量差等。

3.4 盘区高分层充填采矿方法

对于矿房、矿柱的设计，采用盘区高层次的高分层充填采矿方法进行，既提高了生产的效率，又提高了产品的品质。首先是要返回矿井，在注浆时采用尾砂，然后是注浆。采用盘区高层状回采技术，可使煤层厚度提高4.5米，提高了爆破的准确性，使煤矿安全生产得到了高效的实施，是提高矿山开采效率的一项关键技术。

4充填采矿方法的发展应用前景

利用充填采矿方法和分段空场-末后全尾砂的充填开采工艺，把选矿后的尾矿用胶结法胶结再回填到井下采空区,既保证了开采工作的安全性，又能有效降低采空区土地的使用量。在国内，采用这种新型的充填采矿方法有着很好的发展潜力。原因如下：

(1)我们国家处在发展的高峰期，随着经济的发展，我国的物资需求量越来越大，尽管有一些问题可以用进口来解决，但是，作为一个能源消耗大国，我们的主要任务是发展矿业，以维持国民经济的发展。矿业的发展势在必行。

(2)在国内有大量的矿山公司。在我国，有将近10000家县以下国有矿山，其中有大量的矿山废料、尾矿占用和环境问题非常突出。利用空场完尾后的全尾砂进行开采，将尾矿回填到采空区，从而达到了降低或消除尾矿池的目的，从而完全消除了矿山占用和环境的问题【4】。

(3)随着环保需求的日益提高，有关的法律规章也在逐步制定和健全，为了达到环保的目的，很多煤矿都要实行“无废物”的生产。建设的矿山，要达到环境保护的标准，就需要进行无废化或少量的开采。这就需要建设中的矿山和将要建设的矿井都要采取“空场地”后的全尾砂进行开采。

5 结语

总之，随着国家的现代化建设，需要大量的铜矿资源，必须要加大对铜矿的开采，以保证采矿的稳定，提高采矿的生产效益。在铜矿山中，采用了一种较为新颖的充填采矿方法，它可以保证矿山的生态、减少废物的排放和减少地面的变形。在采用充填采矿方法时，要根据矿山实际情况，采取适当的工艺措施，提高生产效益，以达到对矿山的生态环境的保护，从而推动国家的经济可持续发展。

参考文献：

[1]张永胜.充填采矿法在铜矿的应用[J].山东工业技术，2017（22）：68.

[2]权富成.分段空场嗣后充填采矿法在阿舍勒铜矿的应用[J].世界有色金属，2016（14）：103-104.

[3]李书昌.充填采矿法在某铜矿的应用[J].甘肃冶金，2014，36（06）：1-3.

[4]各方.丰山铜矿充填采矿法的应用与优化[J].有色金属（矿山部分），2013，65（01）：20-23.