現(xiàn)代采礦理念與充填采礦

肖瑤 張國剛

（西藏華泰龍礦業(yè)開發(fā)有限公司 850200）

現(xiàn)代采礦理念與充填采礦

肖瑤 張國剛

（西藏華泰龍礦業(yè)開發(fā)有限公司 850200）

礦產(chǎn)資源是我國的重要資源與能源之一，對國民經(jīng)濟的發(fā)展起著重要的推動作用。由于我國的礦產(chǎn)極為豐富，并且隨著需求的增長，開采的力度也不斷增加。然而在傳統(tǒng)的礦產(chǎn)開采過程中，會有廢石、尾砂等大量固體廢棄物產(chǎn)生，對我們的生態(tài)環(huán)境造成了嚴重的影響。為了減少采礦過程中對環(huán)境的污染，以傳統(tǒng)采礦手法為基礎，采用新的技術(shù)與方法的填充采礦方法應運而生，這一技術(shù)的應用對解決采礦所產(chǎn)生的固體廢料起著重要的作用，符合綠色環(huán)保的技術(shù)要求。

現(xiàn)代采礦；充填；技術(shù)優(yōu)勢

為了有效地控制開采礦產(chǎn)資源對環(huán)境的破壞，保護人類賴以生存的環(huán)境，將現(xiàn)代化開采理念及填充采礦技術(shù)應用到礦物開采過程中，已經(jīng)成為礦產(chǎn)資源水平有效提升的必然趨勢。

1 傳統(tǒng)采礦方法的不足

在傳統(tǒng)的礦產(chǎn)開采過程中，人們僅僅只是注重對資源的挖掘，而并不在意在開采過后應該進行的環(huán)境維護工作。然而由于開采對地表結(jié)構(gòu)的破壞，進而影響了地下水系、地表土地等方面。這樣會對我們的環(huán)境造成極大的危害，甚至威脅到人類未來的生存和發(fā)展。傳統(tǒng)采礦手法的不足主要有以下幾方面：

1.1 資源浪費

我國雖然具有豐富的自然資源，但是由于人口眾多，基數(shù)大，因此人均占有量偏低，礦產(chǎn)資源也不例外。然而采用傳統(tǒng)的開采方法，其過程中浪費嚴重，雖然已經(jīng)采取了相應的措施，但是效果并不明顯，與發(fā)達國家相比有較大的距離。如我國有色金屬的回收率雖然由原來的的38%提升到現(xiàn)在的64%，但發(fā)達國家的有色金屬回收率卻達到了76～90%。而與浪費現(xiàn)象相反的是我國可利用的有色金屬資源儲量卻日漸減少，已經(jīng)不到總量的30%。[1]嚴重的浪費更加劇了資源的短缺問題。

1.2 地表坍塌

礦產(chǎn)資源開采過后必然會留下大面積的地下空洞，如果不認為的采取相應的防護措施，在長期的自然作用下極易發(fā)生坍塌。礦坑的坍塌不僅會造成地表結(jié)構(gòu)遭到破壞，土壤流失，甚至會地下水位下降甚至斷流枯竭，進而嚴重影響到生態(tài)環(huán)境。而且還可能會造成重大的人員傷亡事故。

1.3 廢料污染

在礦產(chǎn)資源的開采過程中會產(chǎn)生大量的粉塵，而開采過后所產(chǎn)生的廢料往往就堆放在地表，大風經(jīng)過塵埃四起，從而影響到周圍的空氣質(zhì)量和水源的安全，對環(huán)境造成極大的污染，嚴重的會對周圍居民的身體健康造成威脅。

1.4 引發(fā)水害

礦山開采過程中，采空區(qū)圍巖受爆破震動影響導致巖體裂隙發(fā)育，甚至貫通地表和聯(lián)通老窿積水，發(fā)生突水事故，從而淹沒坑道和工作面，造成損失。

1.5 惡化礦山開采條件

礦山開采形成大面積采空區(qū)可造成礦柱變形、采場及巷道維護困難、井下發(fā)生大面積塌方、巖移等，更為嚴重的是空區(qū)突然垮塌形成的空氣沖擊波極易造成人員傷亡及設備破壞，給礦山安全生產(chǎn)構(gòu)成嚴重威脅。

2 現(xiàn)代采礦理念

為了減少開采礦產(chǎn)資源對環(huán)境造成的破壞與污染，順應可持續(xù)發(fā)展的要求，綠色開采理念應運而生，并廣為應用，是一種可以協(xié)調(diào)環(huán)境與資源之間關(guān)系的開采技術(shù)。綠色采礦是科學發(fā)展觀的重要體現(xiàn)，綜合考慮了環(huán)境效益、社會效益和經(jīng)濟效益，是一種可持續(xù)的開采理念，對環(huán)境資源和環(huán)境容量進行合理協(xié)調(diào)，從這兩方面促進生態(tài)系統(tǒng)發(fā)揮正常功能。而綠色采礦理念的應用主要依靠廣大的采礦企業(yè)，只有在實際作業(yè)中得到有效的應用，才能發(fā)揮長遠的作用。[2]

3 充填采礦

充填采礦主要是將充填工序作為回采的一個環(huán)節(jié)，充填體能夠控制采場地壓，并且對圍巖具有支撐作用，用充填體代替礦柱，降低礦石貧化、損失。另，還具有對采后空區(qū)圍巖的破壞和移動的阻止作用。充填采礦早期主要應用于圍巖和礦石均不穩(wěn)固的有色金屬富礦或貴金屬、稀有金屬礦床，目前已經(jīng)在開采稀有金屬、貴金屬、核礦山及有色金屬富礦中得到了較為廣泛的應用。但是，由于近些年高新技術(shù)和新設備的運用，如高分層落礦、無軌設備及充填系統(tǒng)自動化等技術(shù)，使得采礦的勞動生產(chǎn)率提高，成本下降，生產(chǎn)能力大大提高，一些礦山及圍巖穩(wěn)固的礦山，對此方法也進行了運用，并取得了較好的經(jīng)濟效果。

4 充填采礦技術(shù)的優(yōu)勢

4.1 降低貧損

充填技術(shù)可以優(yōu)先開采位于礦層下部的富礦，而將上部的貧礦保留下來，從而實現(xiàn)了“采富保貧”的保護性開采，等到技術(shù)更加成熟的是后再將貧礦加以開采。這種方法有效的避免了礦產(chǎn)資源的浪費。由于是有針對性的開采，從而使開采所產(chǎn)生的廢渣減少，在一定程度上降低了對環(huán)境的污染。

4.2 降排功能

充填過程可借以將大量的工業(yè)廢料埋入地下，從而避免了對土地的占用和空氣水源的污染。而通過廢料向地下的填充，為礦山提供了一個有效處理礦渣的途徑，符合綠色開采的要求，也是建設綠色礦山的重要技術(shù)手段。充填采礦不僅使資源得到充分的利用回收，也有效的保護了自然環(huán)境。

4.3 控制地表下沉

及時的填充可以有效的避免因為采空后采空區(qū)圍巖的變形，而導致的地表大幅度位移。該技術(shù)能夠使工人在復雜的環(huán)境中得以順利作業(yè)，極大的提高了生產(chǎn)能力。另外，充填還可以較快的形成新的作業(yè)面，為接下來的工作創(chuàng)造了有力的條件。由于充填技術(shù)可以有效的防止巖層產(chǎn)生大規(guī)模移動，使得在開采過程中沒有使對地表產(chǎn)生變化較小，自然系統(tǒng)也受到較小的干擾。

為了能夠更加安全有效的進行礦產(chǎn)資源的開采利用，礦產(chǎn)資源的開發(fā)企業(yè)應該在開發(fā)前期，進行詳細的調(diào)查研究，制定一個環(huán)?？蛇x的全面的計劃和方案，其中包括水土保持、地質(zhì)災害防治的方面。同時為了減少資源浪費和增加利用率，應使得充填技術(shù)在礦山開采過程中得到充分的推廣和應用，從而解決在開采過程中所遇到的難題。

5 充填采礦發(fā)展方向

充填采礦主要有以下發(fā)展方向：

（1）向無軌機械化，回采連續(xù)化發(fā)展；

（2）新型充填材料、化學添加劑逐步擴大應用；

（3）充填力學研究向現(xiàn)場連續(xù)監(jiān)測和預報發(fā)展；

（4）充填模式向生態(tài)化、無公害化發(fā)展。

6 結(jié)語

科學技術(shù)的不斷發(fā)展，使得礦產(chǎn)勘探與開采的技術(shù)要不斷的進步，充填技術(shù)已經(jīng)得到了一定的推廣和應用，并且取得了較好的成果。為了有效的減少礦產(chǎn)開采對環(huán)境所造成的危害，我們還需要不斷開發(fā)研究新的技術(shù)，應用到礦產(chǎn)開發(fā)當中去，使人類的開采活動對環(huán)境影響的程度越來越低，甚至趨向于零，這是礦產(chǎn)開采技術(shù)的開發(fā)目標，也是適應人與自然和諧發(fā)展，保護我們賴以生存的生態(tài)環(huán)境所要求的。更是實現(xiàn)綠色開采與環(huán)境協(xié)調(diào)的礦產(chǎn)企業(yè)們所追求的目標。

[1]王 磊.試論現(xiàn)代采礦理念及充填采礦[J].科技創(chuàng)新與應用，2015（25）：160.

[2]徐振剛，劉 鈞.現(xiàn)代采礦理念與充填采礦[J].黑龍江科技信息，2014（21）：129.

TD80

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1004-7344（2016）21-0192-02

2016-7-8