充填采礦法在銅礦的應(yīng)用

張永勝

摘 要：在國(guó)內(nèi)現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程不斷加快的時(shí)代背景之下，國(guó)內(nèi)資源開(kāi)采工藝已經(jīng)得到了較為迅猛的發(fā)展，為國(guó)內(nèi)各類金屬礦床的有效開(kāi)展給以了可靠的技術(shù)保障。而就充填采礦法在銅礦開(kāi)采過(guò)程的應(yīng)用來(lái)看，其有著極高的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。對(duì)此，筆者在參考相關(guān)文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)之上，從充電采礦法在銅礦開(kāi)采過(guò)程的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)入手，對(duì)現(xiàn)今銅礦開(kāi)采過(guò)程中所廣泛應(yīng)用的幾種充填采礦技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：充填采礦；銅礦；應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.22.061

就國(guó)內(nèi)現(xiàn)今資源開(kāi)采過(guò)程來(lái)看，普遍存在資源浪費(fèi)、對(duì)環(huán)境影響大等缺點(diǎn)，不光不利于資源的有效回收與利用，還會(huì)對(duì)環(huán)境造成較大的不良影響，這與我國(guó)正大力推行的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略是不相符合的。而就充填采礦法在銅礦中的應(yīng)用來(lái)看，其相對(duì)于傳統(tǒng)的采礦工藝在減排、環(huán)保等上，有著極為顯著的優(yōu)勢(shì)，為此，相關(guān)人員應(yīng)該在充分了解充填采礦技術(shù)的基礎(chǔ)之上，將其合理地應(yīng)用于銅礦開(kāi)采環(huán)節(jié)中，以此進(jìn)一步提高金屬礦開(kāi)采的經(jīng)濟(jì)價(jià)值與社會(huì)效益。

1 充填采礦法在銅礦開(kāi)采中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1.1 能夠減少?gòu)U料排棄

充填采礦法在銅礦開(kāi)采過(guò)程中的應(yīng)用能夠顯著減少?gòu)U料的排氣，以德國(guó)格隆德鉛鋅礦為例，其在應(yīng)用充填采礦法后，將原本需要排棄的全尾砂與碎石等廢料全部充填到了進(jìn)路之中，做到了無(wú)廢料排棄。該采礦方式由于排棄廢料極少，所以在一些自然保護(hù)區(qū)內(nèi)進(jìn)行采礦作業(yè)時(shí)，其有著較的應(yīng)用價(jià)值，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)大量工業(yè)固體廢料的高效處理，也能夠在很大程度上緩解礦山污染的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。

1.2 能夠保護(hù)礦區(qū)環(huán)境

充填采礦法應(yīng)用范圍極廣，在水平礦體、傾斜礦體以及分支復(fù)合礦體等復(fù)雜礦體的開(kāi)采過(guò)程中都極為適用，尤其在開(kāi)采厚大礦體時(shí)，可以進(jìn)一步提升礦柱的回收率，能夠以“采富保貧”的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)礦產(chǎn)資源的高效開(kāi)采，不會(huì)出現(xiàn)礦產(chǎn)破壞的問(wèn)題。另外，在銅礦開(kāi)采過(guò)程中衍生的廢石以及尾礦等等仍然含有不少的有用物質(zhì)，雖然目前技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)對(duì)其中有用物質(zhì)的高效提取，但采用將其進(jìn)行填充的方式無(wú)疑能夠在最大程度上保護(hù)其中的有用物質(zhì)，這是對(duì)于資源的合理開(kāi)發(fā)利用是有著一定促進(jìn)作用的。

1.3 能夠消除地表形變

在采用填充采礦技術(shù)進(jìn)行銅礦開(kāi)采時(shí)，一旦出現(xiàn)采空區(qū)，就可以利用現(xiàn)有的廢棄料或其他填充材料對(duì)采空區(qū)的圍巖進(jìn)行加固與支護(hù)，這就可以防止圍巖由于應(yīng)力集中而出現(xiàn)相應(yīng)的變形問(wèn)題，可以有效防止采空區(qū)巖體結(jié)構(gòu)的相對(duì)位移。另外，通過(guò)對(duì)采空區(qū)的填充還能夠有效形成全新的開(kāi)采工作面，能夠以開(kāi)采—填充循環(huán)作業(yè)的模式實(shí)現(xiàn)對(duì)礦區(qū)資源的循環(huán)開(kāi)采，這就能夠切實(shí)保障資源開(kāi)采的實(shí)際效率。另外，該技術(shù)的應(yīng)用還能夠避免開(kāi)采區(qū)域巖層的位移，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)礦區(qū)地表環(huán)境的有效保護(hù)。

2 銅礦中應(yīng)用的常見(jiàn)充填采礦技術(shù)

2.1 盤區(qū)高分層充填采礦技術(shù)

盤區(qū)高分層充填采礦技術(shù)具有極高的生產(chǎn)能力，可以結(jié)合盤區(qū)類銅礦資源分布的實(shí)際情況對(duì)礦房、礦柱等進(jìn)行整合規(guī)劃，這就為后期的高效開(kāi)采打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。而在礦房、礦柱劃分完成后，首先需要完成對(duì)礦房的回采，在采礦作業(yè)完成之后則尾砂膠結(jié)進(jìn)行填充，其次則進(jìn)行對(duì)礦柱的開(kāi)采，之后依舊進(jìn)行臺(tái)農(nóng)場(chǎng)。采用該充填采礦技術(shù)，其分層高度能夠達(dá)到4.5m以上，且采用上向鑿巖開(kāi)采技術(shù)，具有極高的爆破精度，能夠?qū)崿F(xiàn)高效的無(wú)軌開(kāi)采作業(yè)，標(biāo)準(zhǔn)盤區(qū)的采礦能力能夠達(dá)到每天800余噸，能夠有效提高銅礦開(kāi)采的實(shí)際效率。

2.2 點(diǎn)柱充填采礦技術(shù)

點(diǎn)柱充填采礦技術(shù)也就是將原有的房柱采礦技術(shù)與充填采礦技術(shù)原理進(jìn)行整合，其不光有著極高的銅礦開(kāi)采效率，同時(shí)還能夠進(jìn)一步消除地表的變形，作業(yè)穩(wěn)定性極高，多被應(yīng)用于厚度大于8m傾斜厚大銅礦礦體的采集之中。而在對(duì)銅礦資源較為豐富，礦石品位較低，且日開(kāi)采量要求較高的銅礦進(jìn)行開(kāi)采時(shí)，可以不進(jìn)行二步驟回采間柱。

2.3 分段充填采礦技術(shù)

分段充填采礦技術(shù)能夠?qū)⒃颈┞睹娣e較大的礦場(chǎng)進(jìn)行有效分隔，進(jìn)而轉(zhuǎn)變?yōu)榫匦蔚臄嗝娼Y(jié)構(gòu)，可以有效減小采場(chǎng)暴露的面積，能夠進(jìn)一步提高礦區(qū)的穩(wěn)定性，采效率極高，能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)礦柱連續(xù)開(kāi)采作業(yè)。在進(jìn)行分段采礦的過(guò)程中，可以根據(jù)垂直礦體的實(shí)際走向進(jìn)行采礦作業(yè)流程的規(guī)劃，可設(shè)置為梯狀多分段形式的結(jié)構(gòu)。該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，回采與充填作業(yè)應(yīng)該根據(jù)采礦的步距循環(huán)進(jìn)行，在巷道之中完成開(kāi)鑿、出礦以及相應(yīng)的充填步驟。在對(duì)上向深孔進(jìn)行爆破后，需要選用膠結(jié)材料立刻對(duì)采空區(qū)進(jìn)行填充，采礦過(guò)程具有高度機(jī)械化水平，采礦效率極高，多用于不穩(wěn)定礦體的開(kāi)采。

2.4 大直徑深孔嗣后充填技術(shù)

大直徑深孔嗣后充填技術(shù)結(jié)合了籮筐技術(shù)與嗣后充填技術(shù)，不光能夠保障采礦作業(yè)過(guò)程的穩(wěn)定性，還具有極高的效率，能夠高效完成對(duì)地下銅礦的開(kāi)采。該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，多選擇大孔距小抵抗線爆破、水孔裝藥等技術(shù)。以安慶銅礦開(kāi)采過(guò)程為例，其采用大直徑深孔嗣后充填技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)120m高階段大直徑深孔的爆破開(kāi)采，集成了多種開(kāi)采工藝，有效提高了銅礦開(kāi)采的效率，平均每日銅礦開(kāi)采量達(dá)到了1000余噸，高峰時(shí)期甚至達(dá)到了每天2418噸。該充填采礦工藝是現(xiàn)今較為先進(jìn)的采礦技術(shù)之一，其技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平，有著極高的應(yīng)用價(jià)值。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在國(guó)內(nèi)大力發(fā)展可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的背景之下，為滿足社會(huì)、市場(chǎng)對(duì)資源的實(shí)際需求，在銅礦開(kāi)采的過(guò)程中，相關(guān)人員必須在了解各種充填采礦工藝實(shí)質(zhì)的基礎(chǔ)之上，結(jié)合礦區(qū)實(shí)際情況，合理選用具有較高適宜性的充填采礦工藝，只有這樣才能夠在保障采礦效率的同時(shí)，保護(hù)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境。

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