黃金礦山充填采礦技術(shù)存在問題及對策

周瑛峰

（張家口弘基礦業(yè)有限責(zé)任公司，河北 張家口 075500）

礦產(chǎn)資源是經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中所必不可少的重要能源之一，如今，對礦產(chǎn)資源的開采也提出了更高質(zhì)量的要求。因?yàn)榈V產(chǎn)資源消耗量逐漸增加，這也就使采礦作業(yè)有了更加深入的發(fā)展，為了能夠更好地滿足社會發(fā)展的需求，則需要采用更加先進(jìn)的技術(shù)完成采礦作業(yè)。在黃金礦山的采礦作業(yè)中，充填采礦技術(shù)屬于一種非常有效的采礦方法，并且已經(jīng)廣泛的應(yīng)用到了采礦作業(yè)中，但是，在實(shí)際應(yīng)用中卻仍然存在一些問題，為了能夠更好利用充填采礦技術(shù)，則需要對此類問題進(jìn)行更加深入的分析。

1 充填采礦技術(shù)的概述

對于充填采礦技術(shù)而言，其之所以可以在我國采礦作業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用，主要就是因?yàn)橥ㄟ^對原有采空區(qū)的進(jìn)行充填實(shí)現(xiàn)地壓管理，以控制圍巖崩落和地表下沉，為回采工作創(chuàng)造安全方便的條件，同時對一些稀有的礦石資源和貴重金屬資源，利用所形成的充填體做支撐進(jìn)行礦柱或二次回采開采，提高回采率。具體分為干式充填法、水力充填法和膠結(jié)充填法目前在實(shí)際的應(yīng)用過程中，前面的倆種已經(jīng)逐步淘汰，目前大力推廣應(yīng)用為第三種技術(shù)。其工作原理：在工作區(qū)業(yè)內(nèi)，將提前按照一定比例配好的充填材料通過高壓泵、管道送入采空區(qū)，經(jīng)濾水凝固并達(dá)到一定強(qiáng)度，而后逐層填充直至接頂形成穩(wěn)定充填體，最后再進(jìn)行下一輪回采的工作。

通過充填采礦技術(shù)的合理應(yīng)用，不僅可以強(qiáng)化采礦回采能力充分利用資源、減少尾砂排放對地表環(huán)境起到保護(hù)作用，防止塌陷和沉降進(jìn)一步排除安全隱患，從而有效地提升開采工作的穩(wěn)定性與安全性。同時，利用該技術(shù)[1]，也可以將礦石中具有的廢石進(jìn)行準(zhǔn)確地排除，對我國采礦行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展有十分積極的作用。

2 充填采礦技術(shù)的主要優(yōu)勢

充填采礦技術(shù)也屬于人工支護(hù)采礦技術(shù)的一種，主要適合開采于比較稀缺、貴重和高品質(zhì)的礦石或者是圍巖不夠穩(wěn)固的礦體；采用充填采礦技術(shù)能夠有效地控制地壓提高施工作業(yè)的安全性，并降低對地表的破壞性，而且回采率也非常高，尤其是在礦床的開發(fā)方面，更是表現(xiàn)在高地壓、高應(yīng)力、高低溫等礦床中優(yōu)勢明顯。具體優(yōu)勢有：避免塌陷、片幫等問題的發(fā)生；工作量?。换夭陕矢?；體現(xiàn)綠色發(fā)展觀念。

3 黃金礦山中應(yīng)用充填采礦技術(shù)時存在的問題

（1）礦體實(shí)際情況與選用工藝不符。在實(shí)際采用充填采礦技術(shù)時，必須要確保其能夠與礦山的實(shí)際情況相符合，也要充分地與礦床開采的技術(shù)條件相結(jié)合，從而擬定出融合多種采礦技術(shù)優(yōu)勢的新型采礦方法。但是，充填采礦技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，經(jīng)常出現(xiàn)對緩傾斜極薄礦脈礦體實(shí)際情況或者厚大、礦巖比較穩(wěn)定礦體實(shí)際情況的相關(guān)研究不夠深入的問題。

（2）充填材料的使用不合理。對于充填材料來說，其必須要具備良好的容重性能、孔隙率、可壓縮性、濕度、抗剪力學(xué)強(qiáng)度以及固體含量等，充填采礦技術(shù)所具有的物理學(xué)特征會直接受到這種因素的影響。但是，在實(shí)際應(yīng)用的過程中，卻普遍存在充填材料使用不合理的情況，進(jìn)而嚴(yán)重的影響了充填的效果與質(zhì)量。

（3）自動化水平不足。黃金礦山中充填施工系統(tǒng)所具有的自動化水準(zhǔn)會直接影響到礦山的開采效果。比如，濃密設(shè)備所具有的工作性能，可以直接影響充填設(shè)備的使用效果，如果具有比較強(qiáng)的工作性能，則可以消除或者減少充填設(shè)備出現(xiàn)腐蝕或磨損的情況。但是因?yàn)槲覈谶@方面的研究水平比較低，阻礙了礦山自動化充填技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)而在一定程度上降低了礦山企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

4 黃金礦山充填采礦技術(shù)的有效應(yīng)用

（1）應(yīng)用高濃度輸送技術(shù)。所謂高濃度的充填技術(shù)，其不僅可以有效地減少膠凝劑材料的使用量，實(shí)現(xiàn)降低充填成本的目的，另一方面，也能夠有效地提高充填料漿的實(shí)際應(yīng)用效果，進(jìn)而更好地控制采礦場中的脫水量，避免對環(huán)境造成污染。合理地采用高濃度輸送技術(shù)，可以更加有效地提高充填體的強(qiáng)度，所以，應(yīng)該在黃金礦山的采礦過程中，不斷地提高對其研發(fā)的力度，采用流體力學(xué)、流變學(xué)等理論，準(zhǔn)確地計算出高濃度管道的實(shí)際輸送范圍，并進(jìn)一步強(qiáng)化對輸送管道方面的研究力度，尤其是針對小摩擦系數(shù)和低磨損力輸送管道方面的應(yīng)用與建設(shè)。

（2）研發(fā)新型膠結(jié)充填技術(shù)材料?？v觀充填材料在使用過程中的發(fā)展歷程，膠結(jié)質(zhì)量直接影響到黃金礦山企業(yè)的發(fā)展，同時，因?yàn)槌涮畹膹?qiáng)度與充填的成本之間呈現(xiàn)出反比的關(guān)系，所以，為了能夠在合理的程度內(nèi)，有效地降低灰砂的配比，就需要加大研發(fā)的力度，研制出新型的膠結(jié)充填材料。所謂新型膠結(jié)充填材料，其就是在實(shí)際充填的過程中，適當(dāng)?shù)靥砑右恍┚哂刑厥庑Чc作用的要求，從而改變整體充填料具有的物理性能，提高充填技術(shù)應(yīng)用的效果與質(zhì)量。目前，我國有一部分黃金礦山企業(yè)已經(jīng)對相關(guān)的課題進(jìn)行深入的研究，在有效提高充填體強(qiáng)度10%～25%的同時，也有效的降低了10%～25%的綜合成本[2]。

（3）使用全尾砂充填技術(shù)。為了能夠進(jìn)一步降本增效，則必須要準(zhǔn)確的解決全尾砂充填技術(shù)中具有的關(guān)鍵性問題，而且，這一問題的解決，也可以促進(jìn)環(huán)境保護(hù)目的的實(shí)現(xiàn)。結(jié)合目前的情況進(jìn)行分析，我國國內(nèi)的一些黃金礦山在開采過程中，會受到尾砂物化性能所帶來的影響，進(jìn)而提高了尾礦庫管理的實(shí)際經(jīng)濟(jì)成本，如果在這一過程中，采用細(xì)顆粒尾砂完成填充，則能夠有效地避免安全隱患的發(fā)生，但是對于細(xì)顆粒尾砂來說，其也具有一些缺點(diǎn)，比如滲透系數(shù)低、脫水困難等，所以，在使用細(xì)顆粒尾砂時，應(yīng)該在使用的過程中適當(dāng)?shù)募尤胪饧觿?，從而確保其使用的效果。

（4）發(fā)展充填新模式。黃金礦山中實(shí)際應(yīng)用充填采礦技術(shù)時，由于開采深度的不斷加深，也就提高了高地應(yīng)力、高溫充填采礦技術(shù)的應(yīng)用要求。所以，必須要致力于研發(fā)新型的充填技術(shù)，深入地研究管道減壓技術(shù)、深井充填材料技術(shù)以及充填料漿的冷卻技術(shù)等，與實(shí)際的開采需求進(jìn)行結(jié)合，將其應(yīng)用到開采系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)循環(huán)式的開采模式，建立更加完善的閉式開采系統(tǒng)。從而實(shí)現(xiàn)合理利用資源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、節(jié)能減排的效果，促進(jìn)礦山企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[3]。

5 結(jié)束語

通過對新型充填采礦技術(shù)深入地研究，系統(tǒng)的解決采礦、選礦及尾礦排放等礦山重點(diǎn)環(huán)節(jié)的突出問題，從而實(shí)現(xiàn)高收益、低成本且安全環(huán)保的現(xiàn)代化黃金礦山開采產(chǎn)業(yè)鏈，能夠進(jìn)一步提高我國礦產(chǎn)資源的開采效率以及綜合利用率，使我國采礦管理水平步上更高的臺階。