现代采矿理念与充填采矿

1156 编辑：中冶有色技术网来源：李德智

2024-03-04 16:13:50

中图分类号：TD853.34 文献标识：A 文章编号：1674-1145（2017）03-000-01

摘要工业经济的高速发展，使得社会对矿产资源的需求量日益增大，矿产资源的开发规模越来越大。传统的采矿模式不仅无法实现矿产资源的充分利用，还造成了生态环境的严重破坏。在此背景下，现代的绿色采矿理念和充填采矿技术应运而生，在一定程度上形成了无废开采的良好采矿模式，对维持生态平衡，保护生态环境，实现资源的充分有效利用发挥了巨大的作用。本文主要对现代采矿理念和充填采矿法及其工艺进行了简要的阐述。

关键词现代采矿理念充填采矿

矿产资源与每个人的生活密切相关。随着社会的发展和进步，人类对生态环境的保护意识有较大提高，加之科学技术水平的提升，人们愈加意识到矿山环保以及矿产资源实现综合利用的重要性和迫切性。传统的采矿理念和采矿形式由于对生态环境造成的极大破坏而被渐渐摒弃，现代的绿色采矿理念逐渐成为主流和趋势。如何借助先进的科学技术，与现有的采矿技术进行有机融合，将现代采矿理念与充填采矿应用到实际的采矿过程中成为重中之重。

一、现代采矿理念

现代采矿理念强调绿色采矿的模式，要求将矿区的资源充分利用，最大限度地降低采矿过程中的废料产出和排放，并实现矿产资源的高效利用和循环利用，从而降低采矿对环境的破坏程度，获得资源开采与环境的协调，最终实现生态的可持续发展。现代采矿理念要求做到以下几点：

（一）针对矿产资源不可再生的特点，在进行保护性的矿产资源开采的同时，降低采矿过程中的损失和贫化，充分回收有用的矿产元素，提高对资源的综合利用和经济价值，避免资源浪费。

（二）在采矿过程中，将采矿排放和废料产出降到最低限度，减少废尾排放对环境的污染，减少地表塌陷造成的生态破坏。

（三）通过技术研发和应用，使废料也成为可利用的资源，实现废料的资源化。

二、充填采矿

充填采矿技术是现代采矿理念最主要的技术支撑[2]，有助于实现资源利用的最大化，废料排放的最小化，以及地表不受破坏的绿色采矿模式。所谓充填采矿法，即在采矿过程中或采矿完成后，用一些材料或者采矿产生的废料对采空区进行填充，实现无废开采。

（一）充填采矿的工艺

根据填充物的不同，可以将充填采矿的工艺分为三种：

（1）干式充填工艺。主要通过废石、砂石等干式的填料来充填采空区，这也是采矿中最早使用的充填工艺。使用充填工艺需符合以下条件：首先，矿山的开采作业不能中断，要保持延续性,其次，d1fba742748296be034e8e7c2367b8338af7ac0da8ffe085f6ae4d7723a4b6a2要进行填料井的设置,最后，充填过程中可根据实际情况进行分层充填。

（2）水砂充填工艺。主要是通过将砂石、炉渣、尾砂等物质进行混合，形成固液两相来进行充填，其紧密度比干式充填相对更高。在使用水砂充填工艺时，要注意根据采空区的实际情况来确定合理的水砂配比。

（3）胶结充填工艺。主要是将骨料、河砂、碎石等物质通过胶结材料拌合做成胶体来进行充填，该充填工艺出现较晚，但近年来得到了很大的发展，出现了各种不同材质的胶结充填工艺，并被广泛利用。

（二）充填采矿的优点

（1）有助于实现无废开采。充填采矿将采矿过程中产生的废石料填充入因采矿产生的空区，不仅可以减少这些废料对土地的占用，还能避免废料对空气与水源等生态环境形成的污染破坏,利用充填体代替矿柱，矿柱可以回采，提高矿石回采率，降低矿石损失和贫化，实现资源的充分利用与回收，对生态环境的保护大有裨益，真正实现了无废开采的现代采矿理念。

（2）有助于防止地表塌陷。在矿产资源开采的过程中，通过充填技术的使用，对采空区进行及时回填，保证了开采区域的地表稳定性，阻止发生大规模的地表塌陷。同时，废料充填能够有效地使地压产生能量的释放速度减慢，减小采矿过程中冲击造成的危害，从而实现对生态环境的保护。

（3）有助于选择性开采。由于目前科学技术条件的限制，使得部分矿产资源以及废料中所含有的有用物质不能得到有效的利用，因而，在开采的过程中，可以先将能充分利用的资源开采出来，而将暂时无法利用的资源进行重新掩埋，待技术成熟后，再来进行开采利用，从而避免矿产资源的浪费。

需要注意的是，充填采矿技术的应用需要具备一定的条件，首先，采矿的地表不能够出现塌陷,其次，开采的需要是拥有较高价值的矿产资源,在此，适用于埋藏很深、拥有较大变化的矿体[4]。同时，充填采矿工艺的实际作业过程比较复杂，在一定程度上会影响采矿作业的效率，并使采矿成本大幅上升。因而近年来，实现充填工艺的自动化和机械化，并对充填材质和充填方式进行优化升级，成为充填工艺的发展趋势。

三、结语

经济的发展使得社会对矿产资源的需求增加，矿产资源的短缺问题，以及采矿对生态环境的严重破坏等问题都受到了广泛的关注和重视。在采礦过程中，通过现代绿色采矿理念及充填采矿技术的利用，可以有效增加矿产资源的综合使用率，减少对矿产资源的浪费，降低采矿过程中的废料排出和对环境造成的污染，实现对生态环境的有力保护。因而国家有关部门及矿产资源开发的相关企业，应予以高度的重视，制定相关的政策法规支持和鼓励，推进现代绿色采矿理念及充填采矿技术的大力推广和应用。

参考文献：

[1] 詹明忠.充填采矿技术实践分析[J].门窗，2014（01）.

[2] 许家林，钱鸣高.绿色开采的理念与技术框架[J].科技导报，2007（07）.

[3] 乔登攀，程伟华，张磊，姚维信，王贤来，王虎.现代采矿理念与充填采矿[J].有色金属科学与工程，2011（02）.

[4] 杨春立，张国柱.现代采矿理念与充填采矿探析[J].科技创新导报，2014（36）.

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