现代采矿理念和充填采矿研究

1160 编辑：中冶有色技术网来源：叶祥晖

2024-03-04 15:56:45

摘要：在高速发展的现代工业阶段，逐渐扩大了采矿规模。传统采矿理念已经严重破坏了环境，因此迫切需要研究现代采矿理念和充填采矿。本文主要分析了我国传统采矿理念存在的问题，现代采矿理念概述，绿色采矿理念下的充填采矿技术。

关键词：采矿理念,充填,现代

中图分类号：TD853 文献标识码：A

我国在发展矿产行业过程中，充分结合现代化采矿理念与充填采矿技术，不但极大提升了矿产资源的生产水平，还有效保护了附近的生态环境，进一步保证了我国可持续发展社会主义市场经济。

一、我国传统采矿理念存在的问题

在我国传统开采矿产过程中，人们一般都将开发矿产资源摆在第一位，而在后期工作中没有积极治理与恢复矿区的生态环境。同时很多开采矿产企业在开发利用矿产资源的过程中，仅仅重视开采矿床工作的经济行为，对保护附近自然环境问题进行了忽略，因此，严重影响了矿区生态环境。

（一）严重浪费资源现象

目前，我国利用丰富储量的矿产资源效率极高，造成我国短缺后备资源，我国回收有色金属率已经提升至64%，但是相較于世界发达国家还是产生了极大的差异，因此回收有色金属率依然很低，形成了严重的浪费现象。虽然我国拥有丰富的矿产资源总量，但是由于我国人口基数很大，因此矿产人均资源占有量要比世界平均水平低，导致了矿产资源的严重短缺。

（二）开采矿区地表出现了严重的塌陷

我国由于开采矿产造成1.8万km2土地遭到破坏，并且出现了不断增长的趋势。开采矿产极易形成地面塌陷，导致在矿区土地上种植作物更加困难，降低了土地使用的价值。开采矿产资源还会极大影响生态环境，破坏了动植物的生存环境，进一步产生了恶化现象，促使生态环境不断恶性循环。此外，地面塌陷还会影响土壤中的营养成分，引发地下水枯竭，加重了土壤沙漠化问题，随之产生很多社会问题。

二、现代采矿理念概述

可持续发展已经成为跨时代全新发展观，是人类观念在20世纪的主要变革。为了可以更好的推动我国可持续发展，必须将生态可持续发展作为重要前提。生态的可持续发展就是科学协调环境容量和资源，获得稳定的生态系统。绿色开采理念是将广义资源作为基础进一步对全部可利用的资源正确认识，包含了土地和地下水等，主要目的是降低采矿破坏环境的程度，进而获得一种可以对环境和资源关系有效协调的开采技术，它的价值是尽可能减少采矿破坏生态环境的程度，在这个前提下可以收获最大的社会、经济和环境效益。综合分析，推行绿色采矿着重表现为企业对科学发展观的贯彻落实，在推行绿色采矿的过程中，矿山企业应当对各项因素综合考虑，减少污染和破坏问题。

三、绿色采矿理念下的充填采矿技术

联系绿色采矿理念，目前与科学发展观相符合的绿色采矿包含了高效率综合利用资源、最小排放废料量、不会破坏地表等。不可否认，支撑绿色采矿的主要技术是矿山固体废料充填采矿工艺。充填采矿技术拥有对采动造成的地表下沉问题积极消除以及不断完善采矿应力环境功能，低贫损开采、提高综合应用资源效率功能以及保护采富保贫远景资源功能，减少排放废石尾砂固体废料、甚至基本消除处理采矿末端实现无废开采的功能。

（一）降排功能

当前，充填采矿技术的应用更加频繁，不断加快了充填技术的发展与进步。事实上，充填采矿的功能与意义已经跨越了矿山开采的应用范围。因为通过地下深埋大量工业废料进而有效保护环境，以及最大程度科学应用资源，也是我国国民经济可持续发展的重要战略要求。构建无废矿山，能够完全实现绿色矿业。世界范围内已经产生了少量典型的没有排气废料的矿山。开采这些矿山的重要条件为是否在地下大量回填工业固体废物。矿山未来迫切需要解决的问题是合理处理大量固体废料，这也是对矿区环境污染问题积极解决的最佳方法。

（二）消除地表下沉和改善采矿应力环境功能

1在采空区通过充填技术迅速有效的实施充填，可以对采空区围岩及时进行支撑，避免围岩出现更qQ38Uc7YZ9KvR6CLJsFe1bgcvsOXMz1jh8QZz2C2nw=加严重的变形，防止出现较大程度的位移。

2充填体能够对采空区附近分布二次应力情况积极改善，确保矿柱围岩本身的稳固性。

3利用充填能够迅速产生全新的工作面，为接下来的操作提供必要条件，减少了采充循环时间，进一步加强了开采，提升综合采矿生产能力。

4充填体能够对释放地压能量速度放缓，防止或者减少出现深部冲击地压现象。

（三）低贫损开采功能和保护远景资源功能

1在各种角度、薄厚、复杂多变的矿体中能够科学运用胶结充填采矿技术，尤其是针对较为厚大的矿体，将会积极提升矿柱回收效率以及保证出矿质量，因此能够最大程度对矿石进行回收。

2对于难采复杂的矿床可以通过充填采矿技术为其提供强大的技术支持。

3对下部优先开采或者底盘富矿的矿山通过充填采矿技术形成采富保贫而不会损失与破坏矿产资源。

4在废石、尾矿中包含了目前技术无法回收的重要物质，长期保存于地表，填充属于一种科学的保护模式。

在我国开发矿产资源中充填采矿技术的应用，不但对地表塌陷问题进行了解决，同时还有效避免了开采矿产资源中形成的浪费问题，提升了利用矿产资源的效率，与我国可持续发展理念相符。此外，充填采矿方法的应用条件包括：（1）地表不能出现塌陷。例如采矿地点选择在建筑物下面或者是水体下，在结束采矿之后，采用混合材料或者废石填满空区，这样就可以有效控制低压，避免地表产生塌陷。（2）拥有较高矿产价值的矿体。由于采用廉价的废石材料进行充填，因此充填方法具有很高的回收率，适合在一些较高价值的矿体中应用。（3）较大变化、埋藏很深的矿体。一些矿体由于埋藏较深，在结束采矿工作之后容易出现部分岩石爆裂问题，此时在采空区通过浆体对其充填，就可以有效控制岩石的应力变化。

结语

21世纪是迅速发展现代科学以及不断增长的现代工业时期，形成了巨大的矿产资源开发规模。开发矿产资源难度增加，开采难度加大，开采对象逐渐转变为高应力环境中的难采矿体。采矿行业不仅出现了地质灾害问题，还形成了大量的经济问题。人们逐渐意识到保护矿山与合理应用矿产资源的重要性，迫切希望大力推行绿色采矿。

参考文献

[1]周爱民.矿山废料胶结充填[M].北京：冶金工业出版社，2009.

[2]陈德敏，谢斐.我国资源安全战略内涵属性表征的结构分析[J].中国软科学，2012（06）.

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