摘要：随着科技水平的不断提高，现代工业也处于快速发展的过程中，矿产资源的开发与利用规模也在不断加大。但在开
采矿产资源的过程中，开采的对象都是一些比较难采的矿体，经常会遇到深部岩石爆裂、地表坍塌、冲击地压等状况。而且矿业在不断的开发中，环境也面临着重大的考验，大量的工业废气、废水为环境带来了恶劣的影响，在这种形势下，绿色采矿技术被提出，所谓绿色采矿，就是尽最大可能的减少废料的排放，使资源利用率大大提高。
关键词：采矿理念;充填采矿;充填料浆
在矿产资源大规模开发的情况下，采用传统采矿模式会使开发过程中有大量固体废料排出，例如尾砂、冶炼渣、废石块等。这些固体废料堆放在地表会给环境带来严重的影响，甚至会引发一些事故。所以采矿模式要根据形势进行创新，现代采矿理念倡导的是绿色采矿，其中固体废料充填工艺对解决矿山固体废料有着很好的作用，而且它也是绿色采矿的主要技术
一、关于现代采矿理念
要想更好的实施我国可持续发展战略，实现生态的可持续发展是首要前提。生态的可持续是要对环境的容量与资源进行合理协调，以保持生态系统的稳定。从坚持可持续发展的角度出发，根据采矿对环境造成的严重影响，绿色开采这一理念被提出。绿色开采理念是以广义资源为出发点来认识一切可利用的资源，包括土地、地下水等，它是为了减少采矿对环境的破坏，形成的一种可以协调环境与资源之间关系的开采技术。它的意义是尽最大可能的减少采矿对生态环境的破坏，在此基础上获得可观的社会效益、经济效益以及环境效益。综上所述，绿色采矿的实行是矿山企业在贯彻落实科学发展观的体现，在实行绿色采矿的过程中，矿山企业要全面考虑各5FkuHKCQ+FoQ0goTHaxnqrM2aKWuPOY9KaevRhEzFA=项因素，将污染与破坏降到最低。
二、充填采矿法的适用条件
传统的采矿方法会产生大量的废料，对环境造成负面影响，而且在采矿过后，会形成采空区，引发地质方面的一系列问题，而要想解决这些问题，充填采矿法是最适合的。所谓充填法，就是在采矿完成后用一些廉价的材料对采矿区进行填充，这样可以防止地面塌陷情况的发生，不仅可以充分的利用有效资源，还控制了地质灾害的发生。下面将具体阐述这种充填采矿法的适用条件：
（一）地表不能有塌陷现象
比如在建筑物下面进行采矿或是在水体下采矿，在采矿进行完毕后，用混合材料或者废石将采空区填满，这样能够对地压进行有效控制，防止地表的塌陷。
（二）适用于矿产价值较高的矿体
由于进行充填时填的是廉价的材料或废石，所以充填法的回收率比较高，适合在开采一些如镍矿、金矿等高价值的矿体中使用。
（三）适用于含有破碎岩石的矿体
现阶段的胶结充填采矿是将胶结剂和尾砂、废石等混在一起作为材料，形成具有膏体性质的一种充填浆体。用这种充填物对采空区进行填充时，工作人员可以在充填体的下方进行操作，这样使操作的安全性得到提高。
（四）适用于变化较大、埋藏较深的矿体
对于那些埋藏深度较深的矿体，在采矿完成后容易产生局部岩石爆裂的现象，这时将充填浆体对采空區进行充填，就能够对岩石的应力变化进行控制，在一定程度上防止岩石的爆裂。一些价值较高的金属矿的变化就比较大，充填法很适合这样的矿体。
二、充填采矿法的技术要点解析
（一）关于成本控制方面
采用充填法进行充填时产生的成本是整个采矿成本的百分之七十左右，其中水泥的成本是充填成本的百分之七十左右，所以要想控制充填材料的成本，就要先控制水泥的成本，其关键就是要寻找可以替代水泥的充填材料。
根据目前的状况来看，可以从水泥与骨料方面来节约成本。充填料浆在形成充填体之后，要达到操作所要求的强度，而充填体的强度与灰砂配比和骨料配比的情况有关，如果采用较高级配的骨料，在其达到操作所要求的强度时使用的水泥量最少。所以在从材料上节约成本的过程中，骨料与水泥是互相作用的。
（二）关于充填骨料的级配的研究
充填骨料主要是由开采过程中挖出的废石、选矿厂的河砂以及尾砂等组成的。由于矿山地理位置是不同的，所以组成骨料的各种成分的质量都具有着一定的差异，所以产生的成本也是不同的。现如今对充填骨料级配可以根据最大密度曲线理论来完成，W.B.Fuller在经过试验后发现，可以按照颗粒大小将固体颗粒进行排列，然后将它们进行搭配，就能够在最大程度上降低混合料的空隙、增大混合料的密度。他研究出最大密度的理想曲线，通过曲线可以进一步看出，颗粒级配的曲线越与抛物线接近，密度就越大。后来由Bolomey经过修整，最后形成一个公式：，其中P代表的是筛孔通过率，d代表骨料的粒径，D代表最大粒径，n代表级配指数。
（三）关于充填料浆的管道运输的分析
如今矿山的生产能力都呈不断上升的趋势，所以充填作业也要跟上形势，满足矿山生产力的需求。虽然管道运输具有较强的连续性，运输效率也较高，但对管道运输方面的研究不够全面，很多试验都采用传统的环管试验方式对料浆各方面的数值进行测SxLBb9e9WJJ1aHt2SM6300pk5e7zMe+ozY9+EmIffa8=定，随着科技水平的不断提高，很多学者开始采用数值模拟的方式。
通过试验对充填浆体管道的运输进行了研究，可以看出其具有以下几方面的特点：
1.在制备充填浆体的时候，由于充填材料来源于开采时挖出的废石、选矿厂的河砂与尾砂等，他们的性质具有着一定的差异，所以在进行运输时，有多种成分的混合运输方式，也有单一成分的运输方式。
2.在充填浆体的组成中，有废石等一些粗骨料，也有水泥等胶凝性质的材料，所以它们的粒径是不同的，有的十几毫米，有的几十微米，所以充填浆体骨料的粒径具有较大的变化。
3.在制作充填材料的过程中，尾砂的质量浓度在百分之七十四到百分之七十八的范围内，水砂的质量浓度是从百分之三十到百分之五十，而废石形成的膏体的浓度为百分之七十九到百分之八十四，可以看出充填浆体的浓度变化很大。
4.在应用充填采矿方法的时候，往往都是建立一个充填站，然后将充填浆体制作好，再用管道将充填浆体运到采空区进行充填。由于矿山地理位置的不同，所以经常会遇到各种各样的地势，所以运输的管路也是复杂的，有水平管道，也有垂直管道，必要的时候还要设置相应的减压管道，也就是将管道设置成S型的转弯形式，或设置一些障碍在管道里，使管道的阻力得到增强，这样可以在一定程度上避免有的部位压力过大而产生管路爆裂的现象。
5.在用充填管道运输充填浆料时，如果操作不当，管路中可能会有空气进入，这样会对浆体流动的稳定性产生影响，经过实际的调查表明，垂直的管段经常不是满管输送的，所以要注意操作，尽量不使空气进入管道中。
结束语：
在这个现代工业迅速发展的时期，采矿的规模也越来越大，在传统的采矿模式下，环境受到了很大程度的破坏，所以绿色采矿模式被提出，它也体现了现代采矿的理念。本文首先对现代采矿的理念进行了深入分析，接着阐述了充填采矿的适用条件，又对充填采矿的成本、充填骨料的配比方式、充填料浆管道输送的要点进行了分析。
参考文献：
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编辑：中冶有色技术网
来源：陈志刚
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