現代采礦理念和充填采礦研究

葉祥暉

（江西西華山鎢業有限公司，江西 贛州 341500）

現代采礦理念和充填采礦研究

葉祥暉

（江西西華山鎢業有限公司，江西 贛州 341500）

在高速發展的現代工業階段，逐漸擴大了采礦規模。傳統采礦理念已經嚴重破壞了環境，因此迫切需要研究現代采礦理念和充填采礦。本文主要分析了我國傳統采礦理念存在的問題，現代采礦理念概述，綠色采礦理念下的充填采礦技術。

采礦理念；充填；現代

我國在發展礦產行業過程中，充分結合現代化采礦理念與充填采礦技術，不但極大提升了礦產資源的生產水平，還有效保護了附近的生態環境，進一步保證了我國可持續發展社會主義市場經濟。

一、我國傳統采礦理念存在的問題

在我國傳統開采礦產過程中，人們一般都將開發礦產資源擺在第一位，而在后期工作中沒有積極治理與恢復礦區的生態環境。同時很多開采礦產企業在開發利用礦產資源的過程中，僅僅重視開采礦床工作的經濟行為，對保護附近自然環境問題進行了忽略，因此，嚴重影響了礦區生態環境。

（一）嚴重浪費資源現象

目前，我國利用豐富儲量的礦產資源效率極高，造成我國短缺后備資源，我國回收有色金屬率已經提升至64%，但是相較于世界發達國家還是產生了極大的差異，因此回收有色金屬率依然很低，形成了嚴重的浪費現象。雖然我國擁有豐富的礦產資源總量，但是由于我國人口基數很大，因此礦產人均資源占有量要比世界平均水平低，導致了礦產資源的嚴重短缺。

（二）開采礦區地表出現了嚴重的塌陷

我國由于開采礦產造成1.8萬km2土地遭到破壞，并且出現了不斷增長的趨勢。開采礦產極易形成地面塌陷，導致在礦區土地上種植作物更加困難，降低了土地使用的價值。開采礦產資源還會極大影響生態環境，破壞了動植物的生存環境，進一步產生了惡化現象，促使生態環境不斷惡性循環。此外，地面塌陷還會影響土壤中的營養成分，引發地下水枯竭，加重了土壤沙漠化問題，隨之產生很多社會問題。

二、現代采礦理念概述

可持續發展已經成為跨時代全新發展觀，是人類觀念在20世紀的主要變革。為了可以更好的推動我國可持續發展，必須將生態可持續發展作為重要前提。生態的可持續發展就是科學協調環境容量和資源，獲得穩定的生態系統。綠色開采理念是將廣義資源作為基礎進一步對全部可利用的資源正確認識，包含了土地和地下水等，主要目的是降低采礦破壞環境的程度，進而獲得一種可以對環境和資源關系有效協調的開采技術，它的價值是盡可能減少采礦破壞生態環境的程度，在這個前提下可以收獲最大的社會、經濟和環境效益。綜合分析，推行綠色采礦著重表現為企業對科學發展觀的貫徹落實，在推行綠色采礦的過程中，礦山企業應當對各項因素綜合考慮，減少污染和破壞問題。

三、綠色采礦理念下的充填采礦技術

聯系綠色采礦理念，目前與科學發展觀相符合的綠色采礦包含了高效率綜合利用資源、最小排放廢料量、不會破壞地表等。不可否認，支撐綠色采礦的主要技術是礦山固體廢料充填采礦工藝。充填采礦技術擁有對采動造成的地表下沉問題積極消除以及不斷完善采礦應力環境功能，低貧損開采、提高綜合應用資源效率功能以及保護采富保貧遠景資源功能，減少排放廢石尾砂固體廢料、甚至基本消除處理采礦末端實現無廢開采的功能。

（一）降排功能

當前，充填采礦技術的應用更加頻繁，不斷加快了充填技術的發展與進步。事實上，充填采礦的功能與意義已經跨越了礦山開采的應用范圍。因為通過地下深埋大量工業廢料進而有效保護環境，以及最大程度科學應用資源，也是我國國民經濟可持續發展的重要戰略要求。構建無廢礦山，能夠完全實現綠色礦業。世界范圍內已經產生了少量典型的沒有排氣廢料的礦山。開采這些礦山的重要條件為是否在地下大量回填工業固體廢物。礦山未來迫切需要解決的問題是合理處理大量固體廢料，這也是對礦區環境污染問題積極解決的最佳方法。

（二）消除地表下沉和改善采礦應力環境功能

1在采空區通過充填技術迅速有效的實施充填，可以對采空區圍巖及時進行支撐，避免圍巖出現更加嚴重的變形，防止出現較大程度的位移。

2充填體能夠對采空區附近分布二次應力情況積極改善，確保礦柱圍巖本身的穩固性。

3利用充填能夠迅速產生全新的工作面，為接下來的操作提供必要條件，減少了采充循環時間，進一步加強了開采，提升綜合采礦生產能力。

4充填體能夠對釋放地壓能量速度放緩，防止或者減少出現深部沖擊地壓現象。

（三）低貧損開采功能和保護遠景資源功能

1在各種角度、薄厚、復雜多變的礦體中能夠科學運用膠結充填采礦技術，尤其是針對較為厚大的礦體，將會積極提升礦柱回收效率以及保證出礦質量，因此能夠最大程度對礦石進行回收。

2對于難采復雜的礦床可以通過充填采礦技術為其提供強大的技術支持。

3對下部優先開采或者底盤富礦的礦山通過充填采礦技術形成采富保貧而不會損失與破壞礦產資源。

4在廢石、尾礦中包含了目前技術無法回收的重要物質，長期保存于地表，填充屬于一種科學的保護模式。

在我國開發礦產資源中充填采礦技術的應用，不但對地表塌陷問題進行了解決，同時還有效避免了開采礦產資源中形成的浪費問題，提升了利用礦產資源的效率，與我國可持續發展理念相符。此外，充填采礦方法的應用條件包括：（1）地表不能出現塌陷。例如采礦地點選擇在建筑物下面或者是水體下，在結束采礦之后，采用混合材料或者廢石填滿空區，這樣就可以有效控制低壓，避免地表產生塌陷。（2）擁有較高礦產價值的礦體。由于采用廉價的廢石材料進行充填，因此充填方法具有很高的回收率，適合在一些較高價值的礦體中應用。（3）較大變化、埋藏很深的礦體。一些礦體由于埋藏較深，在結束采礦工作之后容易出現部分巖石爆裂問題，此時在采空區通過漿體對其充填，就可以有效控制巖石的應力變化。

結語

21世紀是迅速發展現代科學以及不斷增長的現代工業時期，形成了巨大的礦產資源開發規模。開發礦產資源難度增加，開采難度加大，開采對象逐漸轉變為高應力環境中的難采礦體。采礦行業不僅出現了地質災害問題，還形成了大量的經濟問題。人們逐漸意識到保護礦山與合理應用礦產資源的重要性，迫切希望大力推行綠色采礦。

[1]周愛民.礦山廢料膠結充填[M].北京：冶金工業出版社，2009.

[2]陳德敏，謝斐.我國資源安全戰略內涵屬性表征的結構分析[J].中國軟科學，2012（06）.

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