大型貧鐵礦充填法開采探析

張軍 盧光亮

摘 要：隨著經濟的發展，工業也在逐漸的發展，這也就需要更多的資源進行補給，目前我國鋼鐵工業的快速發展需要大量的鐵礦石資源，雖然我國是世界上首屈一指的鐵礦資源大國，但由于礦石品位較低，采礦的技術相對較低，造成開采困難，使資源一直得不到充分的利用，導致我國對外資源的依賴程度很高，這就嚴重的阻礙了我國鐵礦工業和相關企業的發展。我國在“十二五”中明確提出要開采國內的資源這一決策。為了發展與生態共同進步，我國最近建的礦山大多采用充填法進行開采，所以，大型貧鐵礦充填法開采的關鍵技術和發展方向受到了越來越多的人的關心，成為話題中的焦點。下面，就這一問題進行簡要的分析。

關鍵詞：充填法開采 優選采礦方式 發展方向 大型貧鐵礦 關鍵技術

中圖分類號：TD823.8 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）12（a）-0108-02

我國擁有豐富的鐵礦資源，已探明的鐵礦儲量居世界第三位。鐵礦石作為鋼鐵工業中必不可缺的原料。我國的鐵礦石產量一直穩居世界第一，即使這樣，我國自產的礦石仍然不能跟上鋼鐵工業發展的需求，每年都要進口大量的鐵礦石，且鐵礦石的價格逐年增加，我們對礦價也沒有話語權，只能受制于人，這樣一來，每年我們在進口鐵礦石上消耗了大量的財力，而且還越來越依賴于此，為了使這種情況得到明顯的改善，必須要加大鐵礦石的開采力度，走綜合利用國內外兩種鐵礦資源的道路。

1 采礦方法的優選

1.1 我國目前的鐵礦石資源開采現狀

我國鐵礦資源的開發特點之一就是貧鐵礦太復雜、難以開采。在開采貧鐵礦中，不僅會排放出大量的廢氣、廢渣等廢棄物，而使用崩落采礦法必定會導致地表塌陷、河水的斷流、植被的破壞等，給礦山所在的生態環境造成巨大的負面影響；使用空場采礦法也會留設大量永久礦柱，造成資源損失量巨大的惡果。礦山在開采時還可能會引發滑坡、泥石流等自然災害，這對人民的財產和生命造成了巨大的威脅。為了能夠實現綠色礦業，已經有許多企業使用充填法進行采礦，將地表堆積廢料回填到井下，減少開采時產生的廢物，處理空區，大大提高回采作業安全程度，提高深部資源回收率30%，能夠很好地解決地表堆積廢料造成的環境污染，并且可以實現綠色開采。

1.2 舉例說明如何優選充填法

就以程潮鐵礦西區為例，根據其地質條件，對其使用的采礦方法進行對比，再根據相離度-灰色關聯分析法在這幾種開采方法中選出最佳。將上向水平分層充填法稱作方案1，將上向進路充填法稱作方案2，分段空場嗣后充填法叫作方案3。（見表1）

上圖中有幾種評判的標準，但各有優劣，所以還需綜合多方面進行抉擇。（見表2）

通過上面的評分標準將“采礦方法指標”轉化為最后的指標結果：（見表3）

經過專業的分析最終得出結果，方案3是最為適宜的，其次是方案1，最后是方案2。

1.3 采空區部分的充填技術

降低充填成本是每個煤（鐵）礦充填技術研究的重中之中。降低充填成本途徑大致有兩種：（1）降低充填物的單位成本，比如，使用固體廢棄物（矸石、粉煤灰、雞糞等）（巖石夾層、干選廢石、礦渣、廢水等）膏體充填物；（2）減少充填材料的用量，這主要依靠巖層移動規律來采取相應的開采技術。

2 大型貧鐵礦充填法開采的發展方向

2.1 無軌機械化和回采連續化

充填采礦的技術越來越普及。大型貧鐵礦床的生產能力就決定著采礦的效益，充填法采礦提高經濟效益的主要途徑就是用規模來求效益，所以，高階段嗣后充填采礦的方法與無軌機械化的連續回采，就是充填法的發展方向。我國的白銀小鐵山礦基本實現了采掘無軌機械化，能夠節省輔助工時，大幅度提破（高）勞動生產率和生產能力，研究設備簡單、輸送便捷、易于自動控制，并且很明顯地提高了礦山的生產能力。

2.2 環保與綠色無公害

由于開發資源而導致的環境惡化已經成為了全球性的問題，因此，充填法就必須要朝著零排放而努力，也是為了建設和諧社會、響應可持續發展而努力。充填法還充分地利用起礦渣和廢水，向著廢料資源重復利用的方向發展。

2.3 高濃度料漿自流輸送

膏體的充填技術在對于能否控制精準方面存在問題，而且在管道中輸送有很大的阻力，且需要投入大量的資金。所以高濃度料漿自流輸送的充填技術是如今要發展的方向。中國礦業大學已經開發了一種相關的充填理論和技術，已經展開了前期的研究工作。通過在金川三礦區的研究表明，泡沫砂漿充填技術可以有效地提高運輸的效率，因為泡沫起到了滾珠的作用，減小了一定的阻力，從而提高了料漿在輸送中的濃度。

2.4 追求低成本高強度的新型膠凝材料

在充填采礦法中，其材料就占了總成本的20%以上，這其中膠凝材料就占了一半以上，所以現在開采低成本高強度的膠凝材料是發展的趨勢和方向。現如今，尾砂膠凝材料的成功研制使之成為了貧鐵礦采用充填法的發展方向。

3 結語

隨著重工業的快速發展，資源也在不斷的開采，使得高水準的資源和易開采的資源變的越來越少，人們今后將面對各種地質較為復雜的低品位礦床，面對這個情況，使用充填法開采是最好不過的，同時還要引用低成本和高強度的新型膠凝彩料，再利用高濃度料漿自流的方法來實現最為環保和高效的開采。在貧鐵礦的開采中還要注意對采礦過程做好安全措施，及時進行監測和風險控制。大型貧鐵礦充填法是新型的、近些年才加以使用和重視的開采方法，在今后的道路中還會遇到各種各樣的難題，這就需要相關人員在遇到問題時及時研究并進行改正。

參考文獻

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