充填采礦法充填技術的應用重難點及發展趨勢研究

許恒朋

摘 要：從礦石開采的角度來看，選用合適的采礦方法是礦業生產過程中的關鍵要素。由于技術限制，目前礦石開采和挖掘技術大多數是比較不安全的，應用新的礦石采掘技術，才能夠滿足現代采礦行業發展的需要。充填采礦法具有回采率高，開采安全的特點，在實踐中的應用日益廣泛。本文根據充填采礦法充填技術的應用重難點展開討論，提出幾點有利于開采技術細節優化和采礦效率提高的可行性措施。

關鍵詞：采礦法；充填技術；應用難點；發展趨勢

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.05.234

0 前言

隨著我國經濟的發展和工業生產規模的擴大，社會化大生產對于金屬礦石的消耗量越來越大。隨著消費領域對于稀缺貴重金屬資源的需求不斷加大，傳統的土方工程支護和采礦開挖技術已不能完全滿足如今的能源行業發展的需要。在充填采礦工程的開挖部分和技術支護方面，應該嚴格進行定額土方工程機械效率的深入研究，針對具體考察的地形環境進行施工技術的妥善修改，完善是礦業施工過程中的工程操作相關細節。

1 我國充填采礦法開采、充填技術簡介

充填采礦法的充填技術的運用，對于提高采礦活動的整體安全性有重要意義。其中，充填采礦法受材料限制比較小，用適當的充填材料，比如：廢石、碎石、泥沙、泥沙或者尾礦等材料，即可完成對于地下采空區的回填作業過程。充填采礦法的技術原理比較簡單，在實際作業環境中，工人將大部分的尾砂回填到井下，可以有效減少因尾礦庫發生的各種費用和潛在危害，防止礦石開采活動中出現地面塌陷的問題。

我國主要礦山采礦方法有淺孔留礦開采采礦法、房柱采礦法、等等。一般來說，在開采活動中，工作人員首先要進行拉底巷的相關操作。對于擴幫區域和壓頂區域進行淺孔爆破。在爆破的過程中，作業人員應該對整體作業時間進行前期預估，有組織地協調其他工種工人撤離到安全區域，防止由于時間預測誤差造成人員危險的問題。還應該對工程總量進行考察和計算，把新增工項落實到施工計劃中去。除此之外，礦業工人在施工活動中，還應該適當考慮雨季施工、設備不足等問題，強化施工作業區的土場排水，進行合理的現場施工管制，強化安全設施運行正常，防止在工程開采的過程中出現各種意外情況。除了要控制開采的安全爆破距離之外，作業人員還應該對采場最終底盤的最小寬度進行控制。

2 充填技術研究進展中的難點和發展趨勢

2.1 根據礦體特點開展切割巷施工，降低施工難度

充填采礦法在當今礦石開采行業運用比較廣泛，在采礦活動開展之時，工作人員需要打造一條階段運輸巷道。在下向分層充填采礦開采領域中的技術運用中，運輸巷道的寬度一定要達到采掘車輛車身寬度的1.5倍-2倍的水平。

在采礦活動進行時，工作人員應該注意充填行人天井，保證采礦區域側面的支撐穩定型提高。為了保證采礦區域中的物質運輸暢通，保證不同的采礦層級的人員交流，可以在地下礦洞區域打兩個豎直的巷道。在下向分層充填采礦法運行的過程中，兩個巷道分別是礦石溜井和分層巷道。在上下盤圍巖的支撐性建設活動中，技術人員應該按照礦體的特點，進行上下盤圍巖的填充操作。建設膠結假頂能夠保證作業區人員日常的休息活動得到保障。在拉底巷建設活動中，技術人員應該根據切割巷的特點，進行中深孔的定點打通工作。打造出切割井和出礦斜井，為切割巷的礦石運送和填充物運進提供方便。

2.2 重點開展充填采礦法適應性攻關，促使其符合生態保護趨勢

重點開展充填采礦法適應性的技術攻關工作，有利于提高采礦施工的實際生產效率，從而保證作業施工法符合復雜環境礦山工作的需要。工程項目負責人在施工活動開展之前，需要指派專業的技術人員對作業環境進行前期勘測，使用水平儀、經緯儀等專業的地質設備進行充填開挖寬度的考量。對于貧礦、二輝橄欖巖類型的開采活動來說，礦體的穩定型一般較低。礦體傾角為70°-80°，礦體的厚度為60-85M，為了保證開采部門的支撐穩定型，技術人員需要將礦體的破碎部分清除干凈，然后使用混凝土等材料將其進行填充。

充填采礦法應用的礦種不同、充填物不同，其填充施工的目的不盡相同。技術人員可以使用大直徑深孔階段空場嗣后充填采礦法，將精品礦位的開采效率提高到一定的水平。對于花崗質碎裂巖層來說，其礦體的傾角為45°-70°，平均厚度為4.3M，最大不超過16M。為了將礦山充填性的密實程度提高到最高的水平，可以使用無底柱分段崩落法，將前期的建設成本控制到最低的水平。此類分層充填采用兩側均為水泥尾砂、膠結充填體的礦柱進行施工。對于上層圍巖類型為黃泥、下層圍巖類型為分化火成巖的礦體結構來說，其礦體的支撐結構極不穩定，開采傾角僅為0°-70°，礦山的厚度為4M-12M。此種類型的礦體結構破碎的程度比較深，其中部分氧化物的礦洞結構支撐效果也較差。技術人員可以采用崩落法比充填技術，將基建開拓的效率提高到一定的水平。在降低開礦損失率和礦物貧化率的同時，顯著提高其礦石含鐵金屬類型的選礦回收效果。通過地壓控制和管理，實現保護地標建筑和設備設施的目的，杜絕大面積地表沉陷，符合我國采礦工程中兼顧生態保護的發展趨勢和技術追求。

3 結束語

隨著礦山資源的逐漸減少和對生態環境的保護要求不斷提高，礦山開采過程中對于礦石的回收率提高會越來越重視。推廣應用充填采礦法，可以有效解決地下金屬礦山開采規模的不斷擴大及開采深度的不斷增加帶來的一系列的技術難題。近年來，隨著技術人員的持續攻關，充填采礦法得到了進一步完善，高濃度全尾充填等充填工藝技術也有了較大的發展。總之，充填采礦法及其相關工藝將會有廣闊的發展前景。

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