充填采礦法在銅礦的應用

張永勝

摘 要：在國內現代化建設進程不斷加快的時代背景之下，國內資源開采工藝已經得到了較為迅猛的發展，為國內各類金屬礦床的有效開展給以了可靠的技術保障。而就充填采礦法在銅礦開采過程的應用來看，其有著極高的應用優勢。對此，筆者在參考相關文獻資料的基礎之上，從充電采礦法在銅礦開采過程的應用優勢入手，對現今銅礦開采過程中所廣泛應用的幾種充填采礦技術進行了簡要分析，以供參考。

關鍵詞：充填采礦；銅礦；應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.22.061

就國內現今資源開采過程來看，普遍存在資源浪費、對環境影響大等缺點，不光不利于資源的有效回收與利用，還會對環境造成較大的不良影響，這與我國正大力推行的可持續發展戰略是不相符合的。而就充填采礦法在銅礦中的應用來看，其相對于傳統的采礦工藝在減排、環保等上，有著極為顯著的優勢，為此，相關人員應該在充分了解充填采礦技術的基礎之上，將其合理地應用于銅礦開采環節中，以此進一步提高金屬礦開采的經濟價值與社會效益。

1 充填采礦法在銅礦開采中的應用優勢

1.1 能夠減少廢料排棄

充填采礦法在銅礦開采過程中的應用能夠顯著減少廢料的排氣，以德國格隆德鉛鋅礦為例，其在應用充填采礦法后，將原本需要排棄的全尾砂與碎石等廢料全部充填到了進路之中，做到了無廢料排棄。該采礦方式由于排棄廢料極少，所以在一些自然保護區內進行采礦作業時，其有著較的應用價值，可以實現對大量工業固體廢料的高效處理，也能夠在很大程度上緩解礦山污染的現實問題。

1.2 能夠保護礦區環境

充填采礦法應用范圍極廣，在水平礦體、傾斜礦體以及分支復合礦體等復雜礦體的開采過程中都極為適用，尤其在開采厚大礦體時，可以進一步提升礦柱的回收率，能夠以“采富保貧”的方式實現對礦產資源的高效開采，不會出現礦產破壞的問題。另外，在銅礦開采過程中衍生的廢石以及尾礦等等仍然含有不少的有用物質，雖然目前技術難以實現對其中有用物質的高效提取，但采用將其進行填充的方式無疑能夠在最大程度上保護其中的有用物質，這是對于資源的合理開發利用是有著一定促進作用的。

1.3 能夠消除地表形變

在采用填充采礦技術進行銅礦開采時，一旦出現采空區，就可以利用現有的廢棄料或其他填充材料對采空區的圍巖進行加固與支護，這就可以防止圍巖由于應力集中而出現相應的變形問題，可以有效防止采空區巖體結構的相對位移。另外，通過對采空區的填充還能夠有效形成全新的開采工作面，能夠以開采—填充循環作業的模式實現對礦區資源的循環開采，這就能夠切實保障資源開采的實際效率。另外，該技術的應用還能夠避免開采區域巖層的位移，可以實現對礦區地表環境的有效保護。

2 銅礦中應用的常見充填采礦技術

2.1 盤區高分層充填采礦技術

盤區高分層充填采礦技術具有極高的生產能力，可以結合盤區類銅礦資源分布的實際情況對礦房、礦柱等進行整合規劃，這就為后期的高效開采打下了堅實的基礎。而在礦房、礦柱劃分完成后，首先需要完成對礦房的回采，在采礦作業完成之后則尾砂膠結進行填充，其次則進行對礦柱的開采，之后依舊進行臺農場。采用該充填采礦技術，其分層高度能夠達到4.5m以上，且采用上向鑿巖開采技術，具有極高的爆破精度，能夠實現高效的無軌開采作業，標準盤區的采礦能力能夠達到每天800余噸，能夠有效提高銅礦開采的實際效率。

2.2 點柱充填采礦技術

點柱充填采礦技術也就是將原有的房柱采礦技術與充填采礦技術原理進行整合，其不光有著極高的銅礦開采效率，同時還能夠進一步消除地表的變形，作業穩定性極高，多被應用于厚度大于8m傾斜厚大銅礦礦體的采集之中。而在對銅礦資源較為豐富，礦石品位較低，且日開采量要求較高的銅礦進行開采時，可以不進行二步驟回采間柱。

2.3 分段充填采礦技術

分段充填采礦技術能夠將原本暴露面積較大的礦場進行有效分隔，進而轉變為矩形的斷面結構，可以有效減小采場暴露的面積，能夠進一步提高礦區的穩定性，采效率極高，能夠實現無礦柱連續開采作業。在進行分段采礦的過程中，可以根據垂直礦體的實際走向進行采礦作業流程的規劃，可設置為梯狀多分段形式的結構。該技術在實際應用的過程中，回采與充填作業應該根據采礦的步距循環進行，在巷道之中完成開鑿、出礦以及相應的充填步驟。在對上向深孔進行爆破后，需要選用膠結材料立刻對采空區進行填充，采礦過程具有高度機械化水平，采礦效率極高，多用于不穩定礦體的開采。

2.4 大直徑深孔嗣后充填技術

大直徑深孔嗣后充填技術結合了籮筐技術與嗣后充填技術，不光能夠保障采礦作業過程的穩定性，還具有極高的效率，能夠高效完成對地下銅礦的開采。該技術在實際應用的過程中，多選擇大孔距小抵抗線爆破、水孔裝藥等技術。以安慶銅礦開采過程為例，其采用大直徑深孔嗣后充填技術實現了對120m高階段大直徑深孔的爆破開采，集成了多種開采工藝，有效提高了銅礦開采的效率，平均每日銅礦開采量達到了1000余噸，高峰時期甚至達到了每天2418噸。該充填采礦工藝是現今較為先進的采礦技術之一，其技術經濟指標已經達到了國際領先水平，有著極高的應用價值。

3 結語

總而言之，在國內大力發展可持續發展戰略的背景之下，為滿足社會、市場對資源的實際需求，在銅礦開采的過程中，相關人員必須在了解各種充填采礦工藝實質的基礎之上，結合礦區實際情況，合理選用具有較高適宜性的充填采礦工藝，只有這樣才能夠在保障采礦效率的同時，保護礦區生態環境。

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