充填采矿法的应用现状及发展方向.docx

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充填采矿法的应用现状及发展方向

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摘要：充填采矿法自上世纪传入中国后，使用范围不断扩展。充填采矿法的安全性高、回采率高、地表环境破坏性小等优势，采矿作业过程中广泛使用此方法。随着采矿技术和充填采矿研究的不断发展，其中产生的综合效益已经成为社会性话题。本文分析了充填采矿法的类别、应用现状和发展方向，希望有所助益。

关键词：充填采矿法；应用现状；发展方向

近年来，采矿业和采矿技术都在现阶段取得了一定发展。充填采矿技术有利于矿石资源的回收利用和生态环保，但是其中存在的问题需要进一步的分析、研究，促进此技术的进一步发展，提升矿石资源的利用率。

1充填采矿法的类别

1.1干式充填法

干式充填采矿法是采用矿车、风力或机械方式对采空区填充废石、砂石等干充材料，是充填采矿技术应用中最初使用的一种方法，自上世纪50年代起我国的有色金属矿山在半数以上都应用了此方法，矿石开采量已超过总量的三分之一。

但是，干式充填法的工艺复杂、成本量大、耗时长、生产率低、采场充填后不能回采等技术性不足，不符合强采、强出、强充的采矿生产标准，从而大大缩减了国内的应用比重。而此种方法在应用过程中能够较好地应对变化复杂的矿体产状，仍存在于部分矿山充填中。

1.2水砂充填法

水砂充填法，是对长尾砂、冶炼厂炉渣、碎石等进行固液混合的浆体，在砂浆泵或者液体受压自流的方式下，传输进入井下，完成采空区的充填。自1864年美国第一次作为保护教堂基础安全采用的水砂充填试验开始，20世纪后美国、加拿大逐渐开发出了水砂填充工艺。而水砂充填工艺自1965年第一次使用之后，在控制地表下沉方面收到了较好的效果，经过数十年的应用发展，已经出现在各大矿山。但是，水砂充填工艺在实际操作过程中较复杂，表现出的排水成本大、充填量小且成体强度较弱等不足，会限制其适用范围，这也预示着该工艺必然会走向胶结充填方式。

1.3胶结充填法

胶结充填法，是在碎石、河砂、尾砂等骨料和水泥、石灰胶结材料之间搅拌、融合形成浆体之后，经过管道泵、重力自流等方式的作用后，完成充填。相较于水砂充填法，胶结充填在实施过程中采用的充填料具有更大的强度，且充填效率高、需求量大、操作简单。胶结充填法中所用的材料在科技发展中增多了品类，而多种类的掺合料，都导致最终所成的胶体、浆体、膏体成分多样化，同时泵送技术的创新发展，也是此种充填方法更加繁荣。

2充填采矿法的应用现状及其问题

2.1实际情况的认识不充分

我国采矿工作在现阶段已经确立了专业流程的作业方案，但是采矿筛选思路仍然存在一定问题。充填采矿技术由于受到矿区地形地势条件的限制，降低了场地筛选工作的科学性，使采矿效率明显下降。

2.2日常管理不完善

充填采矿技术设有针对性的充填站，利用专业的电子机械设备来辅助提升采矿充填效率。但是，充填站本身不规范的管理机制，会影响设备调控和系统检测的工作质量、缺乏系统化的工作监管。

2.3缺乏新式材料

充填采矿技术在应用发展中需要备制相应的新式材料，按照充填流程来完成工作。每个矿山的地质地形存在差异，原材料的选择也必然有所不同，以此展开的采矿内容也会表现出差异性，对采矿内容固定化和提升工作效率方面都产生了一定的负面影响。

3充填采矿法的发展方向

3.1充填采矿技术无轨化和回采连续化

目前，充填采矿技术已经逐渐实现了低效率工艺向大规模高效率工艺的转换。斜坡道和无轨采掘设备的有效应用，极大地改善了井下作业条件，矿山的生产力和劳动生产率都有了明显提升。河南金源黄金矿业有限责任公司在祁雨沟金矿、公峪金矿中已采用了地下无轨采掘方式，每年的开采量超过100万吨，每日生产力达到了3500吨。

3.2充填材料新型化和化学添加剂扩大

矿山充填材料是指骨料和胶结剂两种，骨料大多以廉价的物料为主，胶结剂则多采用普通的硅酸盐水泥、矿渣水泥或是粉煤灰、石灰等物料，而专用水泥却很少应用。现阶段出现的一种研究新品高水速凝材料，属于专业的充填胶结剂，仍需进一步的应用推广。

常规的充填材料，以及充填料制备前或混合后的外加剂，都在国内外有了一定范围的适用。如加快凝固的速凝剂、凝固时间拉长的缓凝剂、改良易性和强度的减水剂等等，更好地增强了充填料的稳定性、易性、强度等物理特征，以适应充填或采矿工作的技术性需求。一些化学添加剂也在矿山开采中逐渐应用，逐渐改变了水泥填充的单一模式。

3.3充填采矿法的监测仪表新型化

充填料贮仓作为一种充填设施，其作用常被忽视。卧式贮仓多用于干料的贮存，较简单；而尾砂贮存多采用立式贮存方式，料浆要在高浓度状态下稳定排出。这对两相散体流动的特性和理论研究工作都存在一定关联。针对现阶段常采用的多个类型的立式贮仓展开综合性分析后，逐渐向无搅拌器重力排放的