摘要：为了更好的推动我国采矿理念的发展，需要对采矿过程中所产生的固体废弃物进行一定的解决和处理，而为此，需要进行绿色采矿主体技术的研究。充填采矿技术的研发和利用不单单可以使得采矿过程中所出现的地表下沉问题得到有效的解决，还使得矿产的应力环境功能得到合理化的改善，对于降低我国的矿产低贫损，实现我国资源的合理利用等等具有十分重大的意义。
关键词：金属矿山；充填采矿；方法；
我国经济和科技的发展，地下金属矿山采矿技术有了较大的发展。充填采矿法的矿块结构不仅与采掘工艺、地质条件有关，还与充填体材料、充填工艺及最终的充填体有关。综合考虑各种因素，选择适合矿山具体条件的矿块结构，对提高矿块的生产能力，减少矿石的损失贫化，降低生产成本，改善作业条件。
一、金属矿山充填采矿法的分类
1.从我国矿山开采的历程来看，我国矿山开产发展的趋势呈现出一定的特色。由不护顶的普通房柱法向护顶房柱法发展，由浅孔房柱法向中深孔房柱法发展。矿山开采的这种发展趋势，主要是因为在相关矿山开采工艺不变的情况下，中深孔房柱法把回采的凿岩爆破改为中深孔。这在一定程度上提高了矿山生产的效率。矿山开采的回采主要是在矿山的空场地进行出矿作业。因此，在作业的过程中必须有技术人员参与其中。因而为了保证工作人员和技术人员的安全，一般将房柱法应用在矿岩中等稳固以上的矿床。这样不仅可以预防由于地质条件复杂矿区安全事故的发生，而且还能够扩大房柱法的适应条件。虽然我国在矿山开采的过程中，相关的装备水平获得了极大的提高，房柱法开采的工艺也在一定程度上获得了改善。但是，由于大型凿岩台车、大功率铲运机械不能有效推广，大多矿山采用电耙出矿，这在一定程度上导致了我国矿山生产效率较低的现象。当前，在矿山开采中，并没有采取相应的措施来保障采矿生产顶板管理，即使有相关的工艺，但仍未达到满意的效果。在矿山开采的过程中，我国应当在发展中呈现矿山开采的趋势，改进开采的方法。
2.干式充填采矿法。干式充填采矿法是相对传统的方法，一般来说，它是借助机械、风力将废石、砂石等填充物送至充填采空区。由于该法具有工艺较为复杂、作业成本较高等缺点，近年来，它已经逐步被其他充填采矿法代替。
3.水力（砂）充填采矿法。水力（砂）充填采矿法是将充填料和水均匀混合，在形成砂浆后，用泵压或自然压头通过钻孔把充填料送达到回采工作面，而充填的材料脱水后形成了充填体。
4.胶结充填采矿法。胶结充填采矿法是目前矿山企业目前都优先选择的一类方法。它一般是以破碎的石体、砂子及尾砂等为主骨料，将主骨料与石灰或水泥等类胶结材料搅拌混合形成浆体及膏体，再通过管道或重力自流等方式送达到充填区，从而进行充填工作。该法拥有强度较大、速度较快、工艺简单等优点。
5.分段菱形矿房充填采矿法。该采矿法采场是垂直矿体走向或沿矿体走向布置，划分矿房矿柱，两步骤回采，先采矿房，后采矿柱，分段凿岩，阶段出矿，阶段充填。（1）采场结构参数：采区长60m，宽为矿体的水平厚度，约25～30m，高为中段高度45m，分段高为12m左右。采区与采区之间留15m间柱，采区内按分段自下而上沿矿体走向布置菱形矿房，高24m，长15m，宽为矿体厚度。在每个菱形矿房的底部下角布置凿岩巷，并在菱形矿房中央设置分段凿岩巷，两分段凿岩巷凿岩，底部拉底巷切割V型堑沟作为受矿巷，联合出口进路出矿，此方法要求每个菱形矿房下部均要布置装矿底部结构。（2）采准工程：采用下盘脉外斜坡道采准，主要采切工程：分段联络道、分段穿脉巷、凿岩巷、出矿穿巷、充填回风井、顺路矿石溜井、切割天井等。
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6.分段凿岩阶段出矿嗣后充填采矿法。该采矿方法是沿走向布置的进路法，共布置2条进路，靠近矿体上盘进路宽7m，下盘6m。先回采下盘矿体较软弱的6m进路，第一期进路采用胶结充填，当充填体强度达到3MPa后，再进行另一条进路的回采。（1）采场结构参数：中段内沿矿体走向划分采区，采区长60～80m，高为中段高度45m，分段高为12m左右，长为矿体的水平厚度。采区与采区之间留8～10m间柱，已施工的充填回风井设在采区两端的矿柱内，因此采区穿脉联络道也布置在采场两端。采区内再分矿房，矿房宽10～15m。试验采场设计采区长60m，矿房宽12.5m，采区内共布置四个矿房。（2）采准工程：在各分段矿房中央垂直走向布置凿岩巷，采切工程主要有：分段沿脉巷、分段联络道、分段凿岩巷、装矿联络道、切割天井、充填回风井、充填联络平巷、顺路矿石溜井等，装矿底部结构布置在矿房下部分段。
二、充填采矿技术的重要作用
1.避免采矿的地表出现变形或者下沉的问题。利用充填采矿技术进行金属矿山的开采可以使得矿山的采空区域被有效的填充，而采空区域中的填充物可以使得采空区域中的顶层岩石被合理的支撑，还可以有效的避免围岩出现变形的问题。此外，填充物还会有效避免采空区域中的大位移威胁。在采空区域进行合理的调整，使得矿区的新的工作层面得到快速的建立，为后续的采矿工作的开展提供了有利的条件。与此同时，开采和填充得到有效的循环，采矿的周期变短的同时也提升了矿区的综合开采能力。充填采矿技术的合理化使用会使得岩层的大规模移动得到有效解决和处理，使得地表的整体结构的得到一定的保护，避免了原生态的环境受到严重的影响。
2.充填采矿及数可以实现低贫损的开采还会达到远景的资源保护。充填采矿技术的应用面十分广泛，不单单可以在水平的矿体开采中被广泛应用，还可以在倾斜的矿体等相对复杂的矿山体系中被合理化的应用。充填采矿技术在厚大的矿体中使用，会使得矿柱的回收效率得到加强，也使得金属矿的开采品质得到提升，使得矿石的回收效率大大加强。而充填采矿技术还可以实现目前技术无法提取的矿物质的有效保护，可以实现未开采资源的合理化保护和有效应用。实现了矿产资源的合理化发展，使得生态环境得到保护。例如全尾砂充填既可满足充填体强度要求，又可将选厂全尾砂回填到井下，可达到省去尾砂库、消除尾砂存放在地面引起的环境污染和安全隐患，节省尾砂坝建设和维护费用的目的Η充填料浆输送到井下不需脱水，无井下充填污染。因此，全尾砂充填是今后充填采矿法的发展方向之一，有着广阔的应用前景。衡量全尾砂充填技术优劣的标准主要有3个：①尽可能多的将选厂全尾砂回填到井下，使矿山成为在地表无尾砂矿山；②充填料浆到达采场后不需要脱水，且可获得满足强度要求的优质均匀充填体；③充填系统投资少，设备国产化程度高，充填成本较低。相对而言，3种全尾砂充填技术以高浓度自流输送全尾砂胶结充填技术为最优。但这一充填工艺在充填倍线较大时，不能实现料浆的自流输送。要解决这个问题，有两种全新的全尾砂充填工艺可采用，即活化搅拌高浓度加压输送全尾砂胶结充填中等浓度单浆输送全尾砂高水速凝固化充填。这两种全尾砂充填技术，是余属砂胶结充填试验研究的方向。但是也需要注意相关问题，例如采用中等浓度单浆输送全尾砂高水速凝固化充填技术时，单浆输送全尾砂高水速凝固化充填能较好地解决目前全尾砂高水固化充填存在的主要问题。
在科学发展的道路上，实现矿产资源的合理开发和利用，增强地下金属矿产资源的开采方法的革新，对于矿产资源的开发和利用十分关键。而充填采矿技术在发展的过程中也存在一定的缺点，为了更好的推动矿产资源的开发和利用，需要对地下金属矿产的充填采矿技术进行研究，从而使得技术上的问题得到解决，这对于我国资源环境的开发和利用十分关键。
参考文献：
[1]郎萍.地下金属矿山充填采矿技术研究.2017.
[2]王旭红.探讨金属矿山充填采矿技术存在的一些问题.2017.
论文作者:崔李兵
论文发表刊物:《基层建设》2018年第15期
论文发表时间:2018/7/11
标签：矿房论文; 矿山论文; 矿体论文; 进路论文; 采区论文; 技术论文; 矿柱论文; 《基层建设》2018年第15期论文;