（山东黄金矿业（莱州）有限公司三山岛金矿 山东烟台 261400）
摘要：排入尾矿库堆存是目前选厂排出的尾矿的一般处理方法。目前的尾矿库从选址建造到生产运转，客观上存在安全管理和环境污染等问题，经过选用尾矿充填技能的使用和具体实际情况剖析，推动绿色无尾矿山建造，能有效解决尾矿惯例处置方法带来的安全隐患和环境污染问题，对尾矿库安全与环保具有重要意义。
关键词：尾矿充填技术；黄金矿山；应用与实践
随着国家对矿山环境保护的日益重视，尾矿充填技术在矿业开采领域逐步推广应用，尾矿充填技术可以在一定程度上优化矿山环境。尾矿是目前我国堆放量和产出量最多的固体废弃物，并且引起了很严重的环境问题，给人们的工作和生活带来了很大的安全隐患。采用尾矿充填技术，推进绿色无尾矿山建设，即处理了矿山难采矿体回采及扩展产能的难题，同时还能有效降低尾矿排放，减少占用土地及尾矿库的保护管理费用，将带来良好的经济、环保、安全及社会效益。
1我国黄金矿山充填技术现状
中国是矿业生产大国，地质条件多样且复杂，因此黄金矿山充填工艺技术多种多样，尤其在最近的十年中，各类创新性矿山充填技术在工程实践中取得了推广和技术进步。至今，我国的充填技术中，尾矿充填技术已经比较成熟，充填材料来源更为广泛，建筑垃圾作为矿山膏体充填材料的骨料来源日益受到重视，并且其相关技术趋于成熟。随着矿山充填技术的日益推广应用，在取得环境改善和减轻地质灾害的同时，一些次生环境问题在工程实践中逐渐凸显出来。对于矿山充填技术，我们对矿山充填的各种影响，尤其是环境方面的影响没有系统地分析研究，因此有必要从环境影响的角度对矿山充填的影响进行详细归纳总结，为矿山充填技术的发展、推广和技术改进奠定坚实的基础。
矿业生产中会产生大量的固体废弃物，这类固体废弃物对环境造成的危害极大。以煤矿山为例，我国现有的煤矸石山1500余座，堆积量达30亿吨。煤矸石是采煤过程中产生的尾矿的主要物质，尾矿对环境的影响极大，不仅需要占用大量的农田土地堆存，而且堆积的尾矿含有大量有害重金属和物质。在雨水地冲刷下，尾矿中的有害成分析出并渗入地表，进入地下，使农作物减产，地下水污染;堆积的尾矿和废石在工程实践中经常不能用防尘网覆盖，在风的作用下，扬起的粉尘对大气造成严重污染;堆积在洪水通道上的尾矿，可能因尾矿坝不稳溃坝，或遭遇洪水而产生泥石流，淹没土地，从而造成灾难性后果。尾矿堆积不仅破坏环境，不利于生态平衡，而且影响居民健康。
2目前黄金矿山的充填材料
伴随着科学技术的快速发展，与我们国家的发展战略目标对环境的愈发重视，矿山所采用的充填料已经从原来的河沙、细石、山沙或人工沙石向炉渣、尾砂及粉煤灰等工业的废料转变。在二十世纪五十年代应用广泛的是掘进废石，做为充填料的干式充填，在二十世纪的六十到七十年代，逐渐发展成为运用河沙、河沙等做为混凝土胶结充填骨料，或者运用脱泥尾砂或河沙等等细砂做为充填骨料，进行水砂的胶结或者非胶结充填。充填的材料应该是不包含挥发有害的气体，含硫量不超过百分之五到八的惰性材料。胶结充填的骨料颗粒自身要具有一定强度、良好的渗透性，且化学性质较稳定的特质。
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3尾矿充填工艺
3.1充填料来源
充填料来自选矿厂分级尾砂，依据选矿厂尾砂产率和尾砂粒度组成，+300目的分级尾砂占悉数尾砂产率的55%，日产出量是330t，可满足充填用量需求，其他旋流器溢流尾砂和充填站砂仓溢流排入尾矿库。选厂分级尾砂自流至充填站砂仓用于充填。并且，为降低废石出坑，综合安排掘进和采矿与废石和尾砂充填相结合，保证了尾砂和废石的最大利用率。
3.2充填体强度要求
依照所选采矿方法要求，为便利底柱回采，在回采采场第一个分层时需要较高强度的充填体，选用灰砂比（水泥∶尾砂）为1∶4、浓度为70%的充填料浆，充填体强度3~4MPa；其它分层的上部0.3m厚度内充填选用灰砂比（水泥∶尾砂）为1∶10、浓度为70%的充镇料浆，充填体强度1MPa，以保证采场铲运机的安全运转。
3.3尾砂充填采空区
3.3.1采场准备
该工作主要是做好采场的密闭工作，除了预留泄水孔和充填通道外，要保证整个采场与周围其他井巷离隔，防止尾矿充填材料的流失和污染。
3.3.2敷设和检查充填管路
选厂排出的经浓缩处理的尾矿浆与胶凝资料充分搅拌混合后，经过充填孔输送到井下，充填孔内可设由陶瓷资料制成的复合管，管道接至充填区域，不同充填区域的连接支管可以采用聚乙烯塑料管接至采场。充填前，自主充填管路向采场顶部敷设管道。一般情况下，充填料浆管道中的压力较高，为确保充填工作顺利进行，工作前需严格复查充填管道的可靠性，发现危险及时处理，确保管道的顺畅。
3.3.3脱水和材料准备
在采场底部及顶部均应该铺设渗水管，保证充填资料中的渗水能通过滤水管及时排至场外。为保证充填工作的连续性，充填前先将尾砂使用稠密机或真空过滤机进行脱水、浓缩，以便改进充填资料的充填特性，提高充填体强度，并且还要保证胶凝材料供给充足，保证充填工作继续进行。
3.3.4充填工作
为减少充填料浆对两边隔墙的水平推力，避免隔墙垮塌而形成浆体渗漏现象的发生，一般选用分期充填。一般先充填5～7m的高配比充填料，初凝后再逐步向采场内输送充填料浆，直到充填结束。在浆液充填水平与顶板高程相差不多时，最好保证一次充填至顶，随后依据实际充填效果进行回填灌浆。
4尾矿充填对环境的影响
4.1实现原料回收利用
尾矿作为矿山生产中的废弃物，若用来作为填充材料，既是合适便捷的矿山充填骨料来源，又能解决尾矿堆积和排放造成的一系列环境问题，能在一定程度上解决尾矿排放问题，实现固体废弃物的废物利用。因此，尾矿充填是实现生态化开采的重要技术。
4.2尾矿充填减少开采深陷
采矿容易形成大量采空区，采空区充填不及时可造成地表塌陷、透水、岩爆和采空区自燃等事故，地表塌陷使表土层错动从而引发泥石流和水土流失，而透水破坏矿井排水系统和自然水体循环，对矿井安全造成严重威胁。尾矿若直接填充至井下，既减少了尾矿运出矿井的成本，又可减少地表塌陷、地表塌陷、山体崩塌，保护财产和生命免遭损失，同时又能维持自然水系统的动态平衡，保护自然地形地貌和树林植被。
4.3膏体充填使井下水水质得到改善
由矿山常用的可供选择的填充材料来制备膏体试块，取矿井地下水作为浸泡液，对矿山填充的膏体可能会造成的环境影响加以研究。根据实验，长期浸泡可使浸泡水的总硬度降低，水中重金属离子含量呈现下降趋势，硫酸盐也逐步降解，说明膏体对地下水中金属离子有吸附作用，从而使水质得到改善。
结语
随着国家对于矿山安全出产、环境污染、地质灾害等问题的关注程度以及矿山本身发展的需求，该技术将矿山采矿工程中的固体废物大量的回填到井下采空区，在处理充填材料的来源问题的同时，也处理了环境污染问题。此项目的施行，对同类型矿山的资源开发利用起到了很大的促进作用，具有较大的推广利用价值。
参考文献
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[3]张晓铜.尾矿充填技术综述[J].铜业工程，2010，（3）：16-18.
作者简介：（1）刘新平(1970.03.18)男,山东莱州人,专科，机械工程师,从事有色金属矿山机械工程技术研究。(2) 尹绍军(971.02.25).男,山东莱州人,专科，机械工程师,从事有色金属矿山机械工程技术研究。
论文作者:刘新平,尹绍军
论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/21
标签：尾矿论文; 矿山论文; 技术论文; 采空区论文; 材料论文; 骨料论文; 环境论文; 《电力设备》2017年第25期论文;