昆明煤炭科学研究所 1.2 云南地方矿山安全评价院3
摘要：随着我国社会经济的不断发展，科学技术也在逐渐进步，采矿的技术也在不断的发展中，而阶段充填式的采矿方法作为一种新型的技术，逐渐在采矿中推广开来，在矿上的实践证明，阶段充填采矿法把空场法以及充填法融合在一起，从而与以往的充填采矿法一起构成了完整的充填采矿方法体系，在矿上采矿中的应用体现出了较高的适应性，对于采矿有着极其重要的意义。
关键词：阶段充填；采矿；方法
随着科学技术的不断发展进步，矿区对于采矿方法的需求也越来越急迫，一项优秀的采矿方法，不仅能够提升采矿的效率，而且也能够对于矿区的经济效益产生重大的影响，因此，就目前来看，以往的采矿方法愈加不适应当今矿区采矿的需求，急需一种新型的采矿方法，阶段充填采矿法应运而生，对采矿工艺的变革产生了深远的影响。
一、阶段充填采矿方法的特征
阶段充填采矿方法主要是凭借矿区岩石的稳定性与嗣后一次性充填矿房的充填体的有机结合，来对采矿区地压进行有效的控制。阶段充填的采矿方法在实施的阶段可以划分为一步矿房以及二部矿房。首先是当一步矿房采矿完毕之后，进行胶结充填，等待其凝结沉实之后，在进行二步矿房的回采，等待采完之后使用松散的充填料进行充填。使得一步矿房与二步矿房形成一个具有统一性质的回采单元，然后按照回采单元进行采矿综合技术经济指标的核算[1]。
在使用阶段充填采矿方法的过程中，一步矿房以及二步矿房都是是使用空场法进行回采，在进行回采中，结构的参数要依照矿区岩石的稳定性、回采的技术工艺以及采矿过程中国所采用的相关机械设备等因素来进行确定。同时，鉴于在进行一步矿房以及二部矿房回采的时候，回采的条件有着比较大的差别，因此，这两者在进行回采时所需采用的相关技术指标也应当是各有不同，这就要求，在进行矿房结构参数的选取过程中，除了要按照自然环境的因素进行考虑之外，还应当把技术以及经济等因素综合的考虑进来，以便能够得到更加合理的结果。
阶段充填采矿方法由于是把空场法以及充填法结合到一起而形成的，这就使得其具备很多的优点，例如，在进行回采的时候，技术工艺较为简单；回采的效率高；实施过程中所使用的成本比较低等。同时，阶段充填的采矿方法又能够与嗣后一次充填矿房紧密的结合，具有灵活性，并且能够较大的幅度的把充填时的效率提升上来，从而较低了在矿房充填时的施工成本，避免了回采与充填工艺之间的相互制约。阶段充填的采矿方法把空场法的回采与矿房的充填有机的结合，从而有效的提升了二步矿房中矿石回采的效率以及矿区矿床的综合回收率。
矿房的充填作为阶段充填采矿法中回采工艺的重要组成部分，是对矿区矿体进行可持续性开发的首要前提，而使用空场采矿法而采空的矿房不需要进行充填，这样做的主要目的是能够进行采空区的处理，这一点和阶段充填法进行矿房的充填有着本质上的区别。因此，阶段充填采矿方法兼具空场法以及充填法的优势，从而形成了一种新颖的采矿方法。
二、阶段充填采矿方法的应用范围及前景
（一）阶段充填采矿方法的应用范围
阶段充填采矿方法能够应用于矿石以及岩石相对稳定或者中等稳定程度以上的较为厚大且具有连续性的整矿体。由于在利用阶段充填采矿方法进行矿石开采的过程中没有残留的采空区，在深部矿体的开采中可以有效的防止岩爆，因此，阶段充填采矿方法能够应用到深部矿体的开采中去。同时，由于阶段充填采矿法具有高回采率与低贫化率，使其在进行富矿石以及贵重金属矿石的开采中使用最为合适[2]。此外，当矿区的地表或者围岩需要加强保护的时候，阶段充填的采矿方法应当列为首选。
（二）阶段充填采矿方法的应用情景
首先，阶段充填采矿法能够实现阶段性连续开采。在对矿区进行开采的时候，在把阶段分成一步矿房以及二步矿房之后，就可以按照先前选定的顺序进行科学合理的回采，从而实现了阶段矿块的连续性开采，这样做的优势，一方面能够把国家的矿产资源充分的利用起来，另一方面也能够帮助矿产企业实现经济效益的提升，从而实现社会效益。
其次，阶段充填采矿法能够实现无废开采。矿区在使用了阶段充填采矿方法之后，一旦矿房内的矿石得到完全开采，那么，就可以把这一采空的矿房当作一种新的资源加以利用，把在矿井之下开采出来的废石以及在地表进行选址而产生出的尾矿充填到采空的矿房中，从而为了能够进行二步矿房的回采工作创造出便利的条件，使得矿产企业能够获得更好的经济收益。阶段充填采矿法实现了矿区的无废开采，代替了矿区地表的废石场以及尾矿厂，使得废石以及尾矿得到了有效的利用，让矿区的面貌得到了改变，从而构建了一种美好的矿区景观。
最后，实施阶段充填采矿法能够实现阶段上行开采。有一部分的矿区矿体埋藏的深度十分浅或者是矿区对于地表保护有着特殊的要求，使得采矿时十分的不方便，而阶段充填的采矿方法能够有效地解决这一问题，其能够实现阶段上行开采。与传统所使用的阶段下行开采方法不同，阶段充填采矿法所应用的阶段上行开采，可以将矿区的竖井一次性挖掘到矿体的最底部，从而使得下部阶段能够达到回采的水平，在上一个阶段进行采准，上两个阶段进行开拓，按照回采、采准、开拓这样的模式进行上行开采。矿井之下开采出来的废石或者是尾砂可以充填到下层已经采矿的矿房内。同时，为了能够有效的减少矿区基础建设早期的资金投入，在进行矿石开采的时候，也可以采取三到五个组合阶段进行阶段上行的开采工作[3]。阶段充填采矿法的阶段上行开采中最为突出的一项优点就是，能够保证矿区地表环境的完整性以及避免了在矿山生产过程中的二次扩建，同时也能够为矿井中开采出的废石不出矿坑就能充填提供了便利的条件，为矿区实现无废开采提供了可能。
三、阶段充填采矿法的应用实例
以某使用阶段充填采矿法的矿场为例进行分析。该矿场属于矽卡岩型磁铁矿床，矿体的厚度为15到30米，矿体的倾角从10~30到60~70，矿岩中等稳定程度以上。但是，矿区地下的涌水量很大，通过实施帷幕注浆堵水以及疏干排水等防水工程，该矿去已经安全地生产了30多年。该矿在距水平面360米的水平深处采用阶段充填采矿法进行矿石的回采，并将矿区进行一步矿房以及二步矿房的划分，其中一步矿房宽16米，二步矿房宽15米，矿房长50米，阶段高60米，使用分段法进行矿房的回采，分段垂直高度为12米。二步矿房进行回采完毕之后，使用低标号的胶结进行充填。其中矿房回采的主要指标见表1。
表1.该矿场矿房回采的主要指标
从表1中可以看出，该矿场的矿房回采指标高于该矿上部的水平，阶段充填采矿法的综合回采率要高出分段空场法的综合回采率的20%以上，其中在进行充填时所使用的材料为全尾砂、水泥。一步矿房的充填强度为1.0~1.86 Mpa，当充填之后，强度或能增加，这样的充填强度能够有效的保障了二步矿房的顺利回采。鉴于产生的良好效果，阶段充填采矿法已在该矿区得到了全面推广。
结语：
阶段充填采矿方法是由于采矿技术不断发展的产物，能够帮助矿区在矿石开采过程中实现无废开采，也为矿区地表的保护提供了可能，这一采矿方法在矿区具有极强的适应性，也十分的使用，它的应用使得矿区采矿方法实现了变革，提高了矿产开采的效率以及国家矿产资源的有效利用，从而提升了矿产企业的经济效益，实现了矿产开采的跨越式发展。
参考文献：
[1]史海明，龚浩源，任兴民等.阶段充填采矿法二步采场回采工艺研究与实践[J].中国矿山工程，2014，43（4）：17-18，61.
[2]李美富，王旭.分段凿岩阶段充填采矿法底部结构的回收[J].采矿技术，2014，（4）：13-13，16.
[3]李元辉，解世俊.阶段充填采矿方法[J].金属矿山，2006，（6）：13-15.
论文作者:马跃华1,毛雯俊2,王臣艳3
论文发表刊物:《基层建设》2015年26期供稿
论文发表时间:2016/3/18
标签：矿房论文; 阶段论文; 矿区论文; 方法论文; 矿体论文; 空场论文; 矿石论文; 《基层建设》2015年26期供稿论文;