关于充填采矿技术应用与缺陷的分析

关于充填采矿技术应用与缺陷的分析

摘要：新技术的不断提高，采矿业取得了迅速发展。人们对该行业的要求也不

断增多，以往的填充材料无法满足现代采矿业的需求，同时，为了使现代采矿新

技术得到高效率深层次的运用，在进行深部采矿作业时，必须对填充材料进行更

新换代。充填不当也会对资源的合理利用造成很大伤害，将不利于可持续发展战

略和环境友好型社会的建设。因此，本文探究充填采矿技术应用与缺陷，希望能

提供一些新的思路。

关键词：充填采矿；应用；缺陷；措施

前言

我国拥有丰富的矿产资源，但人均矿产资源量却远低于世界水平，而且我国

矿产资源分布不平均，探测和开采更为复杂。随着能源危机的不断蔓延，我国的

矿产开采技术受到了多方的重视。近年来，虽然矿产开采技术已有了很大的进步，但是采矿效率和环境保护仍不能达到国际标准，这就为充填采矿技术的发展打下

了基础。文章就有关充填采矿技术用于采矿的问题进行探讨，希望对充填采矿技

术在采矿作业的应用方面有一定的工程指导作用。

1.充填采矿法优点：

充填采矿法与空场法和崩落法对比，具有矿岩稳定性适应广泛、地压控制效

果好、安全性高、资源综合利用率高、高回采率、低贫化率、环保效果好的优点。

充填采矿法应用条件主要是地表不允许塌陷、围岩不稳固或者围岩与矿体均

不稳固的有色金属矿或贵金属、稀有金属矿床，现在已经逐步向“三上一下”（即

村庄下、铁路下、水体下、水体下）开采、保水采矿等领域发展，可以实现“三下”矿床、深部矿床及复杂难采矿床的开采。

现阶段，人们的生活水平不断提高，而生态环境却恶化加速，为了对环境情

况进行有效地改善，应当对充填采矿此种环保的采矿技术进行大范围地应用。采

矿过程中的塌方事故时常发生，导致作业人员的生命安全受到严重的威胁，这些

事故的发生几乎都是由于管理不到位和技术不成熟所导致的。充填采矿技术在进

行填充时采用煤渣和膨化材料等，能够对地表进行稳固，对采空区进行有效地控制，对安全性进行提升。充填采矿作为一种新兴技术，主要是以回采的工作突面

为基础，将填充的材料送入到采空区内，控制围岩的崩落和管理地压，其主要的

优势是：其一，能够对回采率和资源利用率进行提升，节能环保；其二，对深部

的矿床开采有着积极的作用；其三，贫化率低，经济效益高；其四，机械设备的

使用进一步提升了矿产开采工作的工作效率；其五，成本效益之间较为均衡。

2.我国充填采矿法应用现状分析

目前，充填采矿法在金属矿山已获得日益广泛的应用，例如世界上已有德国、澳大利亚等较多国家立法，矿山必须采用胶结充填采矿法以解决固体废弃物污染

和地质灾害长期隐患，胶结充填法以充填体强度高、输送成本低、适应性广、综

合利用率高等特点成为充填采矿法的主要发展方向。

我国采用充填采矿法的金属矿山比例仅为22.4%，使用胶结充填采矿的矿山

不足1%，绝大部分矿山因充填成本高而被迫放弃采用。图1为我国与部分国家

采用充填法的矿山数量比例对比图。

由图1可见，我国使用胶结充填采矿法的矿山还较少，为缓解矿山开采产生

的废渣、工业固体废弃物处理，消除矿区地质灾害长期隐患，必须尽快提高胶结

充填采矿法在我国矿山采矿中的比重。

3.充填采矿应用缺陷分析

3.1管理充填站力度不足

3.2技术支持和政策

我国虽然在充填料制备、输送技术、充填材料研究、充填回采工艺技术等方

面处于国际先进水平，但在膏体充填、浆体流变性、高水材料、胶结剂、充填料

制备、充填料输送、充填机理、深部开采“三高”、替代材料、充填成本、自动控

制技术等研究领域，与国外矿业发达国家还有一定差距。

目前国内充填采矿研究主要集中在少数研究机构和一些大型矿山企业，研究

范围和方向相对独立，缺乏协作系统性研究，充填采矿技术标准还不够规范和健全，充填工艺发展还立足于经验技术阶段，矿山企业在应用中缺乏核心技术。

4.充填采矿法应用缺陷的解决措施

首先，鉴于充填采矿法的综合效益巨大，矿山企业应从替代材料选择和工艺

水平研究入手，尤其在寻求廉价胶凝剂、降低灰砂比方面深入，以有效降低充填

成本。

其次，我国应加强充填采矿技术人才的培养和政策支持，促进充填采矿技术

与装备的发展，提高矿山应用比例，为充填采矿法的快速发展奠定基础，为无废

开采提供技术支撑。国家应制定科学合理的税费优惠政策，从矿石的采出、运输、销售、加工整个生产系统、链条环节分担采用充填采矿技术所增加的生产成本，

减轻企业行使社会责任和工艺复杂、成本高、劳动生产率低的压力，对充填采矿

法的推广可以起到至关重要的作用。

最后，对环境脆弱区、耕地保护区、人口集中区等重点区域，道路、水体、

重要建筑物等，应通过立法，采用政策、法律、法规等强制措施，保证推广运用

充填采矿技术，给予较多的相对于其他采矿法的鼓励政策。

5.结语：

随着我国可持续发展战略的提出和环境友好型社会的建设，采矿行业也迅速

兴起了绿色采矿高潮，提倡在对资源开采的同时，注意环境保护和资源的利用率。绿色开采对开采技术提出了更高层次的要求，开采技术不仅要扩大开采量，还要

注意对环境的伤害降到最低。总的来讲，矿山应继续坚持绿色开采的理念，加大

对充填采矿法的技术升级，提高充填采矿法的技术含量。

参考文献：

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