现代采矿理念与充填采矿

肖瑶 张国刚

（西藏华泰龙矿业开发有限公司 850200）

现代采矿理念与充填采矿

肖瑶 张国刚

（西藏华泰龙矿业开发有限公司 850200）

矿产资源是我国的重要资源与能源之一，对国民经济的发展起着重要的推动作用。由于我国的矿产极为丰富，并且随着需求的增长，开采的力度也不断增加。然而在传统的矿产开采过程中，会有废石、尾砂等大量固体废弃物产生，对我们的生态环境造成了严重的影响。为了减少采矿过程中对环境的污染，以传统采矿手法为基础，采用新的技术与方法的填充采矿方法应运而生，这一技术的应用对解决采矿所产生的固体废料起着重要的作用，符合绿色环保的技术要求。

现代采矿；充填；技术优势

为了有效地控制开采矿产资源对环境的破坏，保护人类赖以生存的环境，将现代化开采理念及填充采矿技术应用到矿物开采过程中，已经成为矿产资源水平有效提升的必然趋势。

1 传统采矿方法的不足

在传统的矿产开采过程中，人们仅仅只是注重对资源的挖掘，而并不在意在开采过后应该进行的环境维护工作。然而由于开采对地表结构的破坏，进而影响了地下水系、地表土地等方面。这样会对我们的环境造成极大的危害，甚至威胁到人类未来的生存和发展。传统采矿手法的不足主要有以下几方面：

1.1 资源浪费

我国虽然具有丰富的自然资源，但是由于人口众多，基数大，因此人均占有量偏低，矿产资源也不例外。然而采用传统的开采方法，其过程中浪费严重，虽然已经采取了相应的措施，但是效果并不明显，与发达国家相比有较大的距离。如我国有色金属的回收率虽然由原来的的38%提升到现在的64%，但发达国家的有色金属回收率却达到了76～90%。而与浪费现象相反的是我国可利用的有色金属资源储量却日渐减少，已经不到总量的30%。[1]严重的浪费更加剧了资源的短缺问题。

1.2 地表坍塌

矿产资源开采过后必然会留下大面积的地下空洞，如果不认为的采取相应的防护措施，在长期的自然作用下极易发生坍塌。矿坑的坍塌不仅会造成地表结构遭到破坏，土壤流失，甚至会地下水位下降甚至断流枯竭，进而严重影响到生态环境。而且还可能会造成重大的人员伤亡事故。

1.3 废料污染

在矿产资源的开采过程中会产生大量的粉尘，而开采过后所产生的废料往往就堆放在地表，大风经过尘埃四起，从而影响到周围的空气质量和水源的安全，对环境造成极大的污染，严重的会对周围居民的身体健康造成威胁。

1.4 引发水害

矿山开采过程中，采空区围岩受爆破震动影响导致岩体裂隙发育，甚至贯通地表和联通老窿积水，发生突水事故，从而淹没坑道和工作面，造成损失。

1.5 恶化矿山开采条件

矿山开采形成大面积采空区可造成矿柱变形、采场及巷道维护困难、井下发生大面积塌方、岩移等，更为严重的是空区突然垮塌形成的空气冲击波极易造成人员伤亡及设备破坏，给矿山安全生产构成严重威胁。

2 现代采矿理念

为了减少开采矿产资源对环境造成的破坏与污染，顺应可持续发展的要求，绿色开采理念应运而生，并广为应用，是一种可以协调环境与资源之间关系的开采技术。绿色采矿是科学发展观的重要体现，综合考虑了环境效益、社会效益和经济效益，是一种可持续的开采理念，对环境资源和环境容量进行合理协调，从这两方面促进生态系统发挥正常功能。而绿色采矿理念的应用主要依靠广大的采矿企业，只有在实际作业中得到有效的应用，才能发挥长远的作用。[2]

3 充填采矿

充填采矿主要是将充填工序作为回采的一个环节，充填体能够控制采场地压，并且对围岩具有支撑作用，用充填体代替矿柱，降低矿石贫化、损失。另，还具有对采后空区围岩的破坏和移动的阻止作用。充填采矿早期主要应用于围岩和矿石均不稳固的有色金属富矿或贵金属、稀有金属矿床，目前已经在开采稀有金属、贵金属、核矿山及有色金属富矿中得到了较为广泛的应用。但是，由于近些年高新技术和新设备的运用，如高分层落矿、无轨设备及充填系统自动化等技术，使得采矿的劳动生产率提高，成本下降，生产能力大大提高，一些矿山及围岩稳固的矿山，对此方法也进行了运用，并取得了较好的经济效果。

4 充填采矿技术的优势

4.1 降低贫损

充填技术可以优先开采位于矿层下部的富矿，而将上部的贫矿保留下来，从而实现了“采富保贫”的保护性开采，等到技术更加成熟的是后再将贫矿加以开采。这种方法有效的避免了矿产资源的浪费。由于是有针对性的开采，从而使开采所产生的废渣减少，在一定程度上降低了对环境的污染。

4.2 降排功能

充填过程可借以将大量的工业废料埋入地下，从而避免了对土地的占用和空气水源的污染。而通过废料向地下的填充，为矿山提供了一个有效处理矿渣的途径，符合绿色开采的要求，也是建设绿色矿山的重要技术手段。充填采矿不仅使资源得到充分的利用回收，也有效的保护了自然环境。

4.3 控制地表下沉

及时的填充可以有效的避免因为采空后采空区围岩的变形，而导致的地表大幅度位移。该技术能够使工人在复杂的环境中得以顺利作业，极大的提高了生产能力。另外，充填还可以较快的形成新的作业面，为接下来的工作创造了有力的条件。由于充填技术可以有效的防止岩层产生大规模移动，使得在开采过程中没有使对地表产生变化较小，自然系统也受到较小的干扰。

为了能够更加安全有效的进行矿产资源的开采利用，矿产资源的开发企业应该在开发前期，进行详细的调查研究，制定一个环保可选的全面的计划和方案，其中包括水土保持、地质灾害防治的方面。同时为了减少资源浪费和增加利用率，应使得充填技术在矿山开采过程中得到充分的推广和应用，从而解决在开采过程中所遇到的难题。

5 充填采矿发展方向

充填采矿主要有以下发展方向：

（1）向无轨机械化，回采连续化发展；

（2）新型充填材料、化学添加剂逐步扩大应用；

（3）充填力学研究向现场连续监测和预报发展；

（4）充填模式向生态化、无公害化发展。

6 结语

科学技术的不断发展，使得矿产勘探与开采的技术要不断的进步，充填技术已经得到了一定的推广和应用，并且取得了较好的成果。为了有效的减少矿产开采对环境所造成的危害，我们还需要不断开发研究新的技术，应用到矿产开发当中去，使人类的开采活动对环境影响的程度越来越低，甚至趋向于零，这是矿产开采技术的开发目标，也是适应人与自然和谐发展，保护我们赖以生存的生态环境所要求的。更是实现绿色开采与环境协调的矿产企业们所追求的目标。

[1]王 磊.试论现代采矿理念及充填采矿[J].科技创新与应用，2015（25）：160.

[2]徐振刚，刘 钧.现代采矿理念与充填采矿[J].黑龙江科技信息，2014（21）：129.

TD80

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1004-7344（2016）21-0192-02

2016-7-8