锡林郭勒盟山金白音呼布矿业有限公司 内蒙古锡林郭勒盟 026300
摘要：随着我国经济的不断发展，为了更好的践行可持续发展，更好的推动我国采矿行业的发展，采矿行业必须要对采矿行业中产生的废料进行解决，所以需要对绿色无污染的采矿技术进行研究。充填采矿技术的研究和使用不仅仅能够让采矿过程中地表下沉的问题得到解决，还可以使采矿过程中所产生环境污染的废料得到合理的改善，对降低采矿行业的损失率和实现资源合理化利用等具有非常重要的意义。在此同时，使用充填采矿技术可以使我国矿产资源得到合理利用，逐渐实现资源保护。在此背景下，本文主要针对地下金属矿山的充填采矿技术进行分析和研究，希望给予我国相关行业以参考和借鉴。
关键词：地下金属矿山；充填采矿技术；研究
1、充填采矿技术概述
充填采矿技术从上世纪五十年代就已经开始应用，发展时间并不长，但是随着科技水平的不断提升，充填材料在不断更新改进。充填采矿技术是在矿体回采过程中，在采空区岩层内放置充填材料，借此提高矿区支撑能力的技术。目前充填采矿技术已经能够与现代矿产资源开采相适应。在对充填采矿技术进行应用时，需要掌握不同技术的充填方法，才能提高充填采矿技术的应用效果。首先，按照材料以及运输方式可以将充填采矿技术分为干式充填、水力充填以及胶结充填等方法。其次，在充填采矿技术进行分类时，还可以按照采场结构、回采方向分类，主要包括上向分层、下向分层、削壁式等充填方法。不同的充填技术适用范围不同，因此，需要根据矿山的具体情况合理选择充填采矿技术。
2、充填采矿技术的积极意义
2.1、防止出现地表变形以及下沉
首先，在对金属矿山进行开采工作中，通过充填采矿技术可以有效充填采空区，里面的填充物能够支撑采空区的顶部岩石层，防止围岩出现下沉以及变形；其次，填充物还能够防止采空区出现较大位移，合理调整采空区的空间，有助于企业快速建立工作层面，为采矿后续工作提供条件；再次，充和开采交替循环，可以有效缩短采矿周期，提升企业的开采综合能力；最后，合理应用充填采矿技术，能够有效缓解岩层移动，保护地表结构和生态平衡，避免采矿区的原本生态环境被严重破坏。
2.2、保护远景资源和降低贫损
前来看，充填采矿技术的使用已经在我国得到了广泛应用，它不仅仅可以在金属矿山开采中应用，也可以在地下矿中进行应用。在使用充填开采技术厚大的矿体时，可以使金属矿的开采质量得到提高，从而使矿石的回收率提高。充填采矿技术还可以保护现在没办法开采的矿物质，实现了未开采资源的保护和合理应用，从而实现了资源合理化也会逐渐使生态环境得到一定的保护。用来衡量全尾砂充填采矿技术的好坏主要有三个标准：第一，充填投资的费用少，设备国产化偏高，充填成本比较低；第二，尽量把选厂全尾砂填回到井里去，让矿山变成地表没有尾砂矿山；第三，充填的材料放到采矿场忠厚不用脱水，并且可以得到一定强度的优质填充物。所以，上面讲述的这三种全尾砂充填采矿技术以高浓度的全尾砂充填技术最好。但是这样的充填采矿技术在充填时候倍线较大会没办法实现料浆的自流送输。但要是想解决这个问题，有两个全新的全尾砂充填技术可以使用，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。这两个圈尾砂的充填技术是余属砂胶结充填的实验研究方向，但是也必须要注意一些问题。
3、地下金属矿山的充填采矿技术具体应用
3.1、削壁充填采矿技术
削壁充填采矿技术一般在薄矿层中的应用比较普遍。在该充填采矿技术应用过程中，能够降低矿层贫化率。在实际应用中需要对上盘围岩以及下盘围岩进行崩落作业，这样能够确保矿层回采作业可以顺利进行，能够在一定程度上提高采矿工作的安全性。
通常情况下，在分层矿石以及围岩崩落时，可以利用崩落围岩作为充填材料填满采矿区，使崩落围岩再次利用，降低充填采矿技术的投入成本，能够在一定程度上提高采矿的经济效益。
3.2、上向分层充填采矿技术
上向分层充填技术时，需要严格根据实际作业的垂直高度对矿块进行科学划分，一般可以将矿块划分为倾斜以及水平几种形式。但是不管哪一种形式，回采顺序都是从下向上进行。采矿人员完成上一分层开采作业，要将行人天井以及放矿溜井按照纹路放置在充填开采场地，进行充填作业。这样才能够及时排出采矿区的积水。上向分层技术更适合应用在矿石坚固、围岩稳定性差的地区。在矿石稳定性一般的矿体，可以使用锚杆加固顶板矿石，保证采矿作业的安全性。对矿石、围岩稳定性都比较差的矿体，可以利用倾斜进入的回采手段完成采矿过程。一般要将倾斜度控制在7°到10°的范围内，并且要保证胶结充填材料与水力充填材料能够顺利自流接顶。
3.3、下向分层充填采矿技术
下向分层充填采矿技术一般在围岩以及矿石稳定性都比较差的矿体中进行应用。在该技术应用过程中，可以在工作面构筑人天井、矿石溜井、运输井。然后利用矿石溜井，直接运输矿石到下部巷道中。也可以利用充填物运输井运输到采矿区。在采矿时，需要根据从下到上的顺序进行回采与充填，利用水平分层或者倾斜10°到15°的方式进行分层。在回采前，先连通巷道、人天井以及矿石溜井，并要从切割巷道开始完成回采过程。为了保证矿区回采的安全性，每一个分层必须使用水砂填充物，并且要在下方构筑起胶结顶，能够进一步提高采矿时的安全性。
4、创新地下金属矿山充填采矿技术的相关途径
4.1、创新填充材料
目前使用的高水材料有着固结速度快、无重力水排出等等优点，不仅可以避免环境的污染，也可以节约费用使用。但是高水材料也有自己的缺点，就是强度低下，在使用中极其容易出现被风化的状况，高水材料的成本比较高，但是性能比较差。所以，需要矿产行业相关企业多多创新开发新型的材料，本着以成本低、强度高而且性能好的填充材料为新型材料，逐渐代替高水材料，从而提高采矿质量和效率，还节省了相关费用。
4.2、创新填充设备
目前来看，我国在使用填充采矿技术时，主要是以人工手段进行，机械化和自动化的程度低下，这便给金属矿开采效率造成了一些麻烦。所以，采矿行业的相关企业需要做到积极创新研制全自动化、机械化的填充设备，比如真空过滤机陶瓷过滤机、盘式过滤机和高效浓密机等等，通过全机械化和自动化的设备可以进一步提高填充的效率，从而提高采矿质量，满足采矿的施工要求，避免人工化工作。
结束语
总而言之，随着我国金属采矿行业的蓬勃发展，其开采技术也在不断的优化和完善中，应用充填采矿技术可以节约资源成本，促使采矿过程趋于环保化和绿色化，降低资源损失、提升利用效率，符合绿色发展的理念，对企业安全生产和生态环境保护具有积极作用。但是该项技术在发展中依然存在诸多缺点和不足，需要相关企业在实践生产中不断优化和改进，对促进我国金属矿产资源的合理利用和开发具有关键意义。
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