安徽金日晟矿业有限责任公司 安徽六安 237000①安徽省六安市霍邱县冯井镇金日晟矿业 安徽六安 237000②
摘要：这些年由于改革开放政策的落实，社会的不断发展，我国实力的不断提升，社会经济有了突破性进展，对各领域行业的有序推进有了一定的促进作用。在这种社会形势下，工业是我国的重要产业也有了大幅度的变化，并且采矿业是关键组成要素，在科技不断更新发展的今天也在不断发展，采矿技术有了新层次的改善，实现了采矿领域的实际需求，在采矿施工期间，充填采矿法被大力推广，符合市场经济的发展形势。充填采矿法在矿山环境保护及矿业可持续发展方面优于其它采矿方法。目前，社会对自然环境的保护日益加大，充填采矿法应成为矿井开采的首选方法。
关键词：充填采矿法；应用与意义；环境保护
随着我国经济发展迅速，科技水平日益提高，有研究数据显示，我国各类工业固体废料累积存量近100亿吨，其中金属矿山超过40亿吨。每年新增用地200～300m2，威胁植被及生态环境安全。尾矿中还有多种有害物质，可对大气、水体造成不同程度的污染，充填采矿法应用在很大程度上解决了以上难题。近年来充填采矿法的许多复杂工艺也实现了机械化和自动化，运用更加方便，充填采矿法的应用价值日益凸显，也越来越受人们青睐。
一、充填采矿法的应用现状
充填采矿是利用各种充填材料对空硐（因矿石采出形成）进行充填的采矿方法。充填采矿法在我国的应用历史悠久，该采矿方法具有矿石回收率高的特点，特别适用于不稳定固矿岩条件下的高品位矿石回采。50年代中期，充填法在有色金属地下矿山中发挥着重要作用；80年代，我国采场运输装备发展迅速，充填采矿法逐步从低产、低效采矿法过渡成为一种高产、高效采矿法，取得了令人瞩目的成就，从此以后，我国许多矿山都应用充填采矿法进行采矿工作。
二、充填采矿法的分类
充填采矿法旨在利用充填体进行地压管理，抑制地表沉陷和围岩崩落，保护采矿现场生态环境平衡。从材料角度看，充填采矿法可分为3种，分别为胶结充填法、水砂充填法、干式充填法。
干式充填法是充填采矿技术最早应用的方法，填材料为专用露天采石场采出的碎石、露天矿剥离或地下矿采掘的废石等。经破碎，用机械、人工或风力输送至采场，由此方法采出的矿石>总矿石的1/3；水砂充填法是利用砂浆或自流方式将冶炼场炉渣、尾砂、碎石、砂石等固液两相浆体运输到井下，应用此方法时应充分考虑围岩矿体的稳固性、回采巷道的尺寸以及地表沉陷的可能性。胶结充填法是最新发展的充填技术，充填材料为水泥等胶凝材料和砂石、炉渣或尾砂等配制的浆状胶结物料，凝固后有一定强度形成浆体或膏体，以管道泵送或重力输送到充填区，具有工艺简单、充填料强度大、充填速度快、充填量大的优点。胶结充填法中又包括、高浓度全尾砂胶结充填、膏体泵送充填以及高水速凝充填。根据采场结构，回采方向和回采工艺:充填采矿法又可分为上向分层充填法、下向分层充填法、壁式充填法、削壁充填法和方框支架充填法。
三、充填采矿法的实施要点实施要点
1、先将矿体划分为盘区，盘区内划分矿段，以矿段为回采单元。2、实施采矿环境再造。
在矿段中的顶柱部位，用传统的下向分层胶结充填法的回采分别回采1-2个分层，然后用高标号的混凝土充填形成人工顶柱;在底柱部位，用浅孔落矿法回采一定高度后，用混凝土浇筑具有出矿系统的人工底柱。由于上、下盘围岩不稳固，要沿矿体走向形成切割槽，并胶结充填，构成人工间柱。在回采矿段的周围最终形成一个相对稳固的受限空间.即完成"采矿环境再造"。3、在人顶柱中预留一定规格的小井.作为回采过程巾的通风、人行井和充填采窄区的充填井，在人工顶柱下面参照深孔抵抗线尺寸，形成深孔凿岩巷道硐室。4、在下部的人工底柱中预留放矿口;在人工底柱的七部，用巷道式采矿或局部浅孔落矿法形成大量落矿的补偿空间和自由面。5、在凿岩硐室中用深孔凿岩设备钻凿大抵抗线的下向大直径深孔，然后在阶段全高上实施球状药包下向崩矿;受限空间内节理裂隙比较发育的矿体，可以采用强制与诱导耦合的高教落矿方法进行回采，在一定条件下，甚至可以采用自然崩落。6、大量崩落的矿石通过放矿口由铲运机运出，实施强化出矿:出矿结束后，通过人工顶柱中的充填小井下放胶结充填料。7、现在可以采用先进的分段快速脱水接顶法，国内熟练应用矿山有金安矿业有限公司等。
四、充填采矿法的应用与意义
矿山开采范围大，一个矿山可对周围区域造成污染，无废采矿是采矿工作发展的必然趋势。采用充填采矿法能提高矿物回采率，降低频化率。与空场法、崩落法相比，充填采矿法更具优越性，充填采矿法既能有效控制地压，又能充分利用资源，改善矿区周围环境
在采矿工作中，矿山充填法一直发挥着十分重要的作用，从其发展趋势看，采矿技术的重要发展方向包括发明新型充填材料以及完善充填工艺技术。一、相关工作者应继续研制与现有工艺配套的高效充填设备，实现充填参数自动连续监测、分析与控制，促进充填工艺进一步改进，还应实现信息化、智能化的充填信息管理系统。二、相关工作者应尽量研制新的充填材料，有效降低充填成本，比如说，可以将城市垃圾作为充填料充填采空区，这样既能消除城市固体垃圾，又能实现矿山采空区的隐患治理。三、近年来，地表和近地表矿产资源日益枯竭，矿山的开采必定朝向深部发展，并对充填体强度、充填工艺、充填体力学、充填管道设计、管道磨损等提出了更高的要求，相关工作者有必要对以上要求进行综合研究，为实现深井开采提供技术支持。
采矿业在提供材料的同时也对自然环境造成了不同程度的破坏，近年来，因采矿引起的排放问题以及环境破坏问题已经成为全球性问题。矿产的开采、加工、消费过程均会破坏生态环境。矿山开采产生的废石被风蚀、水蚀后可发生风化，形成的污染物可进入地表水造成水污染，废石堆放会破坏废石区域植被，此外，干尾砂在风的作用下可发生扬尘，对影响生态环境。矿山开采带来的尾砂被排放到江河湖泊海洋中，可造成江河湖水污染，影响生态平衡。矿山开采可引发地表塌陷或山体崩落，山体崩落或地表塌陷可导致崩落的岩体和石砂会毁压井巷，破坏地面构筑物，严重时还会造成人员伤亡，阻碍正常交通。疏干排水为矿山主要防治水手段，矿坑的产生可改变天然地下水流场，当地下水单元的补给量<矿坑排水量时，矿区地下水正常的流场关系就会被破坏，继而下降地下水位，严重时可导致水资源枯竭。现对充填法采矿的环境保护的意义阐述如下：尾矿：全尾砂充填工艺的应用，进一步实现了低废环保型采矿，以全尾砂为主的高浓度充填料充填矿山，可降低水泥消耗，减少消尾矿库，降低充填成本，还可以在很大程度上改善坑内环境。2地表塌陷：将充填体看做是采场或盘区支护方式，可减少弹性闭合速度的能量释放率，有研究数据显示，一般可将释放率降低50%。充填法采矿可有效避免地表和地下巷道破坏的岩石力学，收获较低的贫化率和较高的回采率。目前，充填法采矿已经成为控制地表沉陷和变形的重要技术。
结语： 由于矿山资源的日趋减少和对生态环境的要求逐渐提升，矿山开采期间对矿石资源的回收利用更加关注。广泛推行充填采矿法，能够妥善处理地下金属矿山开采的不断增多及环境情况影响越来越严重而导致的很多技术难题。这些年来，由于技术人员的不断研究分析，充填采矿法有了一定突破，高浓度全尾填充等填充技术有了很大改善。总的来说，充填采矿法及相应的技术都会有大好的发展形势。