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【摘 要】充填采矿技术能在很大程度上确保采矿的效率和安全，降低采矿事故，获得更高的社会经济效益。本文主要概述了充填采矿技术，分析了充填采矿技术在发展过程中存在的普遍问题，并就未来充填采矿技术的发展提出了一些措施。
【关键词】充填；采矿；技术；物料
随着科学技术的发展，我国经济得到了迅猛的发展，矿产企业得以日益壮大，矿山开采的发展，带来了严重的环境问题，这在很大程度上已经发展成了影响经济发展的重要因素。因此，目前应该做好探索新的无废采矿技术，而当前矿山的企业中较多采用充填采矿的技术，这种技术通过有效提高矿产的回采率、利用率和矿产企业的工作效率等，真正实现矿产的可持续发展。
1.充填采矿技术概述
目前，矿山充填采矿技术得到了普遍的应用，占到的比例也得到了空前的提升，总结起来主要有以下几方面：
1.1充填采矿技术的相关优点
1.1.1减少破坏和移位
充填体能有效控制采场地压和支撑围岩，最大限度的降低采后空区围岩的破坏和移位。此技术能对于开采深部矿床和呈现自燃倾向的矿床相当有宜，能有效避免火灾的发生。
1.1.2矿石回采率高，贫化率低
采选的综合经济效益好，能有效降低地面尾矿坝的占地面积；针对开采地面需保护的矿床，充填采矿法能避免地面出现陷落。
1.1.3实现深部充填采矿
可以充分利用深部充填采矿技术来解决很多以前无法办到的事。当前很多开采的矿床得到了很大程度的延伸，采场范围得到了扩大，地压增高，特别是高地应力矿区，不但增加了采场突变失稳风险，也增加了潜在的危险，不得不进行深部充填采矿操作，才能有效控制采场现场的不平衡应力的传递和调整。
1.1.4机械化程度高
此技术在开采的整个过程中都是采用机械化操作，在开采中会用到较多的机械化设备与产品。比方说会常用到凿岩台车、矿石铲运机和锚杆机等机械。而使用机械化的采矿技术，其工作效率会远远超过人工作业的采矿效率，最终获得较高的经济效益。
1.2充填采矿技术的应用发展历史
国内的充填采矿技术的发展历史主要经历了三个阶段：
首先，是二十世纪的五、六十年代。此阶段的充填采矿技术主要涉及到水力充填技术和废石干式充填技术两种，主要用到的还是废石干式充填技术，但是这种技术存在一定的局限性：对于人工劳动量的需求较大，工作效率不高，并且随着时代的进步和矿产业的发展，废石干式充填技术已经无法适应当前采矿企业的生产要求。
其次，是二十世纪七、八十年代。这个阶段的填充采矿技术主要以尾砂凝结充填技术为主，其工作原理是采用水泥作為胶结剂，而后将尾砂和天然砂等填充材料进行胶结，以此完成作业。尾砂凝结充填技术具有人工劳动量需求小、工作效率高的优点，直至现今仍然有少数采矿企业在沿用该技术进行采矿作业。
再次，就是二十世纪末至今。在该阶段中，充填采矿技术的发展趋势以可持续发展理念为基础，实现节能、环保、低耗为主的一种对采矿技术进行改革的有效手段。本阶段的混合充填采矿模式，经济性好、节能优势高、矿石贫化率低，同时还有效的避免了矿区周围环境的污染、减少了矿区内部火灾的发生。
2.充填采矿技术在发展过程中存在的普遍问题
据相关权威资料显示，我国已探明的矿产资源在世界各国的矿产资源占有量中排名第三，但是人均占有量还不到世界人均占有量的1/2。我国的关键矿产资源短缺现象非常严重。当前很多矿山企业生产能力差，采矿方式落后，资源浪费现象严重，为了追求片面的经济效益，开采方式不对，造成了很大的矿产浪费和积压。
2.1开矿企业没有实施好充填采矿技术
尽管充填采矿技术在采矿作业中的应用已经变得十分广泛，但由于部分矿山企业在实际操作时并没有严格按照采矿技术选择原则，以及结合采矿区域实际情况来选择采矿方法，造成开采方法不当或开采技术落后，进而导致采矿率不高，采矿质量不保的情况发生。另外，还有部分矿山企业选对了开采方法，但其内部所配备的采矿人员专业能力又不足，对于采矿中所遇到的某些质量问题无法给予及时的应对和解决，很容易给开采工作带来一定的影响。
2.2采矿成本较高
充填采矿技术时建立在治理固体废弃物，建立循环经济产业，提高资源的利用率的基础上，虽说综合经济效果高，但是充填成本占到了采矿成本的20%-60%。企业会负担太多的成本负担，所以很多矿山企业不愿意采用这种技术。
2.3工艺技术不够先进
虽说当前我国在充填料的制备、输送和研究上已经有了很大的发展，甚至达到了国际领先水平。但是，在膏体充填，浆体流变性，高水材料，胶结剂，充填料制备，充填料输送和替代材料等方面，还与发达国家存在较大的差距。
国内对于充填采矿的研究集中在个别的研究机构中，充填采矿技术标准还不够规范，充填工艺还处在经验技术阶段，很多矿山企业在运用时缺乏核心技术。
3.充填采矿技术应用过程中的发展措施
3.1创新采矿工艺，保证充填质量
充填采矿技术要结合矿山特点，矿床开采技术条件，采用合适的采矿法。对于缓倾斜极薄矿脉开采，可用矿岩分掘，废石抛掷充填空区，即削壁充填和爆力运矿相结合的采矿法。对于厚大而矿岩较稳固的矿体，可用浅孔和中深孔空场采矿法开采，采后空区用尾砂胶结、块石胶结或高水材料充填，即阶段连续回采快速充填工艺，既降低成本，又增大效率，也作到对采空区的处理。
另外，采场设计对充填质量的好坏影响很大，采场几何形状的设计往往是为了适应矿山生产要求和便于通达，而并非是为了充填料的充放和保持充填质量的功能。一旦充填料离开浆体供给管路，输送机卸料端或车辆铲斗，充填料质量控制可能不再受到矿山工作人员制约，所以充放点的位置将会影响充填料可能发生的分凝度，靠近采场一侧布置充放点时，随着分凝量增加，在开始沉降前充填料必须移动的距离将会加大，这种充放方式将在紧靠充放点的下部产生很强的充填角，而离开充放点的距离越大，端壁越松弱，当采场尺寸很大时，应当放置另外的充放点，以便缩小充填料移动的距离，从而使充填质量下降的趋势得到缓解。
3.2加强填充材料质量控制和研发
填充材料质量的优劣直接影响着采矿质量、采矿效率、采矿安全等方面，因此，加强填充材料质量控制和研发非常有必要。
充填体的物理力学特征与许多因素有关，主要取决于骨料的成分及其结构，胶结材料的成分及其组成方式等，它直接影响充填体的强度和采场的稳定性，这是充填采空区必不可少的材料基本性能研究，因此各国都对此进行了深入研究。
另外材料成本价格高。在矿山和其他工程应用（下转第45页）（上接第41页）中，没有长期稳固性证明其有抵抗爆破震动性与冲击性，抵抗各种性质渗滤水腐蚀性以及抵抗地应力作用变形破坏与地热作用、冰冻作用等特性。为此，需要加强对高水材料的长期性能研究。
3.3研制高效矿山充填设备，提高矿山充填自动化水平
矿山充填系统的自动化程度的高低直接影响和制约矿山的发展，但是由于国产的相关设备技术性能稳定性差，遏止了矿山充填技术的发展。所以必须加强研制高效浓密设备（如：高效浓密机、陶瓷过滤机、真空过滤机、盘式过滤机等），为高浓度全尾矿浆的制备提供有效保证，同时研究减少或消除充填设备磨损和腐蚀的方法。更重要的是要研制高浓度输送设备，采用压排设备输送调节各段输送压力，防止输送堵管现象；对于充填系统卸料浓度和物料流量的自动控制技术正常化，最为关键的是要研制和引进适合于矿山应用的自动化设备和仪表，建立真正意义上的自动控制系统，从而调节充填系统的全尾矿卸料、充填固化材料和清水等物流量来自动调节充填浓度。
【参考文献】
[1]万海涛，方勇等.充填采矿法的应用现状及发展方向[J].世界有色金属，2009（11）.
[2]张海波，宋卫东.评述国内外充填采矿技术发展现状[J].中国矿业，2009（02）.
[3]解伟，隋利军，何哲祥.基于采矿充填的尾矿处置技术应用前景[J].工业安全与环保，2008（08）.
【关键词】充填；采矿；技术；物料
随着科学技术的发展，我国经济得到了迅猛的发展，矿产企业得以日益壮大，矿山开采的发展，带来了严重的环境问题，这在很大程度上已经发展成了影响经济发展的重要因素。因此，目前应该做好探索新的无废采矿技术，而当前矿山的企业中较多采用充填采矿的技术，这种技术通过有效提高矿产的回采率、利用率和矿产企业的工作效率等，真正实现矿产的可持续发展。
1.充填采矿技术概述
目前，矿山充填采矿技术得到了普遍的应用，占到的比例也得到了空前的提升，总结起来主要有以下几方面：
1.1充填采矿技术的相关优点
1.1.1减少破坏和移位
充填体能有效控制采场地压和支撑围岩，最大限度的降低采后空区围岩的破坏和移位。此技术能对于开采深部矿床和呈现自燃倾向的矿床相当有宜，能有效避免火灾的发生。
1.1.2矿石回采率高，贫化率低
采选的综合经济效益好，能有效降低地面尾矿坝的占地面积；针对开采地面需保护的矿床，充填采矿法能避免地面出现陷落。
1.1.3实现深部充填采矿
可以充分利用深部充填采矿技术来解决很多以前无法办到的事。当前很多开采的矿床得到了很大程度的延伸，采场范围得到了扩大，地压增高，特别是高地应力矿区，不但增加了采场突变失稳风险，也增加了潜在的危险，不得不进行深部充填采矿操作，才能有效控制采场现场的不平衡应力的传递和调整。
1.1.4机械化程度高
此技术在开采的整个过程中都是采用机械化操作，在开采中会用到较多的机械化设备与产品。比方说会常用到凿岩台车、矿石铲运机和锚杆机等机械。而使用机械化的采矿技术，其工作效率会远远超过人工作业的采矿效率，最终获得较高的经济效益。
1.2充填采矿技术的应用发展历史
国内的充填采矿技术的发展历史主要经历了三个阶段：
首先，是二十世纪的五、六十年代。此阶段的充填采矿技术主要涉及到水力充填技术和废石干式充填技术两种，主要用到的还是废石干式充填技术，但是这种技术存在一定的局限性：对于人工劳动量的需求较大，工作效率不高，并且随着时代的进步和矿产业的发展，废石干式充填技术已经无法适应当前采矿企业的生产要求。
其次，是二十世纪七、八十年代。这个阶段的填充采矿技术主要以尾砂凝结充填技术为主，其工作原理是采用水泥作為胶结剂，而后将尾砂和天然砂等填充材料进行胶结，以此完成作业。尾砂凝结充填技术具有人工劳动量需求小、工作效率高的优点，直至现今仍然有少数采矿企业在沿用该技术进行采矿作业。
再次，就是二十世纪末至今。在该阶段中，充填采矿技术的发展趋势以可持续发展理念为基础，实现节能、环保、低耗为主的一种对采矿技术进行改革的有效手段。本阶段的混合充填采矿模式，经济性好、节能优势高、矿石贫化率低，同时还有效的避免了矿区周围环境的污染、减少了矿区内部火灾的发生。
2.充填采矿技术在发展过程中存在的普遍问题
据相关权威资料显示，我国已探明的矿产资源在世界各国的矿产资源占有量中排名第三，但是人均占有量还不到世界人均占有量的1/2。我国的关键矿产资源短缺现象非常严重。当前很多矿山企业生产能力差，采矿方式落后，资源浪费现象严重，为了追求片面的经济效益，开采方式不对，造成了很大的矿产浪费和积压。
2.1开矿企业没有实施好充填采矿技术
尽管充填采矿技术在采矿作业中的应用已经变得十分广泛，但由于部分矿山企业在实际操作时并没有严格按照采矿技术选择原则，以及结合采矿区域实际情况来选择采矿方法，造成开采方法不当或开采技术落后，进而导致采矿率不高，采矿质量不保的情况发生。另外，还有部分矿山企业选对了开采方法，但其内部所配备的采矿人员专业能力又不足，对于采矿中所遇到的某些质量问题无法给予及时的应对和解决，很容易给开采工作带来一定的影响。
2.2采矿成本较高
充填采矿技术时建立在治理固体废弃物，建立循环经济产业，提高资源的利用率的基础上，虽说综合经济效果高，但是充填成本占到了采矿成本的20%-60%。企业会负担太多的成本负担，所以很多矿山企业不愿意采用这种技术。
2.3工艺技术不够先进
虽说当前我国在充填料的制备、输送和研究上已经有了很大的发展，甚至达到了国际领先水平。但是，在膏体充填，浆体流变性，高水材料，胶结剂，充填料制备，充填料输送和替代材料等方面，还与发达国家存在较大的差距。
国内对于充填采矿的研究集中在个别的研究机构中，充填采矿技术标准还不够规范，充填工艺还处在经验技术阶段，很多矿山企业在运用时缺乏核心技术。
3.充填采矿技术应用过程中的发展措施
3.1创新采矿工艺，保证充填质量
充填采矿技术要结合矿山特点，矿床开采技术条件，采用合适的采矿法。对于缓倾斜极薄矿脉开采，可用矿岩分掘，废石抛掷充填空区，即削壁充填和爆力运矿相结合的采矿法。对于厚大而矿岩较稳固的矿体，可用浅孔和中深孔空场采矿法开采，采后空区用尾砂胶结、块石胶结或高水材料充填，即阶段连续回采快速充填工艺，既降低成本，又增大效率，也作到对采空区的处理。
另外，采场设计对充填质量的好坏影响很大，采场几何形状的设计往往是为了适应矿山生产要求和便于通达，而并非是为了充填料的充放和保持充填质量的功能。一旦充填料离开浆体供给管路，输送机卸料端或车辆铲斗，充填料质量控制可能不再受到矿山工作人员制约，所以充放点的位置将会影响充填料可能发生的分凝度，靠近采场一侧布置充放点时，随着分凝量增加，在开始沉降前充填料必须移动的距离将会加大，这种充放方式将在紧靠充放点的下部产生很强的充填角，而离开充放点的距离越大，端壁越松弱，当采场尺寸很大时，应当放置另外的充放点，以便缩小充填料移动的距离，从而使充填质量下降的趋势得到缓解。
3.2加强填充材料质量控制和研发
填充材料质量的优劣直接影响着采矿质量、采矿效率、采矿安全等方面，因此，加强填充材料质量控制和研发非常有必要。
充填体的物理力学特征与许多因素有关，主要取决于骨料的成分及其结构，胶结材料的成分及其组成方式等，它直接影响充填体的强度和采场的稳定性，这是充填采空区必不可少的材料基本性能研究，因此各国都对此进行了深入研究。
另外材料成本价格高。在矿山和其他工程应用（下转第45页）（上接第41页）中，没有长期稳固性证明其有抵抗爆破震动性与冲击性，抵抗各种性质渗滤水腐蚀性以及抵抗地应力作用变形破坏与地热作用、冰冻作用等特性。为此，需要加强对高水材料的长期性能研究。
3.3研制高效矿山充填设备，提高矿山充填自动化水平
矿山充填系统的自动化程度的高低直接影响和制约矿山的发展，但是由于国产的相关设备技术性能稳定性差，遏止了矿山充填技术的发展。所以必须加强研制高效浓密设备（如：高效浓密机、陶瓷过滤机、真空过滤机、盘式过滤机等），为高浓度全尾矿浆的制备提供有效保证，同时研究减少或消除充填设备磨损和腐蚀的方法。更重要的是要研制高浓度输送设备，采用压排设备输送调节各段输送压力，防止输送堵管现象；对于充填系统卸料浓度和物料流量的自动控制技术正常化，最为关键的是要研制和引进适合于矿山应用的自动化设备和仪表，建立真正意义上的自动控制系统，从而调节充填系统的全尾矿卸料、充填固化材料和清水等物流量来自动调节充填浓度。
【参考文献】
[1]万海涛，方勇等.充填采矿法的应用现状及发展方向[J].世界有色金属，2009（11）.
[2]张海波，宋卫东.评述国内外充填采矿技术发展现状[J].中国矿业，2009（02）.
[3]解伟，隋利军，何哲祥.基于采矿充填的尾矿处置技术应用前景[J].工业安全与环保，2008（08）.