充填采矿技术在矿山开采中的应用

王和彬

摘 要：矿山开采是中国发展的重要产业。因此，为实现矿山开采的可持续发展，应进行绿色开采，填埋开采技术可以实现绿色，高效，可持续的发展。填充采矿技术的主要优点是可以进行深层开采，并确保不会出现诸如土地变形和塌方之类的安全问题。而且，使用这项技术可以有效解决中国矿山开采中存在的一些问题，实现绿色开采并适当处置一些废料。对充填采矿技术进行了详细的描述和分析，包括其分类，优势和在实践中的应用，为今后相关工作的顺利开展提供了保证。

关键词：充填采矿技术;矿山开采;可持续发展;绿色开采

0 引言

随着社会的不断进步，对能源的需求不断增长，矿山的深部开采和绿色开采已成为社会关注的焦点。为了达到这个要求，有必要采用填充采矿技术。该技术改善了采矿过程中的环境问题，提高了采矿效率，确保了采矿安全，对充填采矿技术的研究具有重要意义。

1 中国资源开采存在的问题

1.1 资料浪费与不足

中国的资源开采浪费严重。造成这种浪费的原因是，中国有很多资源，分布在全国各地，而采矿技术也不是很完美。因此，有关部门将重点放在一些大资源上。相比之下，一些较小的矿山资源没有得到重视，没有强大的技术支持，因此无法在资源开发中得到充分利用，造成资源浪费。例如，山西省有很多矿山开采企业，其中一些规模较小，造成或多或少的资源浪费，仅剩几年时间。中国的资源利用率相对较低，甚至不到50%。与发达国家相比，中国仍然相对落后，资源浪费更加严重。

1.2 地下开采引起地面变形和坍塌

开采矿产资源时，要注意谨慎，采取适当措施，避免不必要的损失。从目前的情况来看，中国的资源开采管理相对宽松，没有严格的规章制度。在这种松散的情况下，出于某些利益，一些矿工根本没有考虑环境问题和安全问题，对资源土地进行了无休止的疯狂开采，没有任何限制，过度开采，导致地面变形。如果相关人员对地面变形视而不见，则很可能导致地面坍塌。例如，在山西省的矿区，崩塌现象严重，崩塌面积巨大，不仅威胁采矿工人的生命安全，而且对环境造成一定的破坏。因此，为了确保利益最大化，相关人员必须具有长远眼光，适度的采矿和自身利益。

1.3 矿山废石和尾矿对环境的影响

资源开采本身就是一种破坏性行为，它将破坏植被和环境。最严重的问题是，采矿后残留的矿山废石和尾矿将对环境造成严重污染。例如，在河南省平顶山市的资源开发中，不仅发生倒塌事故，而且对当地环境造成严重污染。矿山大多数废石都是重金属。这些重金属渗透到土地表面并污染土地，导致大面积土地无法种植植物，甚至什么也没有。一旦发生山洪暴发，人们将无法躲藏。然而，这片荒芜的土地长期没有被植被覆盖。经过风沙洗礼，它将逐渐变成沙漠。重金属不仅污染地球，而且污染空气和大气。从那时起，人们的生活环境将与以往不同，绿色的山水将大大减少。

2 绿色采矿模式与充填技术

为了解决采矿带来的一系列环境和安全问题，提出了绿色采矿方式和填土技术，可以大大改善采矿现状。所谓的“填埋开采方式”是根据现代采矿的概念充满固体废物的开采方式。这种方式可以有效减少矿山废渣的排放，有助于消除因开采造成的地表不平和塌陷，也可以有效改善矿井周围的环境。因此，采用绿色采矿方式和填土技术可以更好地解决环境污染等问题，使矿业可持续发展。绿色采矿满足有效利用资源，减少废物排放和保护地面的三个关键要求，并适应各种采矿要求。绿色采矿的主要支持技术是利用固体废物充填开采技术，这是关键和必不可少的。该技术可以有效缓解地表塌陷，塌陷等安全隐患，同时也大大改善了周围环境。绿色采矿模式几乎可以实现无废开采，这符合中国现代可持续发展的科学理念，同时也使中国的采矿业走上了一条更好的可持续发展道路。

3 充填采矿的优势

3.1 降排功能

目前，填充采矿技术已受到越来越多的重视，并得到越来越广泛的应用。这是因为填充采矿非常重要，其意义远远超出了采矿的发展。采矿是一种以污染环境为代价的资源。填埋开采不仅解决了采矿造成的环境污染，而且还有效解决了工业废物处理的问题。它不会污染环境，但符合现代可持续发展的理念，有利于改善环境。目前，非废物开采和绿色开采已成为现实，并在世界范围内得到广泛使用。例如，德国的沃尔瑟姆（Walsham）煤矿，该煤矿使用提取的煤进行化学分离，将清洁的煤用于发电，并使用废煤进行填充。这种设计不仅可以处理大量的工业废物，而且还可以防止环境污染。

3.2 消除地表变形和下沉功能

①开采步骤完成后，迅速填满露天空间，及时控制空旷区域的围岩，确保位置静止，防止进一步变形，避免大位移;②回填的另一个重要作用是改善矿区周围的二次应力分布。灌装技术的应用加快了工作的总体进度，缩短了工作时间，提高了开采效率，提高了采矿和加工生产的综合能力;③填充体降低了土压力能量的释放速率并减缓了深土压力的影响。

3.3 低贫损开采功能和远景资源保护功能

水泥充填开采技术已应用于水平矿体，缓倾矿体，陡倾矿体和支化复合矿体中，包括各种角度，厚度，复杂多变的矿体。有效提高了矿柱的回收率和矿石品位，使矿石的回收率也达到了最大极限。对于复杂而困难的矿床的开采，填充开采技术提供了强大的技术支持。最重要的是，填埋开采技术可以达到“挖富保贫”的效果，不浪费矿产资源，实现矿产资源的最大利用率。

4 常用的充填采矿技术

常用的充填开采技术可分为三类，即干式充填法，水砂充填法和水泥充填法。干灌装法是一种比较原始的方法和技术，需要人力和机械设备的配合。该方法相对原始，存在工艺复杂，成本高，开采时间长，生产率低等缺点。这些缺点的存在导致干式灌装方法不能满足现代技术的要求，因此为了追求更高效的工作，许多企业不再使用更传统的干式灌装方法：因此，占比这种方法在采矿业中的应用也减少了，这不再常见。然后，水砂填充方法是使用砾石渣，尾矿和炉渣作为填充材料。填充材料通过砂浆泵或重力流输送到地下。与干式灌装法相比，该工艺仍比较完善，但也并不完善，仍然存在不足。主要缺点是工艺比较复杂，排水成本也相当大，灌装量小，灌装体的强度不能满足要求，这不是企业的最佳选择，也不能满足企业的要求。然后，胶结填充方法是使用砾石，河砂和尾矿作为骨料，辅以水泥石灰等，并将它们混合成均匀的浆液或糊状。该工艺比较简单，填充速度快，填充量大，因此受到企业的青睐。因此，最有前途的技术是水泥填充。

5 结语

综上所述，充填开采技术可以提高矿山开采企业的采收率，实现安全生产，绿色环保。将这种有效的采矿技术应用于矿山开采可以重复利用资源，改善采矿周围的环境，并有效地处理各种废物。因此，应注意充填采矿技术的发展，只有这一技术得到很好的发展，中国的矿山开采产业才能健康发展。

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