充填采矿技术的应用

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充填采矿技术在采矿中的应用研究

充填采矿技术在采矿中的应用研究

充填采矿技术在采矿中的应用研究摘要:充填采矿技术是一种在采矿过程中利用废弃物进行地下或表面填充的方法,它可以在保护环境的同时提高矿产资源的回收率。

本文将探讨充填采矿技术在采矿中的应用研究,包括其原理、优势、发展现状和未来的发展方向。

关键词:采矿;采矿技术;充填采矿技术;应用引言:随着对矿产资源的需求不断增长和环境保护意识的提高,传统的开采方式已经无法满足需求并且对环境造成了较大的破坏。

充填采矿技术作为一种环境友好型的采矿方法,在近年来得到了广泛的关注和应用。

本文旨在探讨充填采矿技术的应用研究,以期能为采矿业的可持续发展提供参考和指导。

一. 充填采矿技术的原理充填材料的选择和处理是充填采矿技术中至关重要的一环。

充填材料的选择应考虑到其物理化学性质与采矿区域的特点相匹配。

例如,对于含有大量含水软质矿石的采矿区域,选择具有良好防水和抗渗透性能的充填材料是必要的,以确保充分支撑矿体和防止土壤涌水。

此外,在选择充填材料时还应考虑其成本和环境影响。

由于近年来对环境保护要求的提高,可再生资源和废弃物利用等新型充填材料的研究也备受关注。

在处理过程中,充填材料的粒度分布、含水率以及添加剂的使用等也需要仔细控制,以确保充填体的稳定性和可持续性。

充填层的结构和稳定性是充填采矿技术成功应用的关键因素。

充填层的结构设计应根据采矿区域的地质条件和充填方式进行优化。

充填层的结构主要包括顶板、底板和侧墙等部分。

顶板需要具备足够强度和稳定性以支撑地表载荷,底板则需要具备足够的承载能力以防止下沉和塌陷。

侧墙的设计主要考虑到防止充填体侧面坍塌和渗水。

在实际施工中,选择恰当的支撑方式和使用合适的加固措施是确保充填层稳定性的关键。

充填工艺的设计和实施是实现充填采矿技术经济效益和环境友好的重要环节。

充填工艺的设计应综合考虑到矿体性质、充填材料特性、采矿效率、施工成本和环境影响等因素,并与实际工程条件相匹配。

工艺设计包括充填过程流程的确定、充填周期的控制、充填设备的选择和充填质量的保证等。

采矿工程中充填采矿技术及应用

采矿工程中充填采矿技术及应用

采矿工程中充填采矿技术及应用2身份证号码:摘要:充填采矿技术是一种重要的采矿方法,在现代采矿工程中得到广泛应用。

本文旨在介绍充填采矿技术的原理和应用,讨论其在采矿过程中的优势和挑战,并对未来的发展方向进行展望。

研究表明,充填采矿技术能够提高矿石回收率、保护环境、提高采矿效率,但同时也面临着采矿和充填材料选择、稳定性等方面的挑战。

随着技术的不断发展,充填采矿技术将在未来进一步完善,并在采矿工程中发挥更重要的作用。

关键词:采矿工程;充填采矿技术;应用研究引言采矿是人类利用地下资源的重要方式之一。

随着矿山的逐渐深入和矿石品位的下降,传统的采矿方法面临着越来越大的挑战。

在这种情况下,充填采矿技术应运而生,并逐渐成为一种重要的采矿方法。

1.充填采矿技术的原理充填采矿技术是一种利用开采过程中产生的废石、尾矿等填充到开采空洞中的方法,旨在形成一个稳定的支撑体系。

通过这种技术,可以解决采矿过程中可能出现的地表塌陷和采空区塌陷等问题,并同时提高矿石的回收率。

首先,充填采矿技术通过填充材料的支撑作用,有效地防止了地表塌陷的发生。

在传统的采矿方法中,开采矿石会导致地下空洞的形成,使得地表上的土壤和岩层失去了支撑,从而引发地表塌陷的风险。

而采用充填采矿技术后,填充材料填充到开采空洞中,形成了一个稳定的支撑体系,能够承受地表重力荷载,从而有效地防止了地表的塌陷现象。

其次,充填采矿技术还能够防止采空区的塌陷。

采矿过程中,当矿石被开采出来后,形成了一个采空区,如果不进行有效的填充处理,采空区会发生塌陷,对地下工程设施和地表环境造成严重影响。

通过充填采矿技术,将废石、尾矿等填充到采空区中,填充材料填充在采空区的顶部和周围,形成了一个坚固的支撑结构,能够有效地防止采空区的塌陷,并保护地下设施的安全性和地表环境的完整性。

此外,充填采矿技术还能够提高矿石的回收率。

在传统的采矿方法中,由于开采难度增加和矿石品位降低,很多矿石无法完全回收。

采矿工程中的充填技术(全文)

采矿工程中的充填技术(全文)

采矿工程中的充填技术(全文)范本一:充填技术在采矿工程中的应用1. 简介1.1 背景1.2 目的1.3 范围2. 充填技术概述2.1 定义2.2 分类2.3 原理3. 充填材料选择3.1 基本要求3.2 常用充填材料及特点3.3 材料选择依据4. 充填技术流程4.1 充填方案设计4.2 材料准备4.3 施工过程4.4 充填监测与控制5. 充填技术的优点与局限性5.1 优点5.2 局限性6. 充填技术在采矿工程中的应用案例 6.1 高岭土充填技术6.2 煤矿采空区充填技术6.3 金矿废弃坑充填技术7. 充填技术的环境影响与管理7.1 环境影响评价7.2 环境管理措施8. 充填技术的经济效益分析8.1 成本与收益分析8.2 经济评价指标9. 充填技术未来发展趋势9.1 技术创新9.2 应用领域扩展10. 结论附件:1. 充填技术方案设计表格2. 充填材料特性表法律名词及注释:1. 环境影响评价:指对充填技术施工过程对周边环境的影响进行评估和预测的综合性评价方法。

2. 环境管理措施:指对充填技术施工过程中可能产生的环境问题进行控制和治理的措施。

范本二:采矿工程中的充填技术详解1. 引言1.1 背景介绍1.2 目的和范围2. 充填技术的定义和分类2.1 定义2.2 主要分类2.3 典型应用领域3. 充填技术原理3.1 充填理论3.2 物理机制3.3 化学过程4. 充填材料的选择与特性4.1 充填材料的基本要求 4.2 常用充填材料及其特点4.3 充填材料选择的依据5. 充填技术的流程和实施5.1 充填方案设计5.2 充填材料准备5.3 充填施工过程5.4 充填质量监测与控制6. 充填技术的优点与局限性6.1 优点6.2 局限性7. 充填技术在采矿工程中的应用案例 7.1 煤矿采空区充填技术7.2 金矿废弃坑充填技术7.3 高岭土充填技术8. 充填技术的环境影响及管理8.1 环境影响评价8.2 环境管理措施9. 充填技术的经济效益评估9.1 成本与收益分析9.2 经济效益评价指标10. 充填技术发展趋势10.1 技术创新10.2 应用领域拓展结论附件:1. 充填技术方案设计表格2. 充填材料性能表格法律名词及注释:1. 环境影响评价:指对充填技术的施工过程及其环境效应进行评估和预测的技术和方法。

充填采矿技术在金属非金属矿山采矿工程中的应用

充填采矿技术在金属非金属矿山采矿工程中的应用

充填采矿技术在金属非金属矿山采矿工程中的应用摘要:磷矿充填采矿是一种在矿山开采中使用的技术,它涉及将一些可回收的物质(通常是磷矿石的废弃物或低品位矿石)重新注入矿山或矿井中。

这项技术有许多意义和优势:充填采矿使得可以回收的废弃物或低品位矿石得到了更有效的利用,最大限度地提高了资源的回收率。

这对于有限的自然资源尤为重要,尤其是对于稀缺的磷资源。

磷矿充填采矿对于维护环境、提高资源利用效率以及促进社会可持续性都具有积极的意义。

然而,在实施充填采矿时,仍然需要谨慎处理充填物料的选择、处理和注入,以最大程度地减少可能的环境影响。

关键词:充填采矿技术;金属非金属矿山;采矿工程;应用1充填采矿技术在磷矿采矿工程中的应用作用充填采矿技术在磷矿采矿工程中也有广泛的应用。

磷矿的开采通常涉及地下采矿,而充填技术被用来填充采空区,防止地表和地下结构的坍塌。

充填采矿技术在磷矿采矿工程中的应用有助于提高采矿效率,减少对环境的影响,同时确保地下结构的稳定性。

这对于实现可持续磷矿开采和资源利用至关重要。

2磷矿目前充填采矿存在的典型问题尽管充填采矿技术在磷矿采矿中有广泛的应用,但也面临一些典型的问题和挑战,这些问题可能影响矿山的经济效益、环境可持续性以及安全性。

选择合适的填充材料至关重要。

有些填充材料可能对环境产生负面影响,或者在长期内稳定性较差。

因此,选择合适的填充材料以满足工程要求和环境可持续性是一个挑战。

充填质量控制是确保填充物具有足够强度和稳定性的关键。

不良的充填质量可能导致地下结构的不稳定,增加地质灾害的风险。

实现高效的充填对于提高采矿效率至关重要。

确保充填物充分填充采空区,避免空隙和不均匀填充,需要高水平的工程管理和监测。

充填采矿可能对周围环境产生影响,特别是填充材料的选择、处理和排放。

对于这些环境影响,需要采取措施以减轻对土壤、水源和生态系统的潜在影响。

充填后的矿山仍需要定期维护和监测,以确保充填物的稳定性和持久性。

采矿工程中充填采矿技术及应用

采矿工程中充填采矿技术及应用

采矿工程中充填采矿技术及应用摘要:目前,绿色开采技术在矿产开采中已得到高度关注和应用,而其中应用最广泛的充填采矿法,将成为矿产开采的主要支撑技术,在矿产开采中扮演重要角色,那么充填采矿技术在采矿中有哪些优势呢?它在具体应用中又存在哪些需要解决的问题呢?下面就以上两方面的论题进行探讨。

关键词:充填技术;采矿工程;应用研究所谓充填开采是指在回采过程中将充填的材料置于采空区的岩层中以增加矿区的支撑压力,用来缓解采矿作业区的压力,它是采矿人工支护,增强煤矿开采的安全度的保障。

该方法主要应用于建筑物、水体以及铁路等地下矿产的开采。

这种技术工艺最大的优点是增强了采场、巷道围岩的安全性,便于养护,预防地表下沉或变形,进而增强了矿区的安全性,提高了采矿效率,更好地保护了周边自然环境。

1充填采矿技术优势1.1充填物的作用主要表现在支撑围岩,使其稳固避免移动,充填物抗压强,从而避免塌陷等问题,充填采矿技术的广泛应用,对矿区的环境安全有着极其重要的作用,在深部开采以及不稳定围岩矿区开采中有良好的应用效果。

1.2充填采矿技术保护了矿床,有效减少风化起火隐患,矿石损失、贫化率小;回采率高,减少资源破坏,可提高经济效益。

1.3充填采矿技术机械化水平高,人员使用量极少,劳动量减少,作业成本降低,生产安全性提高,提高了劳动效率,增加了经济效益。

1.4充填采矿技术可以改善采矿区的平衡度,使开采时不平衡达到了采矿区岩石新的平衡。

这样有利于矿区向深部开采,提高了开采率,还可改善深部作业条件,控制深井开采岩爆,降低深部地温。

1.5可处理矿石废料,保护地表环境,减少污染。

2.充填采矿技术在采矿工程中的应用2.1上向分层充填技术上向分层充填(也叫干式充填法),就是对矿体按照从下向上的顺序进行分层逐层开采,采完一个分层后就开始进行的充填。

伴随着充填的过程中,同时构筑行人井、放矿井和排水井。

上向分层充填技术对矿块的布置形式可分为两种:沿走向和切走向。

充填采矿技术在煤炭开采中的应用分析

充填采矿技术在煤炭开采中的应用分析

充填采矿技术在煤炭开采中的应用分析摘要:随着社会不断的发展,采矿技术不断创新,充填采矿技术已经成为了一种非常重要的采矿方法之一。

充填采矿技术通过将废弃物填充回采空区,既可以解决地表沉降、地面塌陷等问题,也可以提高矿山资源的回收率和安全性,减少采矿对环境的影响。

探讨充填采矿技术在采矿工程中的应用,完善充填采矿技术的相关问题,将有助于更好地推广和应用这种采矿方法,为矿山的可持续发展做出贡献。

关键词:填充采矿技术;煤炭开采;应用策略引言采矿工艺技术是煤矿开采工程重要组成内容,通过加强先进采矿工程工艺技术的应用,才能有效提升煤矿开采工程综合效益水平。

因此,加强对该技术的探讨分析,积极探索提升其应用价值的方法策略,对推动煤矿采矿工程发展,提升我国煤矿采矿产量具有非常重要的意义。

1充填采矿技术充填采矿技术是一种在地下采矿中使用的技术,其基本原理是将矿石废弃物(矸石)和一定比例的水泥、石灰等混合物充填到已经开采的矿井空间中,形成坚实的支撑结构,以保证矿井的稳定和安全,同时也有助于提高采矿回采率和矿石利用率。

目前,充填采矿技术已经在世界各地的采矿项目中得到广泛应用,加拿大是世界上充填采矿技术应用最广泛的国家之一。

该国许多地下采矿项目都使用充填采矿技术,包括金矿、铜矿、锌矿等;澳大利亚也是一些充填采矿技术的应用者。

在该国,铜、锌、金、镍等矿山都使用了充填采矿技术;南非的一些金矿、铂矿等也采用了充填采矿技术;美国的一些地下采矿项目也采用了充填采矿技术,包括铜、铅、锌等矿山。

然而,充填采矿技术也存在一些缺点和挑战。

最显著的挑战之一是确保填充物在长期使用中的稳定性和安全性。

此外,处理废弃物和水的成本也很高,需要考虑如何最大限度地减少这些成本。

最后,需要采取措施来确保填充物对地下水资源和周围环境的影响最小化。

2煤矿开采技术使用存在的问题2.1对环境造成严重污染由于煤矿开采过程对环境造成了极为严重的污染和影响,因此未来的煤矿企业开采技术革新需要以降低环境污染为要义,进行完善和创新。

充填采矿技术应用及存在问题的分析

充填采矿技术应用及存在问题的分析
充填采矿技术是一种利用废弃物材料填充采空区,从而避免地表塌陷和环境污染的矿
山开采方法。

在充填采矿技术中,废弃物材料被用作填充物填充采空区,以填平地下空洞,保持地表的稳定。

这种技术的应用可以有效减少矿山对环境的影响,并提高资源利用率。

充填采矿技术在实际应用中存在一些问题需要解决:
1.填充材料的选择:填充物质的选择对充填采矿技术的效果至关重要。

需要选择适合
的填充物质,以保证填充效果和地表稳定性。

2.填充体的稳定性:填充体的稳定性对整个充填采矿过程具有重要影响。

填充体的稳
定性需要满足一定的物理和力学要求,以保证长期稳定性。

3.填充效果的评估:填充采矿技术的效果需要进行准确评估。

需要开展监测和评估工作,以了解填充效果,并及时调整和改进技术。

4.环境保护措施:充填采矿技术需配套相应的环境保护措施,以最大限度减少对环境
的影响。

包括对填充物质的处理、废水处理等方面。

充填采矿技术的应用将对传统采矿方式产生革命性的影响。

它可以有效地减少对自然
资源的消耗,降低矿山对环境的影响,进一步提高采矿效率和资源利用率。

充填采矿技术
在实际应用中还面临一些问题需要解决,需要加强研究和开发,以推动充填采矿技术的进
一步发展。

试析充填采矿技术的应用

试析充填采矿技术的应用
充填采矿是一种采矿方法,它的主要特点是在采矿过程中,把矿石经过粉碎、浮选、适当加工后,通过输送方式进行回填充填到井巷中,既能够有效地减少矿山开采过程中的空洞,又可以充分利用资源,提高采矿效益,并且在采矿过程中可以有效地处理废料并且减少对环境的影响。

1.充填采矿可以解决废石和深水坑的问题。

采矿过程中会产生大量的废石,这些废石会对矿山的环境和空间造成影响,利用充填采矿技术可以把废石填充到矿山的空洞中,有效地利用这些废石,并且减少矿山废弃物的处理难度和费用。

同时,在深水坑地区采矿过程中,也会产生一定的充填材料,通过充填,可以有效地利用这些材料,并且减少对环境的影响。

2.充填采矿可以提高采矿效率和资源利用率。

在采矿过程中,通过粉碎、浮选等方式处理矿石,可以提高矿石的品位和回收率,同时充填采矿可以把处理完成的矿石回填到井巷中,充分利用资源,并且提高采矿效益。

3.充填采矿可以减少采矿过程中的环境影响。

采矿过程中会产生一定的浮尘、排水等污染物,通过采用充填采矿技术,可以抑制这些污染物的产生,并且对环境造成的影响也会大大减少。

4.充填采矿可以提高矿山安全。

在采矿过程中,矿山发生塌方、崩塌等安全事故的概率较大,利用充填采矿技术可以填补空洞,提高矿山的稳定性和安全性。

综上所述,充填采矿技术是一种高效、节能、环保的采矿方法,广泛应用于矿山采矿和冶金工业中,对于提高资源利用率、减少环境污染、增强矿山稳定性等方面都有着重要的作用。

充填采矿技术应用及存在问题的分析

充填采矿技术应用及存在问题的分析充填采矿技术是一种矿山工程技术,在矿井中填充松散、破碎的岩石,以增强地质体的稳定性,提高采矿效率,减少环境影响等。

充填采矿技术自上世纪60年代起,逐渐得到了广泛应用,并且不断发展和完善。

与传统的矿山开采相比,充填采矿技术在一些方面具有优势,但是也存在一些技术和管理方面的问题。

充填采矿技术最初用于解决金矿、铀矿等特殊矿种的开采困难问题,后来陆续推广到铜、铅锌、锡、锰等矿山。

随着技术的不断发展,充填采矿技术已经成为了现代矿业中的一项主流技术。

以金属矿山为例,充填采矿技术可以提高采矿效率,降低采矿成本,缩短采矿周期。

充填体具备较高的强度和稳定性,可以允许采矿在充填体上进行,从而减少了矿山中的空隙和塌陷点,保证了矿井的稳定性和安全性。

此外,充填采矿技术还可以降低矿山的环境风险,减少开采对地下水和地表水的影响。

充填采矿技术的应用可以提高采矿效率和降低环境影响,但是也存在一些技术和管理方面的问题。

首先,充填采矿技术需要一定的技术支持和设备投入,要求矿山企业具备较高的技术实力和资金能力。

在开采过程中,如果设备维护不及时或人员操作不当,可能会导致充填体损坏、漏堵等问题,影响充填效果。

其次,充填采矿技术需要对矿体和充填材料进行细致的评估和选择。

充填材料的选择应考虑其强度、稳定性和抗渗透性等因素,这需要进行充填材料的试验和评价。

而对矿体的评估也需要通过实验室测试和野外数据收集进行,需要投入大量的时间和人力。

另外,充填采矿技术还需要配套的管理和监控措施,进行精细的计划和调度,以保证充填效果和矿山安全。

矿山企业需要制定详细的充填采矿方案,明确充填材料的使用量、加固区域的位置和方式、充填体的加固后地质条件等,并建立健全的监测和预警体系,对充填体进行定期巡视和检查,及时发现和处理问题。

总之,充填采矿技术的应用需要充分考虑技术和管理方面的问题,制定科学的充填采矿方案,确保充填效果和矿山安全。

采矿工程中充填采矿技术及应用

采矿工程中充填采矿技术及应用摘要:随着我国经济和社会水平的持续增长,我国的煤矿产业也取得了更大的进步。

但由于大部分的矿产都是不可再生的,因此随着资源需求的增长,开采的深度也随之加深,这将导致深层矿产的开采成本急剧上升,并增加了矿产安全管理的复杂性。

因此,在未来的矿产开发中,需要更为稳固的技术后盾和更为环保的开采理念。

关键词:采矿工程;充填采矿技术;应用引言在矿业工程的领域内,充填采矿技术作为一种关键的矿产开采手段,在近几年内已经吸引了大量的关注和实际应用。

由于我国矿产资源丰富,所以对于矿产资源的需求量也越来越大,这就需要不断提升对充填采矿技术的重视程度。

充填采矿方法是通过在开采区域内填充特定材料来实现的,这不仅确保了矿山地面的稳定性,还能显著提升矿石的回收效率,减少对环境的负面影响,从而带来了明显的经济和社会效益。

1充填矿产技术在矿产体系中的优势1.1提高矿石回收率和资源利用率充填采矿技术为矿山的开采开辟了新的路径,通过在已开采的区域内填充特定的材料,可以实现原先被遗弃矿石的回收和再利用。

相较于传统的采矿技术,充填采矿方法能更有效地捕获和回收剩余的矿石,极大地提升了资源的使用效率,减少了对矿山资源的不必要浪费,从而有助于实现资源的可持续管理。

1.2维护矿山地质稳定和安全性充填采矿技术不仅填补了废弃的采空区域,还构建了一种稳固的支撑体系,有效地避免了地面塌陷和下沉的潜在风险。

通过对某铅锌矿山采用充填开采技术进行治理的效果分析可知,该方法既能保证空区围岩的完整性,又能够保持矿体内部岩体的连续性和稳固性,使其达到安全生产要求。

这种做法不仅确保了矿山地质的稳固性,还大大降低了地质灾害的可能性,进而增强了矿山的安全运营和持续经营的稳健性。

1.3减少环境影响和废弃物排放在材料的选择和再利用上,充填采矿技术强调从环境的视角出发,通常选用如废弃物和尾矿等作为主要的填充材料。

为了使这些资源得到回收和循环使用,许多矿业公司采取了将它们与其它矿物或其他可再生资源混合来形成新型充填体,这一方法不仅有效地降低了废物排放,同时也减少了对新型材料的依赖,进而有助于减缓矿山对环境造成的不良影响。

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充填采矿技术的应用
【摘要】矿产资源开发过程中会产生大量的固体废料,堆放地表易造成严重污染,诱发泥石流、尾矿溃坝等事故,目前必须发展绿色采矿,而充填采矿工艺是绿色采矿的主体支撑技术。

【关键词】资源;绿色采矿;采空区;充填采矿
前言
我国已进入矿产资源消耗的高峰期,而采矿业面临深部岩爆、冲击地压等地质灾害问题;地表下沉、塌陷等生态环境问题;生产能力、生产成本等技术经济问题。

由于大量工业废水、废料、废气的排放造成了自然生态环境的恶化,人们越来越认识到加强矿山环保和矿产资源综合利用的重要性,迫切需要实现绿色采矿,而充填采
矿工艺便是绿色采矿的主体支撑技术。

1.我国目前资源开采存在的问题
1.1资源浪费与不足
有色金属矿床大多是多金属矿床,伴生许多种有用矿物,其综合回收是关键。

美国、日本的铜、铅、锌、镍等多金属矿山综合利用率为76 %~90 %;前苏联的胡杰斯克矿回收了铜、锌、镉、钴、铁、硫、碲、硒等 8 种有用成分,利用率为 87%以上。

而我国的综合利用水平还很低,大约在35%左右。

另外,我国还面临资源不足,从总体上看,我国矿产资源总量较丰富,居世界第三位,但是人均占有量远低于世界平均水平。

在45种主要矿产资源中,我国人均储量仅居世界第80位,只达到世界
平均水平的58 %,目前能够满足国民经济发展需要的矿产资源仅有20多种,金属矿产资源缺口达到约2亿吨。

1.2 地下开采引起的地面变形和塌陷
我国大多数是地下矿山,由于地下进行大面积开采、挖掘,往往形成较大的采空区。

一旦采空区放顶后,采空区上部的岩层便形成冒落带、裂隙带和变形带,造成地面沉降,地表形成低洼地。

随着地下开采强度和广度的扩大,地面变形和塌陷的危害不断加剧,目前地面塌陷已在我国23个省区发现了800多处,塌陷坑约3万多个,全国每年因地面塌陷造成的经济损失约10多亿元。

1.3 矿山废石和尾矿对环境的影响
无论是地下还是露天开采,都会产生大量废石;选矿过程则会产生大量的尾矿。

据估计,由矿业生产所排放的工业固体废弃物占到了全国工业固体废弃物排放总量的80%,仅金属矿山排放堆积的废石和尾砂就已超过50亿t,并且每年以4-5亿t的排放量剧增。

废石和尾矿对环境的影响主要表现在以下几个方面:
(1)固体废料往往就地堆放,不可避免地要覆盖农田、草地或堵塞水体,从而破坏生态环境。

(2)某些废石堆或尾矿场会不断溢出或渗滤析出各种有毒有害物质,污染大气、地下或地表水体。

2.绿色采矿模式与充填技术
本世纪初,钱鸣高院士及其研究团队提出了煤炭绿色开采的理念并构建了绿色开采技术框架。

绿色采矿模式,就是最大限度地减
少废料的产出、排放,提高资源综合利用率,减轻或杜绝矿产资源开发的负面影响的采矿模式。

符合科学发展观的绿色采矿应基本满足资源综合利用效率高、废料排放最小、地表不受破坏三要素。

在目前众多的采矿方法中,充填采矿工艺是绿色采矿的主体支撑技术。

3.充填采矿的优势
3.1 降排功能
充填采矿的作用和意义已远远超出了矿山开采的范畴。

在世界上已经出现了少数典型的无废料排弃的矿山。

例如,德国格隆德铅锌矿利用浮选后的全尾砂和重选碎石制备膏体充填料回填下向充
填进路,不再有尾矿排弃到尾矿库;在一些风景名胜区、自然保护区内采矿,如奥地利的布莱堡铅锌矿,我国南京栖霞山铅锌银矿等。

勿庸置疑,这类矿山开采的首先条件是能否将大量工业固体废物回填到地下。

大量处理工业固体废料将是矿山今后设计优先考虑的重要任务,是解决矿区环境污染问题的最好方法。

3.2 消除地表变形及下沉功能
利用充填技术快速、有效地充填采空区,可以及时支撑采空区围岩,阻止和抵抗围岩进一步变形,防止大幅度的位移发生;通过充填可以快速形成新的工作面,为后续作业创造条件,缩短采充循环周期,提高采矿综合生产能力;充填采矿技术可以有效地阻止岩层发生大规模移动,实现水体下、建筑物下采矿,同时保护了地表
不遭破坏,维持原有的生态环境。

3.3 低贫损开采功能和远景资源保护功能
充填采矿技术可以应用到水平矿体、缓倾斜矿体、急倾斜矿体、分枝复合矿体等各种复杂多变的矿体,特别是厚大矿体,将大幅度提高矿柱回收率和出矿品位,最大限度地回收矿石;充填采矿技术可以对某些需要优先开采下部或底盘富矿的矿山实现“采富保贫”而不会造成矿产资源的破坏和损失;废石、尾矿、废碴仍含有当前技术不能回收的有用物质,置于地表难以长期保存,充填也是一种最为可靠的保护方式。

4.常用的充填采矿技术
随着回采和充填工艺逐渐完善,采装设备配套成型,适合不同矿床开采条件的各种充填采矿法,如分层充填法、分段充填法和阶段充填法等具有高回收率、低贫化率的优点,提高了采场产量和劳动生产率,应用前景日趋广泛。

4.1 盘区高分层充填采矿技术
传统分层充填采矿工艺的分层高度一般在2--3m左右,生产能力和生产效率较低。

凡口铅矿盘区机械化高分层充填采矿法,盘区沿矿体走向布置,盘区内划分为矿房、矿柱。

第一步回采矿房,回采后尾砂胶结充填;第二步回采矿柱,,回采后尾砂充填。

采场分层高度达到4 . 5-- 5m,运用上向凿岩采矿工艺、分层采场一次微差爆破与界面控制爆破技术,,从凿岩到出矿全盘大型无轨机械化配套作业,实现分层充填采矿法集中强化采矿,标准盘区(3个采
场)的生产能力达到840 t /d,显著提高了生产能力和生产效率。

4.2 点柱充填采矿技术
点柱式充填采矿法实质上是房柱采矿法和充填采矿法的结合,兼有房柱法生产能力大和充填法有效控制地压的优点。

主要适用于厚度大于8m以上的缓倾斜或倾斜厚大矿体,矿山要求较大的生产规模,,矿石价值较低或品位相对较低,可避免二步骤回采间柱。

4.3分段充填采矿新技术
将暴露面积较大的分层采场转变为矩形断面结构,大幅度缩小采场暴露面积,可以在矿体不太稳固的条件下实行高效率充填和无矿柱连续开采。

丰山铜矿将中段划分为 10m高度的分段,在各分段布置采场进行采矿与充填作业,分段采场垂直矿体走向布置,可在中段内呈梯状多分段布置采场。

回采与充填作业在分段采场内按采矿步距交替进行。

在巷道内进行凿岩、出矿和充填作业;上向中深孔挤压充填体爆破,放矿形成采空区后立即进行胶结充填。

台车凿岩,铲运机出矿和运料充填,推卸式铲运机充填接顶,实现了采、出、充作业全盘无轨机械化。

4.4大直径深孔嗣后充填采矿技术
由高效率的落矿技术与阶段嗣后充填工艺相结合,既发挥了充填采矿法的优点,又能实现高效率、大规模地下采矿。

采用大孔距小抵抗线爆破、小断面 vcr 法掏槽、倒梯段侧向崩矿、水孔排水气囊和水孔装药工艺。

在安庆铜矿成功应用120m高阶段大直径深孔采矿工艺。

通过铲运机平底出矿,遥控铲运机回收残矿,采空区
嗣后高浓度尾砂胶结充填等工艺的集成,使采场综合生产能力达到1039 t /d,大量出矿期间平均生产能力达2418 t /d,采矿工效达67 . 4 t /工班,主要技术经济指标接近国际先进水平。

5.结论
为保证我国矿产资源的正常需求,必须发展绿色采矿模式,绿色无废采矿技术已纳入我国中长期科技发展规划,而矿山固体废料充填采矿工艺是绿色采矿的主体支撑技术,无废、少废采矿工艺技术的创新及其技术的工程化集成配套, 将成为我国矿山技术的主
要发展方向。

参考文献:
[1]乔登攀,程伟华《现代采矿理念与充填采矿》有色金属科学与工程,第2卷第2期.
[2]张世雄,褚洪涛《我国金属矿山地下采矿的技术进步》矿业研究与开发,第9卷第3期.
[3]周爱民《矿山废料胶结充填》北京:冶金工业出版社,2007:1-20.
[4]许家林,钱鸣高《绿色开采的理念与技术框架》科技导报.。

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