礦山膠結充填發展現狀及展望

龐 博 程 坤 王玉凱

(中國礦業大學(北京)資源與安全工程學院)

礦山充填開采技術歷經了幾十年的發展，已逐漸成為礦山綠色開采體系中不可替代的一部分。充填開采技術主要分為干式充填、水力充填和膠結充填。其中，膠結充填[1]是利用采集或加工而來的細砂或者礫石、塊石以及碎矸石等惰性材料，按照一定的配比加入膠凝材料，在采空區內形成具有一定強度的膠結充填體，控制和改善上覆巖層的移動變形。

膠結充填技術作為礦山充填開采技術中最為重要的一部分，能夠利用尾砂、廢石等固體廢棄物，有效控制深部及復雜應力環境下的地壓，改善巖層控制狀況、減少廢石堆積，提高礦石回采率，解決開采沉陷的問題。一方面保護環境和生態平衡，另一方面開采出以前由于條件限制不能開采的礦產資源，且節約了充填成本。膠結充填技術水平的不斷提高，對解決我國的環境問題和礦產資源的有效利用，都有著非常重要的意義。

1 礦山膠結充填技術發展現狀

1.1 國外膠結充填技術發展現狀

20世紀40年代末，國外開始研究采用尾砂作為充填骨料進行水力充填[2]。由于水力充填屬于非膠結充填體，自立能力差，回采工作困難，難以滿足采礦工藝高采出率和低貧化率的需要，因而在水砂充填工藝得以發展并推廣應用后，便開始研發膠結充填技術。

20世紀50年代末到60年代初，圍繞新型膠結充填材料和漿體輸送特性的研究取得明顯進展，50年代末加拿大鷹橋鎳礦首次采用了膠結充填[3]，應用水泥尾砂漿取代充填料上鋪板做工作面底板。……