大型貧鐵礦充填法開采探析

張軍 盧光亮

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)也在逐漸的發(fā)展，這也就需要更多的資源進(jìn)行補(bǔ)給，目前我國鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展需要大量的鐵礦石資源，雖然我國是世界上首屈一指的鐵礦資源大國，但由于礦石品位較低，采礦的技術(shù)相對較低，造成開采困難，使資源一直得不到充分的利用，導(dǎo)致我國對外資源的依賴程度很高，這就嚴(yán)重的阻礙了我國鐵礦工業(yè)和相關(guān)企業(yè)的發(fā)展。我國在“十二五”中明確提出要開采國內(nèi)的資源這一決策。為了發(fā)展與生態(tài)共同進(jìn)步，我國最近建的礦山大多采用充填法進(jìn)行開采，所以，大型貧鐵礦充填法開采的關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展方向受到了越來越多的人的關(guān)心，成為話題中的焦點(diǎn)。下面，就這一問題進(jìn)行簡要的分析。

關(guān)鍵詞：充填法開采 優(yōu)選采礦方式 發(fā)展方向 大型貧鐵礦 關(guān)鍵技術(shù)

中圖分類號：TD823.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）12（a）-0108-02

我國擁有豐富的鐵礦資源，已探明的鐵礦儲量居世界第三位。鐵礦石作為鋼鐵工業(yè)中必不可缺的原料。我國的鐵礦石產(chǎn)量一直穩(wěn)居世界第一，即使這樣，我國自產(chǎn)的礦石仍然不能跟上鋼鐵工業(yè)發(fā)展的需求，每年都要進(jìn)口大量的鐵礦石，且鐵礦石的價格逐年增加，我們對礦價也沒有話語權(quán)，只能受制于人，這樣一來，每年我們在進(jìn)口鐵礦石上消耗了大量的財力，而且還越來越依賴于此，為了使這種情況得到明顯的改善，必須要加大鐵礦石的開采力度，走綜合利用國內(nèi)外兩種鐵礦資源的道路。

1 采礦方法的優(yōu)選

1.1 我國目前的鐵礦石資源開采現(xiàn)狀

我國鐵礦資源的開發(fā)特點(diǎn)之一就是貧鐵礦太復(fù)雜、難以開采。在開采貧鐵礦中，不僅會排放出大量的廢氣、廢渣等廢棄物，而使用崩落采礦法必定會導(dǎo)致地表塌陷、河水的斷流、植被的破壞等，給礦山所在的生態(tài)環(huán)境造成巨大的負(fù)面影響；使用空場采礦法也會留設(shè)大量永久礦柱，造成資源損失量巨大的惡果。礦山在開采時還可能會引發(fā)滑坡、泥石流等自然災(zāi)害，這對人民的財產(chǎn)和生命造成了巨大的威脅。為了能夠?qū)崿F(xiàn)綠色礦業(yè)，已經(jīng)有許多企業(yè)使用充填法進(jìn)行采礦，將地表堆積廢料回填到井下，減少開采時產(chǎn)生的廢物，處理空區(qū)，大大提高回采作業(yè)安全程度，提高深部資源回收率30%，能夠很好地解決地表堆積廢料造成的環(huán)境污染，并且可以實(shí)現(xiàn)綠色開采。

1.2 舉例說明如何優(yōu)選充填法

就以程潮鐵礦西區(qū)為例，根據(jù)其地質(zhì)條件，對其使用的采礦方法進(jìn)行對比，再根據(jù)相離度-灰色關(guān)聯(lián)分析法在這幾種開采方法中選出最佳。將上向水平分層充填法稱作方案1，將上向進(jìn)路充填法稱作方案2，分段空場嗣后充填法叫作方案3。（見表1）

上圖中有幾種評判的標(biāo)準(zhǔn)，但各有優(yōu)劣，所以還需綜合多方面進(jìn)行抉擇。（見表2）

通過上面的評分標(biāo)準(zhǔn)將“采礦方法指標(biāo)”轉(zhuǎn)化為最后的指標(biāo)結(jié)果：（見表3）

經(jīng)過專業(yè)的分析最終得出結(jié)果，方案3是最為適宜的，其次是方案1，最后是方案2。

1.3 采空區(qū)部分的充填技術(shù)

降低充填成本是每個煤（鐵）礦充填技術(shù)研究的重中之中。降低充填成本途徑大致有兩種：（1）降低充填物的單位成本，比如，使用固體廢棄物（矸石、粉煤灰、雞糞等）（巖石夾層、干選廢石、礦渣、廢水等）膏體充填物；（2）減少充填材料的用量，這主要依靠巖層移動規(guī)律來采取相應(yīng)的開采技術(shù)。

2 大型貧鐵礦充填法開采的發(fā)展方向

2.1 無軌機(jī)械化和回采連續(xù)化

充填采礦的技術(shù)越來越普及。大型貧鐵礦床的生產(chǎn)能力就決定著采礦的效益，充填法采礦提高經(jīng)濟(jì)效益的主要途徑就是用規(guī)模來求效益，所以，高階段嗣后充填采礦的方法與無軌機(jī)械化的連續(xù)回采，就是充填法的發(fā)展方向。我國的白銀小鐵山礦基本實(shí)現(xiàn)了采掘無軌機(jī)械化，能夠節(jié)省輔助工時，大幅度提破（高）勞動生產(chǎn)率和生產(chǎn)能力，研究設(shè)備簡單、輸送便捷、易于自動控制，并且很明顯地提高了礦山的生產(chǎn)能力。

2.2 環(huán)保與綠色無公害

由于開發(fā)資源而導(dǎo)致的環(huán)境惡化已經(jīng)成為了全球性的問題，因此，充填法就必須要朝著零排放而努力，也是為了建設(shè)和諧社會、響應(yīng)可持續(xù)發(fā)展而努力。充填法還充分地利用起礦渣和廢水，向著廢料資源重復(fù)利用的方向發(fā)展。

2.3 高濃度料漿自流輸送

膏體的充填技術(shù)在對于能否控制精準(zhǔn)方面存在問題，而且在管道中輸送有很大的阻力，且需要投入大量的資金。所以高濃度料漿自流輸送的充填技術(shù)是如今要發(fā)展的方向。中國礦業(yè)大學(xué)已經(jīng)開發(fā)了一種相關(guān)的充填理論和技術(shù)，已經(jīng)展開了前期的研究工作。通過在金川三礦區(qū)的研究表明，泡沫砂漿充填技術(shù)可以有效地提高運(yùn)輸?shù)男剩驗(yàn)榕菽鸬搅藵L珠的作用，減小了一定的阻力，從而提高了料漿在輸送中的濃度。

2.4 追求低成本高強(qiáng)度的新型膠凝材料

在充填采礦法中，其材料就占了總成本的20%以上，這其中膠凝材料就占了一半以上，所以現(xiàn)在開采低成本高強(qiáng)度的膠凝材料是發(fā)展的趨勢和方向。現(xiàn)如今，尾砂膠凝材料的成功研制使之成為了貧鐵礦采用充填法的發(fā)展方向。

3 結(jié)語

隨著重工業(yè)的快速發(fā)展，資源也在不斷的開采，使得高水準(zhǔn)的資源和易開采的資源變的越來越少，人們今后將面對各種地質(zhì)較為復(fù)雜的低品位礦床，面對這個情況，使用充填法開采是最好不過的，同時還要引用低成本和高強(qiáng)度的新型膠凝彩料，再利用高濃度料漿自流的方法來實(shí)現(xiàn)最為環(huán)保和高效的開采。在貧鐵礦的開采中還要注意對采礦過程做好安全措施，及時進(jìn)行監(jiān)測和風(fēng)險控制。大型貧鐵礦充填法是新型的、近些年才加以使用和重視的開采方法，在今后的道路中還會遇到各種各樣的難題，這就需要相關(guān)人員在遇到問題時及時研究并進(jìn)行改正。

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