現代采礦理念與充填采礦

肖瑤 張國剛

（西藏華泰龍礦業開發有限公司 850200）

現代采礦理念與充填采礦

肖瑤 張國剛

（西藏華泰龍礦業開發有限公司 850200）

礦產資源是我國的重要資源與能源之一，對國民經濟的發展起著重要的推動作用。由于我國的礦產極為豐富，并且隨著需求的增長，開采的力度也不斷增加。然而在傳統的礦產開采過程中，會有廢石、尾砂等大量固體廢棄物產生，對我們的生態環境造成了嚴重的影響。為了減少采礦過程中對環境的污染，以傳統采礦手法為基礎，采用新的技術與方法的填充采礦方法應運而生，這一技術的應用對解決采礦所產生的固體廢料起著重要的作用，符合綠色環保的技術要求。

現代采礦；充填；技術優勢

為了有效地控制開采礦產資源對環境的破壞，保護人類賴以生存的環境，將現代化開采理念及填充采礦技術應用到礦物開采過程中，已經成為礦產資源水平有效提升的必然趨勢。

1 傳統采礦方法的不足

在傳統的礦產開采過程中，人們僅僅只是注重對資源的挖掘，而并不在意在開采過后應該進行的環境維護工作。然而由于開采對地表結構的破壞，進而影響了地下水系、地表土地等方面。這樣會對我們的環境造成極大的危害，甚至威脅到人類未來的生存和發展。傳統采礦手法的不足主要有以下幾方面：

1.1 資源浪費

我國雖然具有豐富的自然資源，但是由于人口眾多，基數大，因此人均占有量偏低，礦產資源也不例外。然而采用傳統的開采方法，其過程中浪費嚴重，雖然已經采取了相應的措施，但是效果并不明顯，與發達國家相比有較大的距離。如我國有色金屬的回收率雖然由原來的的38%提升到現在的64%，但發達國家的有色金屬回收率卻達到了76～90%。而與浪費現象相反的是我國可利用的有色金屬資源儲量卻日漸減少，已經不到總量的30%。[1]嚴重的浪費更加劇了資源的短缺問題。

1.2 地表坍塌

礦產資源開采過后必然會留下大面積的地下空洞，如果不認為的采取相應的防護措施，在長期的自然作用下極易發生坍塌。礦坑的坍塌不僅會造成地表結構遭到破壞，土壤流失，甚至會地下水位下降甚至斷流枯竭，進而嚴重影響到生態環境。而且還可能會造成重大的人員傷亡事故。

1.3 廢料污染

在礦產資源的開采過程中會產生大量的粉塵，而開采過后所產生的廢料往往就堆放在地表，大風經過塵埃四起，從而影響到周圍的空氣質量和水源的安全，對環境造成極大的污染，嚴重的會對周圍居民的身體健康造成威脅。

1.4 引發水害

礦山開采過程中，采空區圍巖受爆破震動影響導致巖體裂隙發育，甚至貫通地表和聯通老窿積水，發生突水事故，從而淹沒坑道和工作面，造成損失。

1.5 惡化礦山開采條件

礦山開采形成大面積采空區可造成礦柱變形、采場及巷道維護困難、井下發生大面積塌方、巖移等，更為嚴重的是空區突然垮塌形成的空氣沖擊波極易造成人員傷亡及設備破壞，給礦山安全生產構成嚴重威脅。

2 現代采礦理念

為了減少開采礦產資源對環境造成的破壞與污染，順應可持續發展的要求，綠色開采理念應運而生，并廣為應用，是一種可以協調環境與資源之間關系的開采技術。綠色采礦是科學發展觀的重要體現，綜合考慮了環境效益、社會效益和經濟效益，是一種可持續的開采理念，對環境資源和環境容量進行合理協調，從這兩方面促進生態系統發揮正常功能。而綠色采礦理念的應用主要依靠廣大的采礦企業，只有在實際作業中得到有效的應用，才能發揮長遠的作用。[2]

3 充填采礦

充填采礦主要是將充填工序作為回采的一個環節，充填體能夠控制采場地壓，并且對圍巖具有支撐作用，用充填體代替礦柱，降低礦石貧化、損失。另，還具有對采后空區圍巖的破壞和移動的阻止作用。充填采礦早期主要應用于圍巖和礦石均不穩固的有色金屬富礦或貴金屬、稀有金屬礦床，目前已經在開采稀有金屬、貴金屬、核礦山及有色金屬富礦中得到了較為廣泛的應用。但是，由于近些年高新技術和新設備的運用，如高分層落礦、無軌設備及充填系統自動化等技術，使得采礦的勞動生產率提高，成本下降，生產能力大大提高，一些礦山及圍巖穩固的礦山，對此方法也進行了運用，并取得了較好的經濟效果。

4 充填采礦技術的優勢

4.1 降低貧損

充填技術可以優先開采位于礦層下部的富礦，而將上部的貧礦保留下來，從而實現了“采富保貧”的保護性開采，等到技術更加成熟的是后再將貧礦加以開采。這種方法有效的避免了礦產資源的浪費。由于是有針對性的開采，從而使開采所產生的廢渣減少，在一定程度上降低了對環境的污染。

4.2 降排功能

充填過程可借以將大量的工業廢料埋入地下，從而避免了對土地的占用和空氣水源的污染。而通過廢料向地下的填充，為礦山提供了一個有效處理礦渣的途徑，符合綠色開采的要求，也是建設綠色礦山的重要技術手段。充填采礦不僅使資源得到充分的利用回收，也有效的保護了自然環境。

4.3 控制地表下沉

及時的填充可以有效的避免因為采空后采空區圍巖的變形，而導致的地表大幅度位移。該技術能夠使工人在復雜的環境中得以順利作業，極大的提高了生產能力。另外，充填還可以較快的形成新的作業面，為接下來的工作創造了有力的條件。由于充填技術可以有效的防止巖層產生大規模移動，使得在開采過程中沒有使對地表產生變化較小，自然系統也受到較小的干擾。

為了能夠更加安全有效的進行礦產資源的開采利用，礦產資源的開發企業應該在開發前期，進行詳細的調查研究，制定一個環保可選的全面的計劃和方案，其中包括水土保持、地質災害防治的方面。同時為了減少資源浪費和增加利用率，應使得充填技術在礦山開采過程中得到充分的推廣和應用，從而解決在開采過程中所遇到的難題。

5 充填采礦發展方向

充填采礦主要有以下發展方向：

（1）向無軌機械化，回采連續化發展；

（2）新型充填材料、化學添加劑逐步擴大應用；

（3）充填力學研究向現場連續監測和預報發展；

（4）充填模式向生態化、無公害化發展。

6 結語

科學技術的不斷發展，使得礦產勘探與開采的技術要不斷的進步，充填技術已經得到了一定的推廣和應用，并且取得了較好的成果。為了有效的減少礦產開采對環境所造成的危害，我們還需要不斷開發研究新的技術，應用到礦產開發當中去，使人類的開采活動對環境影響的程度越來越低，甚至趨向于零，這是礦產開采技術的開發目標，也是適應人與自然和諧發展，保護我們賴以生存的生態環境所要求的。更是實現綠色開采與環境協調的礦產企業們所追求的目標。

[1]王 磊.試論現代采礦理念及充填采礦[J].科技創新與應用，2015（25）：160.

[2]徐振剛，劉 鈞.現代采礦理念與充填采礦[J].黑龍江科技信息，2014（21）：129.

TD80

A

1004-7344（2016）21-0192-02

2016-7-8