充填采礦法的優勢及應用研究

文瑞成

（甕福（集團）有限責任公司，貴州 黔南 550508）

在當今時代，礦類開采愈發影響一個國家某些方面的發展，而充填采礦法在其中更顯得不容缺失，它的重要性不言而喻。故此，本文將對充填采礦法的優勢以及在礦山開采的運用進行分析。

1 充填采礦法適用條件

（1）采礦地形復雜。充填采礦法作為一種新時代開采礦山的產物，它可以在很多方面更直接地彌補傳統開礦技術在礦山資源開采過程中所產生的問題，可以填補開采過程中所產生的采空區，防止在開采過程中出現地表塌陷或者塌方等一系列危險事情同時它還可以保證不會遺留礦產，可以大大提高礦產的開采率。但是充填開采法也存在一些弊端，由于其操作過程可能較為復雜麻煩，所以不能應用于所有的礦產資源的開采中。充填采礦法適用于保障開采過程不發生坍塌危險以及礦產相對價值較高的礦產資源開發中。在進行礦類開采過程中，如果上方存在一些建筑物的情況下，可以借助一些特殊選定的材料制成混合膠體，通過充填法對地下已經開采的空間進行填充，這樣可以起到保護作用，而現實實踐也證明了充填采礦法在不允許地表發生坍塌等一系列的礦產開采過程中可以科學地對地表坍塌現象進行控制與管理，從而起到顯著的作用。

（2）礦產價值較高，避免破壞，增大礦產利用率，帶來更大利益。雖然過程可能較為麻煩，但由于充填采礦法可以有效地提高礦產資源地開發利用率，所以在一些相對價值較高的礦產資源如金礦資源，稀有礦產資源，大型礦產資源如銅礦資源的開采利用過程中，充填采礦法便起到了至關重要的作用。其次充填采礦法在采礦過程中也可以最大限度地降低資本投入，而其較高的資源利用率可以最大地增強礦開采工作的經濟效益，可以為開采者帶來最大地工作收益同時也能保證在開采過程中可以擁有資金進行順利周轉保證了開采的順利進行。磷礦資源因為成因年代久遠，成礦條件極其復雜，磷礦的再生性幾乎不可能，我國的磷礦地下開采采用充填采礦法的礦山將越來越多。

（3）礦產單體容易破碎。在礦產開采過程中由于礦產單體容易破碎所導致一些危險情況的發生，在現代技術的支撐下，開礦的技術人員在進行礦產的開采過程中，選用廢石，尾砂，凝膠劑等一系列材料作為填充物按照一定的配比制成膏狀體的填充膠體填充到已經開采完畢的采空區域。這樣為開礦的工作人員們提供了一個較為安全的工作環境，大大地提高了開礦作業的安全性，穩定性以及可靠性。由于礦區斷層節理發育，且巖石風化溶蝕作用強，礦層及其頂底板以及斷層節理發育和風化溶蝕作用使穩固性變差。風化及巖溶作用較強，但發育深度較淺。地下水不具有較大的靜水壓力。不良工程地質問題較單一，對礦床開采只有局部影響。所以充填采礦法較好地滿足了其需求。

2 充填采礦法的優勢

（1）安全風險低。充填采礦法可以適用于很多開采環境較為苛刻的情況如：開采地形容易發生坍塌或者土地較為松動在開采過程中容易發生危險、開采礦產地上方存在建筑物在開采后容易發生坍塌、礦產單體容易破碎在開采過程中會導致礦產開采地的坍塌和損壞、由于大規模的開采導致的采空區域過于龐大所引起的坍塌現象。在使用了充填采礦法以后，用自制的填充材料對采空區域進行有計劃的填充，可以回避可能發生的各種因為開采礦產而引起的坍塌現象，讓開采人員的工作環境安全性得到保障，提高開礦作業的穩定性以及可靠性。

所以經過事實實踐證明，使用充填采礦法可以大大地降低開采過程中的各種危險，值得信賴。

（2）減少對自然環境的破壞。在開采過程中，開采人員使用特殊的自制填充材料制成膠體對已經開采完礦產的采空區域進行填充，這樣可以有效地減少地表坍塌的概率從而不會導致地表坍塌引起的建筑破壞或者某些破壞所帶來的對環境的影響。同時開采過程對采空區域的填充也可以減輕由于大規模開采對土地地下所造成的影響，減少對土地深層次的破壞，從而降低礦產開采的影響，這樣可以加速地球自愈時間，將不好的影響降到最小。

3 充填采礦法的應用

礦山開采運用充填采礦法進行作業，由于充填采礦法受到充填材料、運輸方式等一系列的影響，人們將充填采礦法按照規律分成三種應用類型，他們分別為干式充填法、水力充填法、膠結充填法；同時按照采礦工作的現場采礦結構，又可將其充填采礦法為下向分層充填法、下向分層充填法、壁式充填法、方框支架充填法。上向分層充填法即為開礦人員將已經開采完畢的礦石通過溜井傳輸到下一個運輸通道，而同時充填材料也剛好從上一個運輸通道送達開采礦石的現場，這樣開采人員在開采礦石完畢后對其進行填充作業，不僅節省了大量的時間而且還能夠鞏固開采工程的模型，大大提高其安全性。上向分層填充法是開礦人員在開采過程中從下而上逐層進行回采作業，在完成每一項分層開采工作的作業時都需工作人員用其他所提到的填充方法，但必須保證所使用的填充方法與開采過程所需要的要求符合。壁式填充法跟壁式采煤法的原理相同，同時回采作業長度比較長，可以在其中設置通風通道人行通道和運輸通道。在作業向前推進的同時不斷對通道進行維護，根據開礦所需要的要求而選擇不同的填充方法進行填充。方框支架充填法一般被應用在礦石以及圍堰不穩定，礦體不規則的高價礦產開采活動中。通過運用方框支架與充填材料對采礦區實施維護工作，提高采礦過程中的安全性和可靠性。開礦人員在用方框支架充填法實施回采工作時，應將礦石體積與方框體積（1.5m×1.5m×2.0m）相等的礦體實施崩落處理，當礦體被崩落后開礦人員立即用方框對頂板實施支撐，并運用干式充填法將充填材料干充到方框中，為礦體結構的安全性、穩定性提供有力保障。溜井、行人天井、通風天井應在方框中實施架設工作，并在礦石開采工作中將開采出來的廢石作為方框的充填材料。

4 結語

充填采礦法開采工程的建設資源有保障，采選工藝較成熟，外部建設條件較好，產品目標市場明確，對礦區生態環境影響較小，對帶動和促進項目所在地的經濟發展和增加就業機會具有一定的積極意義，項目技術上可行，有一定的盈利，總體是可以在采礦行業所推廣的。