黃金礦山充填采礦技術存在問題及對策

馬曉錄

（潼關中金黃金礦業有限責任公司，陜西 渭南 714303）

礦產資源是我國經濟發展中必不可少的重要能源之一，目前，我國對礦產資源的開發有了更高的標準。因為礦產資源在日漸消耗中不斷增大，也就使礦產資源的開發利用有了更深入的發展，為了滿足社會對礦產資源的需求，就需要引入更多的科學技術來滿足采礦的需求，在黃金礦山的采礦作業中，充填采礦技術屬于一種非常有效的采礦方法，并且已經廣泛地應用到了采礦作業中，因為應用較廣所以在開采中常常出現一些問題，為了使充填采礦技術在黃金礦山采礦作業中更好的被應用，所以需要對出現的問題進行更加深入的分析解決[1]。

1 充填采礦技術的特點

在黃金礦山的開采中隨著技術的不斷完善和更新，充填采礦技術已經是一項成熟的人工支護開采技術，特別針對一些開采難度較大、稀有金屬的開采和巖石不穩定的礦山中應用極廣且安全性高[2]。

在黃金礦山開采時為了遵循環保理念，把開采工作和生態平衡相結合，充填采礦技術的廣泛應用在一定程度上降低了生態環境的破壞，黃金礦山出現貧化的概率降低，特別是在單礦床出現高應力、高低地壓、高低溫時采用充填采礦技術是最具有針對性的方法，其特點主要有：第一，在黃金礦山的開采中充填采礦技術能夠降低頂板冒落及片幫帶來的一系列問題，并且可以加強礦產周圍圍巖的穩定性。第二，在黃金礦山的開采中充填采礦技術采準切割的工作量小，采礦過程靈活性大，還能夠降低自燃性礦石的危險概率，也完全符合我們倡導的綠色礦山環保理念[3]。

2 充填采礦法的關鍵性技術

2.1 控制充填成本

過多的填充成本是金礦開采中使用填充采礦方法存在的主要問題。開采金礦時，填充成本約占總采礦成本的70%，而在充填的材料中水泥成本又占據可充填材料的百分之七十，所以當前的主要難題就是解決水泥用量的成本控制或者發現更為有效地代替材料。在這種情況下，我們可以從兩個方面考慮降低成本：一方面，考慮水泥，另一方面，考慮骨料。水泥和骨料是在充填成本中相互關聯的兩個方面。充填骨料時，骨料的強度必須滿足充填要求，但骨料的強度由骨料與砂子的比例決定，所以骨料的合理配比能夠在很大程度上減少水泥的用量。

2.2 充填料漿

黃金礦山的開采現在正朝著機械化自動化方向發展，其中管道輸送實現了礦山采礦作業的連續性和規范性的機械化作業。因為當前礦山資源的需求不斷增加，也為了實現目前礦產開采的能力，就要運用管道運輸把充填物料輸送到充填采礦的作業中，確保開采作業的正常進行，目前我們使用的充填漿體管道輸送有兩個特點。

2.2.1 輸送的漿體較為復雜

由于不同的金礦具有不同的開采環境和地質條件，因此所用的填充材料也相差很大。當前所選用的充填材料一般是開采作業過程中產生的廢石、河砂、風砂、水泥、粉煤灰和添加劑等。在實際的礦山充填材料中添加劑也會有所不同，所以在建設輸送管道時既要分單一成分輸送，又要分成多種成分混合輸送。

2.2.2 礦山輸送管路較為復雜

在金礦開采中使用填充技術時，必須先在地面上安裝適當的填充站，然后在填充站生成填充料漿后，通過管道將填充料漿輸送到每個采礦現場。因為地理環境的影響需要面對的問題比較多，所以在管道運輸中會存在管道垂直段，水平段或傾斜段，在充填漿體輸送時如果壓力太大，就有可能引發爆管的問題，所以一定要設計減壓段，此類種種因素導致了當前管道運輸的復雜性和多變性[4]。

3 黃金礦山中應用充填采礦技術時存在的問題

3.1 采礦技術與實際的礦體情況不相符

在實際的黃金礦山開采時要確保充填采礦技術與礦山實情相符合，此外，有必要考慮是否滿足礦床開采技術的條件，并結合多種因素來開發一種適應不同采礦技術的新采礦方法。但是，在充填采礦技術的實際應用中，經常出現對緩傾斜極薄礦脈礦體實際情況或者厚大、礦巖比較穩定礦體實際情況的相關問題研究不夠全面。

3.2 充填材料的使用不合理

合格的充填材料要有較好的容重性能、較強的抗剪力學強度和較好的壓縮性等，并且這些因素嚴重影響著充填采礦技術所擁有的物理學性能。但是在實際的黃金礦山充填技術中，經常出現充填物料的不合理使用狀況，所以導致充填質量的下降。

3.3 自動化水平不高

充填施工系統所具有的自動化水平直接決定了開采效果。例如，自動增稠設備的性能將對填充設備的填充效果產生一定的影響，如果增稠設備具有更高的性能，則可以在一定程度上減少腐蝕或磨損。就目前而言，我國在此方面的水平還不夠高，導致黃金礦山自動化充填技術的發展緩慢，也嚴重降低了黃金礦山企業的經濟效益。

4 黃金礦山充填采礦技術的有效應用

4.1 高濃度輸送技術的應用

在黃金礦山充填技術的應用中高濃度充填技術可以在很大程度上降低膠凝劑材料的使用，同時就降低了充填材料的成本支出，另外，對充填料漿的使用效果也有了很大的提升，從而對采礦場中的脫水量有了較好的把控，降低了對生態環境帶來的破壞。在實際的充填技術中合理使用高濃度運輸技術，加強了充填體的強度效果，所以，要提高黃金礦山的開采技術的研究，運用先進的科學知識，精確測量出高濃度管道在實際開采中的輸送范圍，更進一步的完善提高輸送管道技術的研究，特別是在小摩擦系數和低磨損力輸送方面的建設研究[5]。

4.2 研發新型膠結充填技術材料

在金礦填充材料的使用和開發過程中，膠結質量無論在哪個階段都影響著金礦企業充填技術的發展，同時，填充強度與成本之間也存在比例關系。因此，為保證填充強度，與成本有合理的關系，有必要減少灰砂的比例，提高新型填充材料的研發速度，研制出新型的膠結充填材料。所謂的新型膠結填充材料是在充填過程中添加特殊材料，從而顯著改變填充材料的物理功能，并提高實際填充技術中的填充質量。迄今為止，許多公司已經在中國進行了投資，以研究和開發用于金礦開采的填充材料，在原有的基礎上可以提高充填強度到百分之二十五左右的同時，也在根本上降低了綜合成本的百分之二十五左右。

4.3 全尾砂充填技術的應用

為了更進一步的降低充填成本提升充填質量，就必須對全尾砂充填技術中可能遇到的問題進行逐個解決，有針對性的解決問題還可以提高生態環境的保護。就我國目前黃金礦山充填技術來說，有一部分礦山開采受到尾砂物化性能帶來的一些干擾，也提升了尾礦庫管理的成本支出。如果把尾砂充填改為細尾砂充填，就很大程度上降低了尾礦庫安全隱患的出現，但是對于細尾砂來講它也存在一些自身的問題，例如滲透率不高，脫水比較困難等問題，因此，在選用細尾砂來充填時加入適量的外加劑，就可以改善此類問題也提升了使用效果。

4.4 發展新型的充填模式

在實際的黃金礦山采礦中由于開采深度的不斷加深，所以就對高地應力和高溫充填技術要求更加嚴格。新型充填技術的問世與實際采礦環境的融合將會實現循環式的開采模式。一方面提升了資源的合理利用和生態環境的保護，另一方面推動了我國黃金礦山的可持續發展。

5 黃金礦山充填采礦技術的發展方向

第一，更新完善黃金礦山充填站的管理制度。目前在我國的黃金礦山充填站都配備了電子設備和機械設備，為生產需要的充填材料提供了先進的設備，為了確保充填材料不被浪費，所以強化充填站的制度管理，制定充填站機械設備管理維護保養制度，全方面的提升充填材料的質量保障。第二，要創新新興的采礦技術。充填采礦技術的應用要結合實際的礦山地理環境等因素，創新出以信息化為基礎的新型采礦技術，新型技術的應用能夠大幅度的較少成本開支，提高礦產企業的經濟效益，同時可以選擇更加適宜的充填技術。第三，是要加大提高礦山充填設備的自動化水平。自動化水平直接影響著采礦設備和充填技術的穩定發展，所以引進或研發先進的自動化設備時要結合實際，合理選用，并且制定出一套完整的自動化體系來改善膠結充填站的工作效率和物料質量。第四，加強黃金礦山充填技術的生態環保理念。相比較以前的充填采礦技術，現代的采礦技術更加高效，由于社會發展對礦產資源需求量的增加，因此近幾年對礦產資源的開發力度也不斷增大，隨之帶來了嚴重環境問題，所以充填采礦技術要朝著經濟環保的方向發展，在生態環境不受影響的前提下實現資源的不斷開發。

6 結語

通過對新型充填采礦技術深入地研究，系統的解決采礦、選礦及尾礦排放等礦山重點環節的突出問題，從而真正的在金礦開采中實現高利潤，低成本，健康安全且環保的現代金礦開采，進一步提升黃金礦山資源的開采利用率，促使我國黃金礦山系統化管理水平不斷提升。