張永勝

摘 要：在國內(nèi)現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程不斷加快的時代背景之下，國內(nèi)資源開采工藝已經(jīng)得到了較為迅猛的發(fā)展，為國內(nèi)各類金屬礦床的有效開展給以了可靠的技術(shù)保障。而就充填采礦法在銅礦開采過程的應(yīng)用來看，其有著極高的應(yīng)用優(yōu)勢。對此，筆者在參考相關(guān)文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)之上，從充電采礦法在銅礦開采過程的應(yīng)用優(yōu)勢入手，對現(xiàn)今銅礦開采過程中所廣泛應(yīng)用的幾種充填采礦技術(shù)進(jìn)行了簡要分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：充填采礦；銅礦；應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.22.061

就國內(nèi)現(xiàn)今資源開采過程來看，普遍存在資源浪費、對環(huán)境影響大等缺點，不光不利于資源的有效回收與利用，還會對環(huán)境造成較大的不良影響，這與我國正大力推行的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略是不相符合的。而就充填采礦法在銅礦中的應(yīng)用來看，其相對于傳統(tǒng)的采礦工藝在減排、環(huán)保等上，有著極為顯著的優(yōu)勢，為此，相關(guān)人員應(yīng)該在充分了解充填采礦技術(shù)的基礎(chǔ)之上，將其合理地應(yīng)用于銅礦開采環(huán)節(jié)中，以此進(jìn)一步提高金屬礦開采的經(jīng)濟(jì)價值與社會效益。

1 充填采礦法在銅礦開采中的應(yīng)用優(yōu)勢

1.1 能夠減少廢料排棄

充填采礦法在銅礦開采過程中的應(yīng)用能夠顯著減少廢料的排氣，以德國格隆德鉛鋅礦為例，其在應(yīng)用充填采礦法后，將原本需要排棄的全尾砂與碎石等廢料全部充填到了進(jìn)路之中，做到了無廢料排棄。該采礦方式由于排棄廢料極少，所以在一些自然保護(hù)區(qū)內(nèi)進(jìn)行采礦作業(yè)時，其有著較的應(yīng)用價值，可以實現(xiàn)對大量工業(yè)固體廢料的高效處理，也能夠在很大程度上緩解礦山污染的現(xiàn)實問題。

1.2 能夠保護(hù)礦區(qū)環(huán)境

充填采礦法應(yīng)用范圍極廣，在水平礦體、傾斜礦體以及分支復(fù)合礦體等復(fù)雜礦體的開采過程中都極為適用，尤其在開采厚大礦體時，可以進(jìn)一步提升礦柱的回收率，能夠以“采富保貧”的方式實現(xiàn)對礦產(chǎn)資源的高效開采，不會出現(xiàn)礦產(chǎn)破壞的問題。另外，在銅礦開采過程中衍生的廢石以及尾礦等等仍然含有不少的有用物質(zhì)，雖然目前技術(shù)難以實現(xiàn)對其中有用物質(zhì)的高效提取，但采用將其進(jìn)行填充的方式無疑能夠在最大程度上保護(hù)其中的有用物質(zhì)，這是對于資源的合理開發(fā)利用是有著一定促進(jìn)作用的。

1.3 能夠消除地表形變

在采用填充采礦技術(shù)進(jìn)行銅礦開采時，一旦出現(xiàn)采空區(qū)，就可以利用現(xiàn)有的廢棄料或其他填充材料對采空區(qū)的圍巖進(jìn)行加固與支護(hù)，這就可以防止圍巖由于應(yīng)力集中而出現(xiàn)相應(yīng)的變形問題，可以有效防止采空區(qū)巖體結(jié)構(gòu)的相對位移。另外，通過對采空區(qū)的填充還能夠有效形成全新的開采工作面，能夠以開采—填充循環(huán)作業(yè)的模式實現(xiàn)對礦區(qū)資源的循環(huán)開采，這就能夠切實保障資源開采的實際效率。另外，該技術(shù)的應(yīng)用還能夠避免開采區(qū)域巖層的位移，可以實現(xiàn)對礦區(qū)地表環(huán)境的有效保護(hù)。

2 銅礦中應(yīng)用的常見充填采礦技術(shù)

2.1 盤區(qū)高分層充填采礦技術(shù)

盤區(qū)高分層充填采礦技術(shù)具有極高的生產(chǎn)能力，可以結(jié)合盤區(qū)類銅礦資源分布的實際情況對礦房、礦柱等進(jìn)行整合規(guī)劃，這就為后期的高效開采打下了堅實的基礎(chǔ)。而在礦房、礦柱劃分完成后，首先需要完成對礦房的回采，在采礦作業(yè)完成之后則尾砂膠結(jié)進(jìn)行填充，其次則進(jìn)行對礦柱的開采，之后依舊進(jìn)行臺農(nóng)場。采用該充填采礦技術(shù)，其分層高度能夠達(dá)到4.5m以上，且采用上向鑿巖開采技術(shù)，具有極高的爆破精度，能夠?qū)崿F(xiàn)高效的無軌開采作業(yè)，標(biāo)準(zhǔn)盤區(qū)的采礦能力能夠達(dá)到每天800余噸，能夠有效提高銅礦開采的實際效率。

2.2 點柱充填采礦技術(shù)

點柱充填采礦技術(shù)也就是將原有的房柱采礦技術(shù)與充填采礦技術(shù)原理進(jìn)行整合，其不光有著極高的銅礦開采效率，同時還能夠進(jìn)一步消除地表的變形，作業(yè)穩(wěn)定性極高，多被應(yīng)用于厚度大于8m傾斜厚大銅礦礦體的采集之中。而在對銅礦資源較為豐富，礦石品位較低，且日開采量要求較高的銅礦進(jìn)行開采時，可以不進(jìn)行二步驟回采間柱。

2.3 分段充填采礦技術(shù)

分段充填采礦技術(shù)能夠?qū)⒃颈┞睹娣e較大的礦場進(jìn)行有效分隔，進(jìn)而轉(zhuǎn)變?yōu)榫匦蔚臄嗝娼Y(jié)構(gòu)，可以有效減小采場暴露的面積，能夠進(jìn)一步提高礦區(qū)的穩(wěn)定性，采效率極高，能夠?qū)崿F(xiàn)無礦柱連續(xù)開采作業(yè)。在進(jìn)行分段采礦的過程中，可以根據(jù)垂直礦體的實際走向進(jìn)行采礦作業(yè)流程的規(guī)劃，可設(shè)置為梯狀多分段形式的結(jié)構(gòu)。該技術(shù)在實際應(yīng)用的過程中，回采與充填作業(yè)應(yīng)該根據(jù)采礦的步距循環(huán)進(jìn)行，在巷道之中完成開鑿、出礦以及相應(yīng)的充填步驟。在對上向深孔進(jìn)行爆破后，需要選用膠結(jié)材料立刻對采空區(qū)進(jìn)行填充，采礦過程具有高度機械化水平，采礦效率極高，多用于不穩(wěn)定礦體的開采。

2.4 大直徑深孔嗣后充填技術(shù)

大直徑深孔嗣后充填技術(shù)結(jié)合了籮筐技術(shù)與嗣后充填技術(shù)，不光能夠保障采礦作業(yè)過程的穩(wěn)定性，還具有極高的效率，能夠高效完成對地下銅礦的開采。該技術(shù)在實際應(yīng)用的過程中，多選擇大孔距小抵抗線爆破、水孔裝藥等技術(shù)。以安慶銅礦開采過程為例，其采用大直徑深孔嗣后充填技術(shù)實現(xiàn)了對120m高階段大直徑深孔的爆破開采，集成了多種開采工藝，有效提高了銅礦開采的效率，平均每日銅礦開采量達(dá)到了1000余噸，高峰時期甚至達(dá)到了每天2418噸。該充填采礦工藝是現(xiàn)今較為先進(jìn)的采礦技術(shù)之一，其技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到了國際領(lǐng)先水平，有著極高的應(yīng)用價值。

3 結(jié)語

總而言之，在國內(nèi)大力發(fā)展可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的背景之下，為滿足社會、市場對資源的實際需求，在銅礦開采的過程中，相關(guān)人員必須在了解各種充填采礦工藝實質(zhì)的基礎(chǔ)之上，結(jié)合礦區(qū)實際情況，合理選用具有較高適宜性的充填采礦工藝，只有這樣才能夠在保障采礦效率的同時，保護(hù)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境。

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