充填采矿法在铜矿的应用

张永胜

摘 要：在国内现代化建设进程不断加快的时代背景之下，国内资源开采工艺已经得到了较为迅猛的发展，为国内各类金属矿床的有效开展给以了可靠的技术保障。而就充填采矿法在铜矿开采过程的应用来看，其有着极高的应用优势。对此，笔者在参考相关文献资料的基础之上，从充电采矿法在铜矿开采过程的应用优势入手，对现今铜矿开采过程中所广泛应用的几种充填采矿技术进行了简要分析，以供参考。

关键词：充填采矿；铜矿；应用

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

就国内现今资源开采过程来看，普遍存在资源浪费、对环境影响大等缺点，不光不利于资源的有效回收与利用，还会对环境造成较大的不良影响，这与我国正大力推行的可持续发展战略是不相符合的。而就充填采矿法在铜矿中的应用来看，其相对于传统的采矿工艺在减排、环保等上，有着极为显著的优势，为此，相关人员应该在充分了解充填采矿技术的基础之上，将其合理地应用于铜矿开采环节中，以此进一步提高金属矿开采的经济价值与社会效益。

1 充填采矿法在铜矿开采中的应用优势

1.1 能够减少废料排弃

充填采矿法在铜矿开采过程中的应用能够显著减少废料的排气，以德国格隆德铅锌矿为例，其在应用充填采矿法后，将原本需要排弃的全尾砂与碎石等废料全部充填到了进路之中，做到了无废料排弃。该采矿方式由于排弃废料极少，所以在一些自然保护区内进行采矿作业时，其有着较的应用价值，可以实现对大量工业固体废料的高效处理，也能够在很大程度上缓解矿山污染的现实问题。

1.2 能够保护矿区环境

充填采矿法应用范围极广，在水平矿体、倾斜矿体以及分支复合矿体等复杂矿体的开采过程中都极为适用，尤其在开采厚大矿体时，可以进一步提升矿柱的回收率，能够以“采富保贫”的方式实现对矿产资源的高效开采，不会出现矿产破坏的问题。另外，在铜矿开采过程中衍生的废石以及尾矿等等仍然含有不少的有用物质，虽然目前技术难以实现对其中有用物质的高效提取，但采用将其进行填充的方式无疑能够在最大程度上保护其中的有用物质，这是对于资源的合理开发利用是有着一定促进作用的。

1.3 能够消除地表形变

在采用填充采矿技术进行铜矿开采时，一旦出现采空区，就可以利用现有的废弃料或其他填充材料对采空区的围岩进行加固与支护，这就可以防止围岩由于应力集中而出现相应的变形问题，可以有效防止采空区岩体结构的相对位移。另外，通过对采空区的填充还能够有效形成全新的开采工作面，能够以开采—填充循环作业的模式实现对矿区资源的循环开采，这就能够切实保障资源开采的实际效率。另外，该技术的应用还能够避免开采区域岩层的位移，可以实现对矿区地表环境的有效保护。

2 铜矿中应用的常见充填采矿技术

2.1 盘区高分层充填采矿技术

盘区高分层充填采矿技术具有极高的生产能力，可以结合盘区类铜矿资源分布的实际情况对矿房、矿柱等进行整合规划，这就为后期的高效开采打下了坚实的基础。而在矿房、矿柱划分完成后，首先需要完成对矿房的回采，在采矿作业完成之后则尾砂胶结进行填充，其次则进行对矿柱的开采，之后依旧进行台农场。采用该充填采矿技术，其分层高度能够达到4.5m以上，且采用上向凿岩开采技术，具有极高的爆破精度，能够实现高效的无轨开采作业，标准盘区的采矿能力能够达到每天800余吨，能够有效提高铜矿开采的实际效率。

2.2 点柱充填采矿技术

点柱充填采矿技术也就是将原有的房柱采矿技术与充填采矿技术原理进行整合，其不光有着极高的铜矿开采效率，同时还能够进一步消除地表的变形，作业稳定性极高，多被应用于厚度大于8m倾斜厚大铜矿矿体的采集之中。而在对铜矿资源较为丰富，矿石品位较低，且日开采量要求较高的铜矿进行开采时，可以不进行二步骤回采间柱。

2.3 分段充填采矿技术

分段充填采矿技术能够将原本暴露面积较大的矿场进行有效分隔，进而转变为矩形的断面结构，可以有效减小采场暴露的面积，能够进一步提高矿区的稳定性，采效率极高，能够实现无矿柱连续开采作业。在进行分段采矿的过程中，可以根据垂直矿体的实际走向进行采矿作业流程的规划，可设置为梯状多分段形式的结构。该技术在实际应用的过程中，回采与充填作业应该根据采矿的步距循环进行，在巷道之中完成开凿、出矿以及相应的充填步骤。在对上向深孔进行爆破后，需要選用胶结材料立刻对采空区进行填充，采矿过程具有高度机械化水平，采矿效率极高，多用于不稳定矿体的开采。

2.4 大直径深孔嗣后充填技术

大直径深孔嗣后充填技术结合了箩筐技术与嗣后充填技术，不光能够保障采矿作业过程的稳定性，还具有极高的效率，能够高效完成对地下铜矿的开采。该技术在实际应用的过程中，多选择大孔距小抵抗线爆破、水孔装药等技术。以安庆铜矿开采过程为例，其采用大直径深孔嗣后充填技术实现了对120m高阶段大直径深孔的爆破开采，集成了多种开采工艺，有效提高了铜矿开采的效率，平均每日铜矿开采量达到了1000余吨，高峰时期甚至达到了每天2418吨。该充填采矿工艺是现今较为先进的采矿技术之一，其技术经济指标已经达到了国际领先水平，有着极高的应用价值。

3 结语

总而言之，在国内大力发展可持续发展战略的背景之下，为满足社会、市场对资源的实际需求，在铜矿开采的过程中，相关人员必须在了解各种充填采矿工艺实质的基础之上，结合矿区实际情况，合理选用具有较高适宜性的充填采矿工艺，只有这样才能够在保障采矿效率的同时，保护矿区生态环境。

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