地下金属矿山的充填采矿技术要点的探析

【摘要】矿产资源是全人类经济发展的重要物质基础，而随着社会以及百姓矿物原料的需求，全球的矿产资源严重不足，地下金属矿山可满足矿产资源开采，但就我国现目前的倾斜性中厚矿体而言，充填法是必要的技术方法，本文通过对地下金属矿山的充填采矿技术要点进行解析，以便于地下金属矿山的安全开采。

【关键词】地下金属矿山；充填采矿技术；矿产资源；镍；铜；采矿方法；充填物；

在人类的生产和工作活动中，有高达90%的工业品由矿产资源制造。而有17%的消费品也由矿物原料生产。研究调查后发现，就目前矿产资源现状而言，金、铅等矿产资源的保障年限已不足30年，而镍、铜等金属资源已不足50年[1]。而面对资源困境，全球也逐渐转向了复杂性矿山、低品位矿体、上部有水体以及流砂的等复杂性矿体的开采。我国有较大体量的复杂性矿体，因条件限制和技术的问题，无法实现机械化的无轨开发，故需要更符合实际情况实施针对性开采。且在开采复杂性矿体时，普遍存在有工作强度大、资源利用率低、贫化损伤大的特点，或可存在有因为开采而呆导致的地压灾害以及突水灾害[2]。

1 充填采矿技术的原理

充填采矿技术是常用于的采矿方法，其原理是将工业废料、沙子、炉渣以及尾砂等建筑材料以及废弃材料为原料制作出高密度的高强度的充填物。除充填物后，还需要有充填设备，如压密注浆机、搅拌机、泵送机等。其优势主要包含有可以提矿物的回收率，减少贫化率，充分的利用现有的资源。此外，充填法的优势还在可改善地下的矿产资源，避免地表塌陷，有效的保护地表的建筑物以及农作物。此外，充填法还可以有效的控制地压，防止因为火灾发生而导致的经济损伤和人员伤亡。李绍绍[3]研究中则进一步补充到该法还可以保证露天以及地下采矿时的安全，同时处理废料，对保护环境以及生态环境有显著的优势，还可控制深井开采岩爆，降低深部地温。因此采矿法在提高资源利用度以及安全采矿和控制地压上有显著的优势。

2地下金属矿山的充填采矿技术要点

2.1 实施多管点下料，提高充填信息率

多管点下料技术是在充填采矿技术内，同时利用多个下料的管道进行充填物料输送的技术。该技术可以明显的提高充填的速度和精确度，同时提高填充信息率。本文建议从其实施步骤应当坚持以下三点，（1）设计合理的下料系统：事先综合性的确定此次开采需要的下料管道数量以及相关布局，然后择定合适的下料设备以及控制系统。（2）对物料的流动进行优化：如调整物料的物理特性，包含有湿度、粒度等了，确保填充时有顺畅的流动性，而后借助一定的辅助设备，如振动器以及气流辅助装置，避免填充时出现堵塞。（3）精确控制下料量：借助有效的的高精度的计量设备，如称重传感器、流量计等，同时还可借助部分先进的控制系统实现精确控制，如PLC以及SCADA等先进系统。（4）加强实施监测和反馈：设置利于观察的监测点，动态性和实时性的收集下料过程中相关数据。借助监控数据，及时的调整下料的参数，以确保充填信息率的稳定。以上措施均可提高充填的生产效率以及质量，同时降低设备的维护和维修工具[4]。

2.2注重低贫损开采的强化

贫损也称之为贫化损失，是指采矿内储量的丢失和矿石品位的降低。而造成贫损的原因主要包含有2个方面，即开采损失，如开采范围内发生了一定量的矿石损失。而另外一方面则主要以开采活动无关，包含有在矿山设计内规定不采的各类永久性框柱，同时还包含有因为地质环境和水文等情况无法开采的储量。低贫损开采一直是充填采矿的主要目标，而从技术角度而言，应当考虑注重低贫损开采的强化。本文建议可从如下5个方向进行技术要点控制：（1）即优化采矿计划：对当下的采矿计划实施针对性的优化，可以减少小低质量的采矿的混入，同时需要进行地质工作的逐步加强，如提供确切的地质材料给予开采信息支持。（2）对矿床的成矿规律进行进一步的研究：该法可提高采矿设计的优化型以及好建设相对应的科学引导。加强采矿细致查验：为避免出现爆炸以及相关工作而导致的贫损，需要用红漆标注出炮眼的位置以以及打眼的范畴，在实施接线施工前，应用专门的人员检查炮眼。（3）出矿时的强化：相关人员应当加强出矿时的各类监管，针对无法用肉眼进行评判的，应当及时的进行采样化验，按照结果实施指导。（4）加强过磅制度：在单个采场回踩完毕后，由专门的测量人员对已经采空的区域进行证实的测量，计算贫化率是否符合标准，而后按照结果进行审核[5]。

2.3 实施综合开采并持续崩落采矿法

深部矿床是地下矿山常见的矿体，一般位于地下300m的位置，具有矿石品位高以及矿体体积大和采集难度大的特点。综合开采是指在同一规划的爱你提下，对有经济价值的共伴生矿产资源实施同时开采。综合开采满足了复杂性开采以及可持续性开采的特点，同时也有效的解决了采出矿石纯度和利用度低的问题，且避免了火灾隐患以及瓦斯的涌出。持续崩落采矿法是指随着矿石资源的采出，有计划性的强制或者自然崩落矿体上盘围岩采空区的方法。其适合矿体上方没有较大的水体和流砂以及矿石价格不高的中厚以及厚矿体。其技术要点集中在以下方向：（1）详细的勘察和设计：在进行崩落采矿后，需要详细的进行勘察以及设计，确保全面的了解了矿体的结构以及矿层的厚度，同时需要对采场的尺寸以及位置进行针对性的勘察。（2）安全预防措施：在实施崩落前，应当加强对安全规程和操作规程的的培训，增加其安全意识和操作素质。（3）加强监测系统监测：在持续性的崩落中，需要对矿井的状态等进行实施监测，监测的内容包含有矿井的变形、瓦斯浓度以及温度，监测结果需要及时的反馈给操作人员，以免调整相应的措施。（4）建立应急预案：在实施崩落前，需要建立专门的应急预案，有效和准时的进行应对，且在完成后，应当坚持矿山的环境修复和恢复，减少对环境的影响[6-7]。

3 总结

而随着经济的发展，国家和行业均对矿产资源的需求加大，导致矿产资源的存储量无法匹配消耗量，造成了程度不一的资源不足。充填采矿技术可以有效的控制地层的移动以及支撑采空区，保障安全采矿。而在实施充填采矿技术的同时，需要做好地下金属矿山的充填采矿技术要点，包含有实施多管点下料，提高充填信息率、注重低贫损开采的强化、实施综合开采并持续崩落采矿法，做好以上技术要点，可保障地下金属矿山的充填采矿技术工作的顺利进行。

参考文献

[1]吴卫民，耿爱朋. 地下金属矿山的充填采矿技术研究[J]. 中国金属通报，2020（2）：33-34.

[2]余敏，王春仁，赵迎贵，等. 地下金属矿山的充填采矿技术研究[J]. 建筑工程技术与设计，2020（3）：698.

[3]李绍绍，王新彦. 地下金属矿山的充填采矿技术分析[J]. 世界有色金属，2024（13）：109-111.

[4]杨溯. 地下金属矿山的充填采矿技术研究[J]. 建筑工程技术与设计，2020（24）：330.

[5]李晨. 地下金属矿山的充填采矿技术研究[J]. 建筑工程技术与设计，2020（35）：4721.

[6]邱海强，田斯琳. 地下金属矿山的充填采矿技术研究[J]. 百科论坛电子杂志，2021（5）：2708.

[7]张齐盛. 关于地下金属矿山充填采矿技术的研究[J]. 冶金与材料，2024，44（9）：154-156.