对于金矿采矿中充填采矿法充填工艺的研究

对于金矿采矿中充填采矿法充填工艺的研究

王安炆

黔西南金龙黄金矿业有限责任公司          552400

摘要：我国经济发展不可或缺的重要能源之一就是矿产资源。目前，我国对矿产资源开发的标准更高。因为日常生活中对矿产资源使用量的增加，要求矿产资源开发利用率要再上台阶。为适应社会在矿产资源方面的需求，有必要引进更多的科学技术来满足采矿的需求。在金矿的开采作业中，充填采矿法是一种十分高效的开采手段，在采矿作业中应用较多。

关键词：黄金开采；填充方法；填充技术

引言：近年来，因为社会经济的高速发展，使得我国人民的生活水平有显著提高，而现在对黄金矿产的需求量增多，使得黄金开采业迎来史无前例的发展机遇。在不稳定的稀缺高品质矿石开采过程中，一般需要填充采矿法，这也是能提高工作效率的矿石开采方法之一，同时是金矿开采中经常使用的方法。

每一种开采方法都有其自身的应用环境，而随着我国的不断发展和改革，其应用范围也越来越广。就技术上来说，几乎任何具有一定的赋存状态的矿石都可以采用填充采矿方法进行开采，然而，并非每一种矿石都可以采用填充采矿方法来进行。通过对充填开采方法的实际应用，证明了该方法与其它开采方法相比，具有如下优势：①开采准断口工作量少，弹性大，矿石损耗低，贫化程度低；③对岩体进行了保护，降低了岩体的运动，避免了大规模的喷发；④对较薄的矿脉或多种类型的矿体可以进行分选开采；⑤为预防矿山开采而发生的内部火灾。但其最大的缺陷在于开采过程和充填过程较为繁琐，且开采与填充过程之间存在着一定的交互作用，若不能很好地处理好开采过程中的机械化问题，那么开采的效率和产能就会降低；此外，由于填充料开采、加工、输送等一大批费用，因此，原矿的生产费用比较高。

充填采掘工艺是将水泥砂石、矸石、膏体等物料用于矿山生产过程中空旷区的一种充填工艺。由于国内的地形、地貌条件复杂，且多处凹凸不平，使其它技术不具有可操作性，应采取充填采矿技术。比如，该地区是一条陡峭的陡坡矿床，开采过程中很难采用地下开采措施、缓倾斜开采技术和露天开采技术。利用掘进技术，可以有效的缓解采场的承压，保证在开采过程中，有充分的支持，不会发生地面的坍塌和变形，也可以防止岩层的坍塌。

1充填采矿法的主要类别

1.1干填法

干式充填采矿法是最早采用充填方式进行开采的技术方法。它利用矿车、风力或其他机械运输干式充填材料(如废石、砂石等)。来填充采空区。20世纪50年代，中国50%以上的有色金属矿山采用干式充填采矿法。随着充填技术的发展，干式充填法由于工艺复杂，人工需求量大，作业成本高，充填时间长，生产效率低。已不能适应三强(强采、强采、强填)采掘生产的需要。因此，干填法在中国的比重正在逐年下降。

1.2水砂填充法

我国自20世纪60年代开始采用水砂填平技术，1965年首次采用尾矿水力填平技术，有效地减缓了地表沉陷，收到了较好的效果。20世纪70年代，部分矿井成功应用了尾矿补水动力技术。从上世纪80年代开始，分级尾砂充填技术开始大量应用。在有色、黑金等60多个矿山推广应用。

1.3胶结充填法

胶结法一般以砾石、河砂、尾矿或戈壁集料为骨料(偶有块石混合)，与水泥或石灰胶结料混合成浆状或膏状，再经泵送管道或重力输送至填充区。随着材料的发展，目前胶凝材料的种类和品种多种多样，而胶体、浆体或膏体的成分也随着添加剂的多样化而更加复杂多样。随着浆料泵送技术的发展，胶结充填的应用也越来越广泛。固井强度大，速度快，技术简单。目前，这种充填方法在世界各国尤其是发达国家的矿山企业中广泛使用。

2充填采矿技术的特点

充填技术主要是指在落矿、运输及相关作业的各个环节，用相应的充填材料对采空区进行同时间填充，保证采掘作业的稳定与持续进行。在一些开采困难、岩石结构不稳定的矿山，充填技术的应用能够保护生态环境。安全稳定运行。充填技术在黄金开采中的应用具有以下特点：一是能有效减少顶板冒落和片帮带来的后续问题，有效提高工作面和围岩的结构稳定性，提高采矿作业的安全水平。其次，采切作业量小，作业过程灵活，作业过程中矿石的风险概率能够得到很好的控制，将绿色矿山环保的理念落实到采矿作业中。第三，成本控制优势明显。在实际操作过程中，可以根据情况选择现有的自然资源作为填充材料的组成部分，有效控制了整体成本。

3充填技术应用中存在的问题

3.1不合理使用填充材料

合格的充填材料必须具有较好的抗剪强度和压缩性，而这些因素将严重影响充填采矿技术的物理性质。然而，在现实的金矿充填工艺中，存在使用不合理充填材料的现象，导致充填质量下降的现象。

3.2工业应用与实际矿体不符

为了合理地采用充填采矿技术开采黄金矿山，不同的矿山和地质条件需要对充填工艺和采矿技术进行改革和创新，充填采矿工作要符合生态环境的需要。但是，在目前的黄金开采工作中，对于相对稳定的矿体和缓倾斜极薄的脉状矿体，还没有科学深入的分析研究。此外，在当前黄金开采过程中，采场设计不符合相关采矿生产标准，不重视充填材料的质量保存，对目前生产的填充物造成了较为恶劣的影响。

3.3自动化水平不足

黄金矿山充填施工系统自动化程度的高低，将对矿山开采效果产生直接影响。如增稠装置的工作性能，能直接影响充填装置的使用效果。如工作性能较强，可使灌装设备消除或减少腐蚀或磨损。然而，我国在这方面的研究水平较低，使矿山自动填矿技术发展受阻，进而使矿山企业经济效益受到一定程度的降低。

4充填采矿技术的应用

4.1切壁充填法

中国绝大多数金矿床为王集倾斜矿床，采用切壁充填采矿法。只有在缓薄矿体中，金矿才采用削壁充填采矿法开采。急倾斜薄矿脉采用中高采矿法，使采法结构简化，工程量减少，推进采掘机械化发展，使急倾斜薄矿脉采掘经济效益得到全面提高。从壁切充填法开采的急倾斜矿体来看，大多数矿山都改善了损失贫化指标，降低了矿石成本。施工质量和管理质量是陡坡条件下充填采矿法成功的关键，其中铺筑和分采尤为重要。影响损失率的主要因素是层理质量，而贫化率主要取决于地质条件和分采落矿质量。这两个问题处理好了，方法就成功了。金矿是用草袋和橡胶板铺成的。精心施工取得了良好的效果。铺设时，劳动强度大，难以普及。即使普及，也很难保持长期的精心施工来保证质量。目前，该矿正在尝试使用高标号早强砂浆作为垫层，使用铲运机和电耙进行开采，以减轻繁重的体力劳动，提高生产能力。从资源回收的角度来说，提高金的回收率意义重大，降低贫化率也有价值。目前国内的黄金矿山，无论是富矿还是贫矿，选矿后的尾矿含金量都差不多，大概在0.5g/吨左右，这是选矿技术能力范围内的指标。每吨废石会损失0.5g尾矿中的金，所以在数据利用上要降低贫化率。而且从经济效果来看，提高评选档次，既有现实意义，又有经济意义。

4.2所有尾矿材料均用于充填。

全尾砂充填技术的应用可以实现充填质量的根本提高和充填成本的有效控制。但由于整个尾矿本身会对周围的地质和自然环境产生一定的影响，没有办法达到生态保护的标准，对尾矿的管理也有非常严格的标准，导致实际技术应用过程中出现很多问题。如果选择细粒尾矿充填，以上问题都能得到较好的解决。但对于细粒型尾矿来说，它本身的通透性就比较低。脱水困难，影响了整体应用和推广。因此，在实际应用过程中，技术人员需要完善一系列技术实施的前期试验，选择合适的添加剂，按照标准比例添加，以提高充填效果，满足开采标准，整体提高企业经济效益。

4.3高浓度输送技术的应用

在金矿填平工艺的应用上，高浓度填充技术在大幅度降低胶凝材料使用量的同时，降低了填充材料的费用。此外，充填料浆的使用效果也有了很大的提高，使井田内的疏水量得到了很好的控制，减少了对生态环境的破坏。在实际充填工艺中合理使用高浓度输送技术，强化充填体的强度效应。因此，加强金矿开采工艺研究是十分必要的。运用先进的科学知识，在实际开采中准确测量高浓度管道的输送范围，进一步加强改善输送管道技术的研究，特别是低摩擦系数、低磨损力输送的施工研究。

结语：填矿技术目前已成为我国矿山开采技术中技术手段的核心。中国目前采用的大多数新型充填采矿技术对矿山企业乃至黄金矿山都具有较高的经济效益和社会效益。但随着时代的发展，技术要求会越来越高，有关工作人员还要继续深入地进行调研。在材料和技术上进行创新，全方位促进我国矿产开发进步。

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