充填采矿法及充填技术的应用现状及发展趋势.pdf

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1、2014年2月中国矿山工程第43卷第1期ChinaMineEngineering·6l·充填采矿法及充填技术的应用现状及发展趋势Applicationanddevelopingtrendoffilledstopesmethodandfillingtechnology夏长念，孑j、学森(中国恩菲工程技术有限公司，北京100038)摘要：主要介绍了充填法采矿和充填技术的应用现状、发展趋势及其应用前景，并分析了矿山采用充填法开采所拥有的优势及面临的技术挑战。关键词：充填采矿法；充填技术；膏体Abstract：Thispapermainlyintroducedtheapplic

2、ationanddevelopingtrendoffilledstopesmethodandfillingtechnology+Theadvantagesandtechnicalchallengesoffilledstopesmethodwereanalyzed．Keywords：filledstopesmethod；fillingtechnology；paste1前言充填是指用适当的材料，如废石、碎石、河沙、炉渣或尾砂等，对地下采矿形成的采空区进行回填的作业过程。充填采矿法有许多优点：可以防止由采矿引起的岩层大幅度移动、地表沉陷；可以充分回收矿产资源，促进矿产资源的可

3、持续发展；废石可以充填空区，减少提升费用；可以将大部分的尾砂回填到井下，减少因尾矿库发生的各种费用和潜在危害；可很大程度上解决深井矿山中高温、高应力所带来的一系列问题，保证井下有安全的生产环境；对于大水矿山可以通过减少岩移来降低涌水量和排水费用等。2国内外充填采矿法应用现状在国外充填法应用较广，特别是20世纪80年代，发达国家对环境保护的要求越来越严格，制定了环境保护法，要求井下开采的矿区固体废物(尾矿、废石等)必须妥善处理，违者罚款、停产治理。例如由于生态环境的要求，澳大利亚几乎不用崩落法采矿，德国煤矿发展坑口电站，将产生的粉煤灰回填到井下，每吨奖励5马克，加拿大采用

4、充填采矿法的比例已经占到40％以上，加上空场嗣后充填，总量达到70％～80％，世界著名的南非金矿开采深度已达到3000m以上，现在大都采用充填法开采来控制上下盘闭合和减少岩爆事件发生。有关资料显示，国外开采深度超过1200m的矿山，虽然继续采用空场法和崩落法，但是充填采矿法的比重逐渐加大。根据俄罗斯科学院矿物综合开发问题研究所的预测，近几年内充填采矿法采矿量在黑色冶金矿山占15％～20％，而·62·中国矿山工程2014年(第43卷)在有色冶金矿山将超过50％。经验证明膏体充填在采场充填效率和管道输送上优近年来胶结充填技术的发展，对金属矿山地下于高浓度充填，但是在一些技术

5、上还存在一定的风开采产生了巨大的影响，使不少复杂的技术难题找险，例如含块石的膏体充填料制备。加拿大在应用到了解决途径。过去极厚大矿体的回采，一般都用贮仓技术制备膏体充填料方面已取得突破性进展，崩落法开采，损失率和贫化率非常大。采用胶结充此外，如制备膏体的深锥浓密机系统、高速高剪力胶填技术，可以使贫化率和损失率均降低到10％以体搅拌机、控制粘度条件下高浓度膏体的制备、管流内，从而最大限度地回收高价和高品位矿石，并显著对隔墙造成的破坏机理、井下充填料分配系统的优提高了出矿品位，带来了显著的经济效益。将胶结化以及膏体充填体的物理力学特性的研究等都取得充填技术和大型无轨设备相结

6、合，使充填采矿法面了重要进展。相应地还出现了专门的膏体充填研究貌一新，井下工人的劳动条件得到了很大改善，劳动试验站和为矿山提供服务的膏体充填技术公司。生产率大幅度提高，从此充填法开始进入高效采矿目前，加拿大已有10多座矿山应用膏体充填，方法行列。国内许多采用充填法的矿山都实现了大其它几座矿山也在考虑采用膏体充填工艺，另外南规模开采，如金川镍矿水平进路下向胶结充填法的非、澳大利亚、美国、俄罗斯等均建有膏体充填的矿盘区生产能力就已经达到了1O00t／d。山。南非为了解决膏体充填系统投资大、管路维护环境保护的要求和各种技术的进步，使充填法费用高的问题，从充填料浆的配比出发进行

7、了大量采矿得到了更加广泛的应用。目前国内外采用充填的实验研究并成功的减少了充填成本。法开采的有色矿山很多，例如金川镍矿、凡口铅锌我国充填工艺技术的发展，经历了4个阶段。矿、三山岛金矿、安庆铜矿、冬瓜山铜矿、阿舍勒铜第一阶段是20世纪50年代，均是以处理废弃物为矿、喀拉通克铜镍矿、加拿大Brunswick矿、瑞典辛目的的废石干式充填工艺。第二阶段是2O世纪60年代～70年代，矿山广泛采用低浓度砂浆和普通格鲁万矿和澳大利亚芒特艾萨矿等。随着我国经济混凝土充填代替以前的干式充填。第三阶段是20的快速发展，以崩落法开采为主的黑色矿山也逐渐世纪80