干式充填采矿法在金矿的应用试验

刘晓春

招金矿业股份有限公司蚕庄金矿山东招远265402

摘要：随着金矿开采利用的不断深入，矿产资源的利用率以及采矿作业的安全性，均成为社会关注的焦点问题。对此，相关工作人员必须根据矿区的具体环境以及作业条件，合理选择施工方法。本文对干式充填采矿法的概念与优势进行概述，以山西晋城某金矿的开采为例，对干式充填采矿法的应用进行了分析，并总结了其应用效果，即有效避免了金矿资源浪费、能够延缓矿体的氧化时间、有效减少了冒顶事故的发生。干式填充采矿法的应用，是采矿行业发展的重要保障，其不仅可以提高矿产资源的利用效率，同时还可以保证采矿作业的安全性，进而为金矿的开采，甚至整个采矿行业的未来，创造有利的发展环境。

关键词：充填采矿法；金矿；应用

工业发展离不开矿产资源支持，行业的进一步发展，对矿产资源的需求也越来越大，为了供应充足，采矿作业需要增加供应和确保充足的矿产资源的基础上提高经济效率，减少劳动力，这需要更多的机械化、标准化、大规模开采，只有这样，工业和其他产业的发展提供充足的矿产资源。下面笔者将对干式充填采矿法在金矿的应用展开分析。

1干式充填采矿法概述

1.1干式充填采矿法的概念

干式充填采矿法是人工支护采矿法的一种，随着矿房中回采工作面的不断推进，将填充材料运送至采空区，进而对其进行地压管理，对围岩崩落以及地表移动等进行合理控制，同时，填充体还可以对回采工作提供一定保护。干式充填采矿法适用于稀缺、高品位以及含有贵金属矿石的开采、围岩稳定性较差的矿体的开采，或者开采环境复杂，且不允许出现地表塌陷的矿体的开采。干式充填采矿法的优势在于具有较强的适应性，作业安全且矿石的回采率高，能够对工业废料进行利用，同时还可以对地表起到一定保护作用，而缺点在于工艺流程较为复杂、成本高，且劳动生产率以及矿块生产能力均比较差。

1.2干式充填采矿法的优势

干式充填采矿法的优势主要体现在以下几个方面：

第一，显著提升资源利用率。在传统的金矿开采作业过程中，因矿体变化程度大等原因，导致作业的环境条件比较差，加之采矿技术不够先进，使得采矿效率较低。尽管可以获得一定矿产资源，但回采率仅在50%左右。这种情况便导致采空区内遗留大量的矿产资源，最终造成资源浪费。而应用干式充填采矿法，秉承着边采边填充这一基本原则，能够提高对矿产资源的有效利用，回收率在90%以上，有效避免了矿产资源的浪费，实现了对资源的有效利用。

第二，符合矿体环境。由于本次研究的金矿位置较为特殊，处在山西晋城的高平矿区之内，地层倾角较缓，断层比较多，主要包括庄头断层、高庙山断层等，并且落差比较大，处在数十米至数百米之间。面对这种矿体环境，传统的开采方法显然不适用。所以，在该金矿的开采过程中，应通过偏斜的设计，来清除采空区内的积水，同时实现对矿体环境与矿区地形的良好适应。而在具体的采矿作业过程中，也应该利用分层干式充填法进行作业。

第三，提高采矿安全性。从金矿缓倾斜薄矿体的采矿作业来看，矿体结构复杂，存在碎裂充填结构、形——半自形粒状结构等，顶、底板岩性较差，一旦遇到水，极易发生膨胀、跨落等事件，从而给采矿作业人员的人身安全带来威胁。应用分层干式充填采矿法，可以及时充填，并且隔绝矿体与空气的接触，提高采矿作业的安全性。没有了空气的作用，积水的存在，使得填充工作能更好更快地进行，而且填充效果也是更加理想的。不会出现填充材料掉落松动的现象。为采矿工作者提供了便捷的条件以及安全的环境。

2干式充填采矿法在金矿开采中的应用

本研究以位于山西晋城某高平矿区的金矿为例，通过对其采矿过程中，干式充填采矿法的应用进行分析，评价干式充填采矿法的应用效果。其应用过程具体如下：

2.1基本设计

在传统的采矿作业中，针对高平矿区的金矿通常采用简易空场采矿这一方式，其不仅回采率非常低，仅在50%左右，矿产资源浪费现象严重，并且采矿作业的安全性也比较差，极易出现自然冒落现象，威胁作业人员的生命安全。因此，本次研究中，设计出了一套更加合理的采矿方案，将之称为“上向水平分层干式充填采矿法”。需要注意的是，应用干式充填采矿法的过程中，在正式开始填充之前，需要确保采空区不存在积水，以免影响填充效果。

2.2实现方法

在传统作业过程中，因大量废石的存在，给施工作业增加了极大的难度，并且，将废石集中在一处进行堆放，不仅会占用一定的土地资源，同时也会对环境产生较大的污染。而应用了本文提出的设计方案之后，对该矿区的废石进行袋装处理，装好之后再运送至回采工作区完成填充工作。而在实际的回采作业过程中，在秉承着边采边填充这一基本原则的同时，还要遵守由下至上的工作顺序，进而在减少材料资源浪费的同时，提高工作效率。下一阶段的回采工作通常需要设计隔水层，来防止积水进入采空区。除此之外，在开采时必须在合理位置设一个材料堆放点，实现材料的直接袋装与运送，这样不仅能够提高工作效率，而且还可以减少工作量，降低劳动成本。

2.3收尾工作

在应用干式充填法完成该金矿的采矿作业之后，一方面需要将目标矿物资源进行分类，并运送到相应的目的地。另一方面，针对采矿作业之后，矿区的地形与地势进行分析与合理的评估，避免二次回采时出现各种问题。

3干式填充采矿法的效果

第一，可以延缓矿体氧化的时间。在采用干式填充采矿法进行对金矿实施应用的过程中，上面提高的基本设计以及方案实施，特别是回采过程中的双重设计都对矿体本身有着一层又一层的保护作用。上述采矿方案，将采空区实现完全空挡，没有积水的环境，然后再进行填充，使得填充效果十分良好，采空区的密闭度大大增加，进而将浮煤与空气的接触完全隔开，使得矿体的氧化速率大大降低，也就延缓了矿体氧化的时间。

第二，避免了金矿资源的浪费。在所述的干式填充采矿法的实施过程中，对采矿物进行及时袋装运送处理就，很有效果。有资料显示，采用该方案进行采矿的，对矿物资源的回收率是大大提升，从50%增长到92%的程度。这一干式填充采矿法的应用，是最大程度上将矿物资源进行回收利用了。很大程度上，避免了金矿资源的浪费。

第三，减少冒顶事故的发生。采用上述采矿方案来开采矿缓倾斜薄矿体后，可以缩小采空区的空顶距离，减少暴漏面积，进而可以基本预防冒顶事故的发生，确保采矿作业的安全性。

干式充填采矿法在金矿开采过程中具有较高的应用价值。这种采矿方式在深部地压活跃的矿区中适用，可与类框架结构采空区处理技术相结合，有利于对传统采矿技术无法解决的问题进行处理，弥补传统采矿方法中的不足，可使矿石品位提升，实现资源的充分回收利用。虽然干式充填采矿法需要较高的作业成本，但是可促使矿山效益提升，取得更显著的采矿效果，总体上而言，这种采矿方式的应用效果比较理想。

参考文献：

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