黄金矿山充填采矿技术存在问题及对策

马晓录

（潼关中金黄金矿业有限责任公司，陕西 渭南 714303）

矿产资源是我国经济发展中必不可少的重要能源之一，目前，我国对矿产资源的开发有了更高的标准。因为矿产资源在日渐消耗中不断增大，也就使矿产资源的开发利用有了更深入的发展，为了满足社会对矿产资源的需求，就需要引入更多的科学技术来满足采矿的需求，在黄金矿山的采矿作业中，充填采矿技术属于一种非常有效的采矿方法，并且已经广泛地应用到了采矿作业中，因为应用较广所以在开采中常常出现一些问题，为了使充填采矿技术在黄金矿山采矿作业中更好的被应用，所以需要对出现的问题进行更加深入的分析解决[1]。

1 充填采矿技术的特点

在黄金矿山的开采中随着技术的不断完善和更新，充填采矿技术已经是一项成熟的人工支护开采技术，特别针对一些开采难度较大、稀有金属的开采和岩石不稳定的矿山中应用极广且安全性高[2]。

在黄金矿山开采时为了遵循环保理念，把开采工作和生态平衡相结合，充填采矿技术的广泛应用在一定程度上降低了生态环境的破坏，黄金矿山出现贫化的概率降低，特别是在单矿床出现高应力、高低地压、高低温时采用充填采矿技术是最具有针对性的方法，其特点主要有：第一，在黄金矿山的开采中充填采矿技术能够降低顶板冒落及片帮带来的一系列问题，并且可以加强矿产周围围岩的稳定性。第二，在黄金矿山的开采中充填采矿技术采准切割的工作量小，采矿过程灵活性大，还能够降低自燃性矿石的危险概率，也完全符合我们倡导的绿色矿山环保理念[3]。

2 充填采矿法的关键性技术

2.1 控制充填成本

过多的填充成本是金矿开采中使用填充采矿方法存在的主要问题。开采金矿时，填充成本约占总采矿成本的70%，而在充填的材料中水泥成本又占据可充填材料的百分之七十，所以当前的主要难题就是解决水泥用量的成本控制或者发现更为有效地代替材料。在这种情况下，我们可以从两个方面考虑降低成本：一方面，考虑水泥，另一方面，考虑骨料。水泥和骨料是在充填成本中相互关联的两个方面。充填骨料时，骨料的强度必须满足充填要求，但骨料的强度由骨料与砂子的比例决定，所以骨料的合理配比能够在很大程度上减少水泥的用量。

2.2 充填料浆

黄金矿山的开采现在正朝着机械化自动化方向发展，其中管道输送实现了矿山采矿作业的连续性和规范性的机械化作业。因为当前矿山资源的需求不断增加，也为了实现目前矿产开采的能力，就要运用管道运输把充填物料输送到充填采矿的作业中，确保开采作业的正常进行，目前我们使用的充填浆体管道输送有两个特点。

2.2.1 输送的浆体较为复杂

由于不同的金矿具有不同的开采环境和地质条件，因此所用的填充材料也相差很大。当前所选用的充填材料一般是开采作业过程中产生的废石、河砂、风砂、水泥、粉煤灰和添加剂等。在实际的矿山充填材料中添加剂也会有所不同，所以在建设输送管道时既要分单一成分输送，又要分成多种成分混合输送。

2.2.2 矿山输送管路较为复杂

在金矿开采中使用填充技术时，必须先在地面上安装适当的填充站，然后在填充站生成填充料浆后，通过管道将填充料浆输送到每个采矿现场。因为地理环境的影响需要面对的问题比较多，所以在管道运输中会存在管道垂直段，水平段或倾斜段，在充填浆体输送时如果压力太大，就有可能引发爆管的问题，所以一定要设计减压段，此类种种因素导致了当前管道运输的复杂性和多变性[4]。

3 黄金矿山中应用充填采矿技术时存在的问题

3.1 采矿技术与实际的矿体情况不相符

在实际的黄金矿山开采时要确保充填采矿技术与矿山实情相符合，此外，有必要考虑是否满足矿床开采技术的条件，并结合多种因素来开发一种适应不同采矿技术的新采矿方法。但是，在充填采矿技术的实际应用中，经常出现对缓倾斜极薄矿脉矿体实际情况或者厚大、矿岩比较稳定矿体实际情况的相关问题研究不够全面。

3.2 充填材料的使用不合理

合格的充填材料要有较好的容重性能、较强的抗剪力学强度和较好的压缩性等，并且这些因素严重影响着充填采矿技术所拥有的物理学性能。但是在实际的黄金矿山充填技术中，经常出现充填物料的不合理使用状况，所以导致充填质量的下降。

3.3 自动化水平不高

充填施工系统所具有的自动化水平直接决定了开采效果。例如，自动增稠设备的性能将对填充设备的填充效果产生一定的影响，如果增稠设备具有更高的性能，则可以在一定程度上减少腐蚀或磨损。就目前而言，我国在此方面的水平还不够高，导致黄金矿山自动化充填技术的发展缓慢，也严重降低了黄金矿山企业的经济效益。

4 黄金矿山充填采矿技术的有效应用

4.1 高浓度输送技术的应用

在黄金矿山充填技术的应用中高浓度充填技术可以在很大程度上降低胶凝剂材料的使用，同时就降低了充填材料的成本支出，另外，对充填料浆的使用效果也有了很大的提升，从而对采矿场中的脱水量有了较好的把控，降低了对生态环境带来的破坏。在实际的充填技术中合理使用高浓度运输技术，加强了充填体的强度效果，所以，要提高黄金矿山的开采技术的研究，运用先进的科学知识，精确测量出高浓度管道在实际开采中的输送范围，更进一步的完善提高输送管道技术的研究，特别是在小摩擦系数和低磨损力输送方面的建设研究[5]。

4.2 研发新型胶结充填技术材料

在金矿填充材料的使用和开发过程中，胶结质量无论在哪个阶段都影响着金矿企业充填技术的发展，同时，填充强度与成本之间也存在比例关系。因此，为保证填充强度，与成本有合理的关系，有必要减少灰砂的比例，提高新型填充材料的研发速度，研制出新型的胶结充填材料。所谓的新型胶结填充材料是在充填过程中添加特殊材料，从而显著改变填充材料的物理功能，并提高实际填充技术中的填充质量。迄今为止，许多公司已经在中国进行了投资，以研究和开发用于金矿开采的填充材料，在原有的基础上可以提高充填强度到百分之二十五左右的同时，也在根本上降低了综合成本的百分之二十五左右。

4.3 全尾砂充填技术的应用

为了更进一步的降低充填成本提升充填质量，就必须对全尾砂充填技术中可能遇到的问题进行逐个解决，有针对性的解决问题还可以提高生态环境的保护。就我国目前黄金矿山充填技术来说，有一部分矿山开采受到尾砂物化性能带来的一些干扰，也提升了尾矿库管理的成本支出。如果把尾砂充填改为细尾砂充填，就很大程度上降低了尾矿库安全隐患的出现，但是对于细尾砂来讲它也存在一些自身的问题，例如渗透率不高，脱水比较困难等问题，因此，在选用细尾砂来充填时加入适量的外加剂，就可以改善此类问题也提升了使用效果。

4.4 发展新型的充填模式

在实际的黄金矿山采矿中由于开采深度的不断加深，所以就对高地应力和高温充填技术要求更加严格。新型充填技术的问世与实际采矿环境的融合将会实现循环式的开采模式。一方面提升了资源的合理利用和生态环境的保护，另一方面推动了我国黄金矿山的可持续发展。

5 黄金矿山充填采矿技术的发展方向

第一，更新完善黄金矿山充填站的管理制度。目前在我国的黄金矿山充填站都配备了电子设备和机械设备，为生产需要的充填材料提供了先进的设备，为了确保充填材料不被浪费，所以强化充填站的制度管理，制定充填站机械设备管理维护保养制度，全方面的提升充填材料的质量保障。第二，要创新新兴的采矿技术。充填采矿技术的应用要结合实际的矿山地理环境等因素，创新出以信息化为基础的新型采矿技术，新型技术的应用能够大幅度的较少成本开支，提高矿产企业的经济效益，同时可以选择更加适宜的充填技术。第三，是要加大提高矿山充填设备的自动化水平。自动化水平直接影响着采矿设备和充填技术的稳定发展，所以引进或研发先进的自动化设备时要结合实际，合理选用，并且制定出一套完整的自动化体系来改善胶结充填站的工作效率和物料质量。第四，加强黄金矿山充填技术的生态环保理念。相比较以前的充填采矿技术，现代的采矿技术更加高效，由于社会发展对矿产资源需求量的增加，因此近几年对矿产资源的开发力度也不断增大，随之带来了严重环境问题，所以充填采矿技术要朝着经济环保的方向发展，在生态环境不受影响的前提下实现资源的不断开发。

6 结语

通过对新型充填采矿技术深入地研究，系统的解决采矿、选矿及尾矿排放等矿山重点环节的突出问题，从而真正的在金矿开采中实现高利润，低成本，健康安全且环保的现代金矿开采，进一步提升黄金矿山资源的开采利用率，促使我国黄金矿山系统化管理水平不断提升。