AppUcationandPracticeof New Technology
新技术应用与实践
干式充填采矿法在金矿的应用试验
Application Test of Dry Filling Mining Method in Gold Mine
周瑛峰
(张家口弘基矿业有限责任公司，河北张家口 075500)
ZHOU Ying-feng
(ZhangjiakouHongjiMiningCo. Ltd., Zhangjiakou075500, China)
【摘要】矿产资源的开采、利用对我国工业的发展具有至关重要的影响。为了进一步提高矿产资源的利用效率以及开采作业的安 全性，论文从干式充填采矿法的概念与优势入手，以山西晋城某金矿为例，对干式充填采矿法的应用以及应用的效果进行系统分析， 以期为采矿行业的进一步发展提供新的视角。
【Abstract】 The exploitationand utilizationofmineral resources playsan important roleinthe developmentofChinese industry. In order to
further improve the efficiency of mineral resources utilization andthe safety of mining operations, this paper starts with the concept and advantage of dry filling mining method, taking a gold mine in Jincheng, Shanxi province as an example, systematically analyzes the application and effect of dryfillingmining, in orderto provideanew perspective forthe further development of mining industry.
【关键词】干式充填采矿法;金矿；应用效果
【Keyw〇rdS】dryfillingminingmethod;goldmine;applicationeffect
【中图分类号】TD862 【文献标志码】A【文章编号】1673-1069 (2018) 03-0177-02
1引言
经济快速增长，推动了工业行业的发展，而作为工业发展 的重要支撑，矿产资源的需求量也越来越大，而矿产资源是一 种不可再生资源，过度开采必然会影响自然平衡。因此，在这 种情况下，为了满足工业发展需求，保证矿产资源的供应充 足，必须全面提高矿产开采的效率以及矿产资源的利用效率， 进而提高矿产资源数量，为我国工业行业的繁荣发展保驾护 航。
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。
2.2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[2]。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
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2干式充填采矿法概述
2.1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[1]。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【作者简介】周瑛峰(1971-),男，河北张家□人,工程师，从事采矿工程管理研究。
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式充填法进行作业。
第三，提高矿开采的安全性。从该金矿缓倾斜薄矿体采矿 作业的实际情况来看，由于矿体的结构比较复杂，且存在大量 的碎裂填充结构，导致矿体顶部与底板的岩性比较差，遇到水 之后易发生膨胀，进而对相关作业人员的生命安全带来重要 影响「31。而干式充填采矿法的应用，能够实现对采空区的及时 填充，同时在矿体与空气之间形成隔离，避免二者接触，减少 风化，以此来提高采矿作业的安全性。而少了空气与积水，也 会进一步加快填充工作，并提高填充效果，避免出现填充材料 松动、掉落的情况，进而为采矿作业人员创造更加安全、便利 的作业环境与作业条件。
3干式充填采矿法的应用
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：3.1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「41。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。3.2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[51。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。
3.3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
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的评估，避免二次回采时出现各种问题。
4干式充填采矿法的应用效果
对该金矿应用干式充填采矿法的实际效果进行分析:第 一，有效避免了金矿资源的浪费。在该金矿应用干式充填法的 过程中，通过对采矿资源进行及时的袋装、运送，极大地提高 了工作效率。同时，经过调查发现，该金矿的回收率显著提升， 从之前的50%上升到了 93%。因此，干式充填采矿法的应用， 实现了对矿物资源的有效回收与利用，有效地避免了资源浪 费。第二，能够延缓矿体及围岩的氧化时间。上文中提到的关 于该金矿采矿方案的基本设计，尤其是回采过程中的双重设 计，均在一定程度为矿体提供了保护作用。同时，该方案的应 用中，将积水完全从采空区隔离，极大地提高了后续填充工作 的效果，以及采空区的密闭性，使得空气和围岩之间实现了完 全隔离，极大地降低了矿体围岩的氧化速度，进而延缓了矿体 氧化时间。第三，有效减少了冒顶事故的发生。应用上述方案 对该金矿进行开采之后，能够缩短采空区的空顶距离，进而减 少暴露的面积，避免发生冒顶事故，为采矿作业的安全性提供 重要保障。
5结论
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。所以，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。本文通过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。 总而言之，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。
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