胶结充填技术在矿山的应用[1]

全尾砂胶结充填技术在金属矿山坑下采空区治理中的应用为了解决采空区及地表陷落的安全隐患，同时为矿山生产的大量尾矿砂寻找堆存场地，经试验充分论证，可利用全尾砂对井下采空区进行充填处理，消除地表陷落及采空区垮塌安全隐患。

井下采空区充填密闭是全尾砂充填的必要条件之一。

文章较详细介绍了全尾砂胶结充填技术在某金属矿采空区治理中发挥的作用，治理效果显著，基本消除了矿区采空塌陷地质灾害隐患，为小型矿山采空区治理工作提供技术指导。

标签：采空区；全尾砂；胶结充填；金属矿全尾砂胶结充填技术近十几年来，在我国不断得到发展、完善，已在不少矿山推广应用。

某金属矿于2005年建矿，2008年正式投产，设计生产能力15万t/a。

矿山采用中央下盘斜井开拓，采矿方法为房柱法和浅孔留矿法。

经多年开采已经形成了较大范围的地下采空区，对周围居民、工厂构成威胁，矿山和各级政府对地表安全监控管理和环境保护治理的工作责任重大。

1 矿山基本概述1.1 地质条件矿区处于某向斜盆地的东北边缘，分布有奥陶系马家沟组、石炭系本溪组及二叠系地层。

由于金岭岩体的侵入作用，形成向东北倾伏的金岭短轴背斜，沿接触带形成一系列大小不等的磁铁矿床。

该金属矿山开采矿床矿体-150m以上部分。

矿体形态呈扁豆状，走向N30°E，倾向SE，倾角20°～40°，矿体沿走向南北长180m，沿倾向延伸165m，水平宽度50～150m。

主要有益组分TFe含量一般为30%～55%，最高可达64.74%，平均含量51.41%；矿体最小厚度4.34m，最大厚度16.48m。

1.2 水文地质条件矿区地处鲁中南陆背斜水文地质区、山间盆地亚区的水文地质单元北部。

依据含水介质及赋存条件，含水岩组分为第四系松散岩类孔隙含水岩组、碳酸盐岩类岩溶裂隙含水岩组和岩浆岩类裂隙含水岩组。

矿山投产以来，坑内一直无水，只是在雨季的后期，坑壁上有少量渗水，并不影响坑内作业，也无需排水疏干。

采矿工程中充填技术的应用于发展摘要：进入工业社会以来，人类对能源的需求日益增大。

而在经济不断发展的今天，对于能源的需求量有了更加明显的增加，所以积极的进行矿山开发具有了重要的意义。

从现阶段的矿山开采来看，虽然说矿山开采带来了丰富的矿产资源，但是也诱发了地质灾害并造成了污染环境，所以积极的处理矿山开采后出现的问题具有了重要的现实意义。

关键词：充填采矿技术；采矿工程；应用引言：在我国社会经济持续发展的大势头下，采矿行业也在发展。

我国采矿企业在激烈的市场竞争之下，不断更新采矿技术。

在采矿技术的应用上，充填技术得到了比较广泛的应用，是一种相对先进、安全的采矿技术，在实际应用中，能够提升矿产的回采率，对于采矿工程的整体效率和安全性都有一个大的提升，使采矿企业能够获得较高的经济效益，促进了采矿企业的稳定发展。

1 采矿工程中常用的充填技术现阶段填充技术中，应用较广的有以下几种方法。

1.1水力填充法我国是较早使用水力充填技术的国家之一。

早在二十世纪初，一些煤矿就采用了该项填充技术。

目前该技术已成为特厚煤层及“三下”煤层开采过程中采用的一项主要顶板管理技术。

水力充填法的原理是以制作固体物料为浆体或膏体，并对其施加外力实现远距离输送，输送距离在几十米到几百里范围之间，该方法具有低成本，高输送效率的特点，同时不受季节及地形影响，不影响环境。

当前我国已经研发完成了高浓度浆料管道自流输送工艺[1]。

1.2膏体充填法当前我国关于膏体充填法的研究应用还不够完善，和其他充填技术比较还处于初级阶段。

该充填方法的质量受到多种因素的影响，如搅拌质量、搅拌方式、水分含量、颗粒成分等等，并且膏体充填法在工艺上比上述两种方法要复杂，技术含量更高，操作管理流程也比较复杂，还需要在实践中不断地深入和完善。

1.3胶结充填法胶结充填法以尾料为材料进行胶结充填，被广泛地应用在采矿工程中。

充填物所选的尾料含有较多的颗粒，因此胶结表面积更大，可形成触变性质体质。

1上向水平分层胶结充填采矿法充填采矿法目前是国内最常用的采矿法的一种。

这种采矿法属于人工支护采矿法。

充填采矿法是指在进行回采工作时，工人同时往采空区中填入材料，这样通过填充可以防止采空区周围的岩石下落或者是地表移动，回采工作就可以在采空区填充材料的保护下安全进行[1]。

充填采矿法可以根据填充材料和运输途径的不同分为三种，分别是干式填充法、水力填充法以及胶结充填法。

其中干式充填法是国内采矿中应用最早的，其主要是利用采石场中的废石经过破碎后进行填充；水力充填法的材料也是砂或者是碎石，但是运输途径却是由水力运输的。

胶结充填法的填充材料是一些凝胶材料，比如水泥或者是一些碎石等物品配置的胶结物，这些胶结物凝固后是具有一定强度的，运输的方式可以是由机械运输，也可以是水力运输，运输途径根据实际情况进行选择。

充填采矿法根据采场的结构、回采方向和回采工艺，可以将采矿法分为上向分层充填法、下向分层充填法、壁式充填法、削壁充填法以及方框架充填法。

上向分层填充法是指将矿块在垂直高度上在水平或者是倾斜的划分分层，然后进行从下向上的逐层回采。

在进行回采时，每回采一个分层，要及时用充填料进行充填。

如果矿石或者是围岩都存在稳定问题，进路是需要一定的倾斜角度的，这样的设计可以方便胶结充填材料自己流到充填的位置进行接顶。

2上向水平分层胶结充填采矿法优点2.1提高采矿的安全性上向水平分层胶结采矿法的运输方式有两种，可以是机械的，也可以是水力的，这样可以及时将充填材料运输到矿区，将采空区充填，如此可以有效控制采矿围岩的稳定性，提前为地表的塌陷做出预防措施，这样的采矿法还可以防止采矿区的地下水被污染，保证了采矿进行的安全，同时提高作业人员的自身安全[2]。

2.2提高矿体内矿石的回采率上向水平分层胶结采矿法可以提高矿石的回采率。

因为采矿法使用的胶结充填物，可以有效降低周围环境对采空区的压力，提高矿体的安全性。

使用的采矿方式是上向水平分层法，通过分层的方式对矿体进行回采，在保证安全的基础上，如此可以有效提高矿体内的矿石回收率，所以说上向水平分层胶结采矿法是一种优良的采矿方式，在国内使用较频繁。

采矿工程充填技术的应用与发展发布时间：2023-01-15T06:42:32.052Z 来源：《工程管理前沿》2022年8月16期作者：杨溯[导读] 采矿行业除了需要面对来自地质灾害所带来的威胁，也需要面对来自生态环境破坏所带来的开采困境。

杨溯云南锡业股份公司大屯锡矿云南个旧 661021摘要：采矿行业除了需要面对来自地质灾害所带来的威胁，也需要面对来自生态环境破坏所带来的开采困境。

为了促使资源能够实现综合性的循环利用，保护自然环境，避免对生态环境造成破坏，充填采矿技术在采矿领域受到了广泛地运用，并获得了较为可观的使用成果。

充填采矿技术与其他的采矿模式相比较，除了能够全方位优化矿石的采矿效率、采矿质量，还能够对地表的塌陷问题进行有效的管控，达到保护自然生态环境的目标，同时也能够促使采矿作业更加安全可靠。

充填采矿技术通过其不断地实践和调整优化，在充填料的制作、充填料输送以及材料开发上，已经变得越来越成熟，已经成为采矿领域开采效率较高同时能够有效保护自然环境的采矿方式，因此进一步强化对充填采矿技术的研究具有非常重要的现实意义。

关键词：采矿工程；充填技术；应用1 采矿工程充填技术概述所谓充填技术是指在处理采空区的环节，使用特制的充填材料对采空区进行充填处理，以提高采空区的稳定性。

当矿区开采难度较大、岩层不稳固时采用该技术，可有效保护周边的生态环境。

该技术优势及具体方法如下：一是可显著减少顶板冒落和片帮等问题；二是涉及切割的工作量较小，操作更为便捷；三是就地取材，选用现有的自然资源作为充填材料的主要成分。

充填采矿法，按照材料可分为以下几种：1.1 干式充填法干式充填法是利用矿车、风力等，向采空区运输废石及砂石等干式材料，在采场内通过电耙或铲运机运输和存放充填材料。

应用该法过程中，需提前设置填料井，区域内注意通风粉尘，而后分层充填。

该方法应用时间较久，工序繁杂，会产生大量的粉尘，且充填的作业周期长，充填体的强度不高；但该法也有一定的优势，即成本低，可适用于各类矿体形态。

全尾砂胶结充填技术在金属矿山的应用与发展摘要：全尾砂胶结充填是充分利用尾矿资源，实现矿山无废开采，同时也是将尾砂视为一种远景资源储存于井下，待将来技术经济成熟再对其进行二次开发利用来满足国民经济发展的需要，是现代采矿工业中一项有利于矿业可持续发展的新技术。

全尾砂胶结充填是以没有进行分级脱泥的的全粒级尾砂作为充填骨料，与一定比例的胶结材料和水混合均匀搅拌后充入井下采空区的一种充填方式。

分级尾砂充填工艺是对尾砂先进行分级脱泥处理，这样使得充填体料浆进入采场更迅速地脱水，充填体的强度也可以得到明显的提高，因此，分级尾砂充填工艺已被国内外矿山广泛应用，但此工艺造成了充填骨料的来源不足，同时生产出来的细泥尾砂给堆坝增加了难度，提高了尾矿库的建设成本。

随着技术经济的发展，推广全尾砂胶结充填作为一种新型高效的充填方式，最大限度的利用尾矿资源，以减少对环境的污染和资源的浪费。

1.全尾砂充填的意义随着现代科技和工业生产的高速发展，矿产需求量迅速增加，金属矿产资源的开发利用引发的地表破坏和尾砂排放，将带来资源、环境和安全等诸多问题。

通过利用全尾砂对采空区进行有效充填，可以从根本上解决矿产资源开采带来的环境和安全问题，同时还能充分地回收矿产资源，对促进采矿工业与资源、环境、安全和经济的协调发展有着重要的意义。

1、减少矿山固体废料排放，实现无尾化矿山生产，避免了尾砂的工业占地，节省尾矿库征地、建设和维护费用，同时也避免了可能造成的对大气、水体、土壤的污染，对保护地表生态环境具有重要的意义。

2、可以有效地阻止岩层发生明显的移动，防止地表塌陷，实现“三下”安全开采和优先开采下部或下盘富矿而不造成矿产资源的破坏，保护远景资源。

3、可以有效地控制地压，控制局部和区域岩层片落破坏，提高回采作业的安全性，减小采场冒顶事故风险，同时还可以缓解深井开采时岩爆的威胁。

4、通过尾砂充填可以安全地对残矿进行回采，从而提高矿石回采率，提高矿山经济效益。

Value Engineering 4结语由于传统的智能水凝胶的响应速度太慢，大大限制了它们的实际应用。

近年来，急需开发出一些性能优良并且能够快速响应型的智能凝胶。

目前，一些快速响应型的大凝胶如大孔及超孔凝胶，梳形结构凝胶，微凝胶，自组装凝胶等都得到了进一步的研究。

随着技术的逐步成熟，智能凝胶将发挥出巨大的应用潜力，实现工业化生产效益。

参考文献：[1]Jardetzky O ．Protein dynamics and conformational transitions in allosteric proteins ．Prog Biophymolec Bi01．，1996，65(3)，171-219．[2]张建合.信阳师范学院学报,1998,11(2):191-195.[3]Iimain F ，Tanaka T ，Kokufuta E.Volume transition in gel driven by hydrogen bonding[J].Nature ，1991，349：400-402.[4]Jones C D,Lyon L A.Macromolecules [J].2003,36:1988-1993.[5]Chen Yanfeng et al.Radiati on Physi cs and Chemi stry ,2001,61:6-68.[6]刘鹏飞，彭静，吴季兰.辐射交联制备改性CMC 水凝胶的溶胀行为研究[J].高分子学报，2002，（6）：756-759.[7]高青雨,张玉娟,俞贤达,温度及PH 敏感性N-乙烯基吡咯烷酮与丙烯酸β-羟基丙酯共聚物/聚丙烯酸互穿网络水凝胶的合成及其性能研究[J].高分子学报,2001，（3）:329-332.[8]孙娇霞等.一种PH 敏感性智能水凝胶的合成与表征[J].高分子材料科学与工程,2009,25:138-141.[9]周建芹等.智能凝胶载体固定化纤维素酶提取植物活性成分[J].华南理工大学学报（自然科学版）,2012,40:125-130.[10]Carroll T,Booker N A ,Meier-Haack J1J Membr Sci ,2002,203:3-131.[11]Andreas Richter.Review on Hydrogel -based pH Sensors and Microsensors,Sensor 2008;8;561-581.[12]Yan,F.;Asher,S.A.Cation identity dependence of crown ether photonic crystal Pb2+sensing.Anal.Bioanal.Chem.2007,387,2121-2130.0引言南洺河铁矿隶属于冀中能源峰峰集团武安市南洺河铁矿有限公司。

胶结充填技术在多个铁矿采空区中的应用摘要：日益增多的采矿活动引发了许多矿山地质环境问题，这些问题都严重制约着矿山所在地经济的和谐健康发展。

采空区胶结充填技术尤其是利用矿山废弃物的采空区胶结充填技术，由于可以较好的解决上述问题，因而作为国内一项先进技术被各地所推广。

通过引进该技术，将其与淄博多个铁矿山的实际情况相结合，取得了较好的治理效果。

关键词：采空区、全尾砂胶结充填中图分类号： tf521 文献标识码： a 文章编号：近年来，我国经济高速发展，对矿产品需求日益旺盛，采矿活动随之日益增多。

与此同时，也伴生了许多地质环境问题，严重制约着矿山所在地经济的和谐健康发展。

一直以来，各国都在研究如何经济有效的解决上述问题，目前，主要措施是利用矿山废弃物回填采空区，尤其是利用尾砂来进行胶结充填。

1采空区胶结充填技术简介对于铁矿来说，尾砂产出约占原矿石量的60%以上，作为充填治理材料来说，尾砂具有量大，取用便利的优势。

另外，由于特定的加工过程和排放方法，又经受水利分级和沉淀作用，其工程性质与松散至中密的天然砂土相似，作为充填材料可以满足强度的要求。

同时，消耗掉越多的尾矿有着诸多的好处。

矿山充填尤其是能充分利用矿山固体废料的矿山胶结充填，不但能在复杂条件下充分的回采矿产资源，而且能够减少矿山固体废料的排放和保护地表不受破坏。

因此，现今的的矿山充填技术，将矿山充填作为矿山固体废料资源化、提高资源利用率、保护地表环境和远景资源的一种有效手段。

目前，国内不少金属矿都基本实现了无固体废料排放。

2项目概况在淄博市张店区与桓台县的交界地带，我院完成了多个采空区治理项目的设计或施工工作。

这几个矿山均选择了全尾砂胶结充填技术,且均取得了不错的效果，下面选择两个矿山为例加以说明。

1.1相同之处1.1.1矿山地质条件相似其中，上部地势平坦，全部被第四系黄土层覆盖，地层较简单，矿体顶部直接与第四系接触，矿体顶板为中奥陶系石灰岩，底板为燕山期闪长岩，矿体位于中奥陶系石灰岩与燕山期闪长岩的接触带上，矿体形态，严格受接触带形状控制，矽卡岩化强烈，具有明显的交代作用，为接触交代矽卡岩型磁铁矿体，夹石为矽卡岩和煌斑岩。

粉煤灰基胶结充填采煤技术及应用粉煤灰基胶结充填采煤技术是一种利用废弃物料粉煤灰为主要原料，通过掺加一定量胶结材料制备成一种具有一定强度和流动性的充填材料，用于采煤工作面采空区的填充技术。

粉煤灰是燃煤发电厂的废弃物料，其主要成分为氧化硅、氧化铁等矿物质，具有较高的胶凝活性和填充性能，可用于制备胶结充填料，达到资源综合利用的目的。

粉煤灰基胶结充填采煤技术在煤炭开采中具有重要的应用价值。

首先，通过采用充填技术填充采空区，可以减少矿井的开采压力，增加矿井的稳定性，提高煤层采出率，延长矿井寿命。

其次，粉煤灰基胶结充填材料具有良好的流动性和抗压强度，在充填过程中可充分填满采空区，有效支护煤体，提高煤矿安全生产水平。

此外，采用粉煤灰基胶结充填技术还可以减少矿井废弃物排放，降低环境污染，符合可持续发展理念。

粉煤灰基胶结充填采煤技术的应用需要注意一些关键技术问题。

首先，充填料的配方设计要合理，根据矿井地质条件和充填要求确定充填材料的配方比例，保证充填体的流动性和强度。

其次，充填工艺要可靠，包括充填料的制备、输送和灌注等工艺环节，要严格控制充填过程中的各项参数，确保充填体的质量。

另外，充填效果要进行监测和评价，通过检测充填体的强度和密实度等指标，评估充填效果，及时调整充填工艺，提高充填效率和质量。

粉煤灰基胶结充填采煤技术在国内外得到了广泛应用。

在中国，一些大型煤矿通过引进先进的充填设备和技术，实现了充填采煤工艺的自动化和智能化，提高了生产效率和安全水平。

在国外，一些发达国家也在煤矿生产中采用充填技术填充采空区，有效控制地表沉陷，减少环境影响，保护生态环境。

总的来说，粉煤灰基胶结充填采煤技术是一种环保、高效的采煤技术，有利于提高煤矿生产效率，保护环境，实现资源综合利用。

在今后的煤炭开采中，应进一步推广和应用这种先进的充填技术，促进煤炭行业的可持续发展。

采矿工程中充填采矿技术的应用发布时间：2022-11-16T01:57:25.326Z 来源：《城镇建设》2022年6月13期作者：赵庆阳[导读] 随着我国工业产业发展水平的日益提升赵庆阳龙煤七台河矿业公司龙湖煤矿 154600摘要：随着我国工业产业发展水平的日益提升，采矿行业的发展也随之加快，且在长期高强度开采状态下，地表浅层部位易于开采矿产资源正在减少，开采条件更具复杂化，不仅开采的深度加大，同时在开采的难度上也开始提升。

此时，为了提升矿产开采效率，有效将充填采矿技术应用于开采作业中，对于采矿压力降低以及采矿工程质量提升均具有助推成效。

关键词：充填采矿技术；采矿工程；应用前言在我国采矿行业发展的过程中，充填采矿技术属于采矿工程作业中的主力技术模式内容，该项技术的使用，不仅有利于矿石贫化率的降低，同时在采矿期间对于矿产周边的围岩稳固性提升也能够发挥重要助推效果。

此外，由于矿山开采工作属于一项长期性作业项目，整体作业周期相对较长，且随着开采的推进，矿床的深度也会随之增加，此时对于充填采矿技术的运用要求及标准也必然会越来越严格。

对此，除开现有技术应用以外，还需不断做好新技术的研发工作，充分与国家倡导的生态生产理念相融合，最终在保障矿山工程效益的同时，也能够为生态环境保护奠定基础。

一、充填采矿技术工艺的概念所谓充填采矿，是指在采矿过程中，将充填材料放置在采空区岩层中，以增加矿区的支护压力，用于缓解采矿作业区的压力。

它是开采人工支护、提高煤矿安全生产的保证。

该方法主要适用于建筑物、水体和铁路等地下矿物的开采。

该技术的最大优点是提高了采场和巷道围岩的安全性，便于维护，防止地表沉降或变形，进而提高了矿区的安全性，提高了开采效率，更好地保护了周围的自然环境。

充填采矿技术自20世纪50年代开始应用，目前是一项长期未开发的新技术。

随着充填材料的不断改进，充填采矿技术和工艺越来越适合矿山开采条件的要求，因此该技术满足了当今时代的发展要求。