2-5 充填开采技术

采矿工程中充填采矿技术及应用伊金霍洛旗东博煤炭有限责任公司摘要：随着中国综合国力的增强，以及矿井工程的广泛开展，充填科学技术水平也不断提高。

在矿山过程中应用充填工艺可提高矿山效率，保障工作的安全和平稳。

因此，对充填工程技术理论和应用加以研究，健全理论体系，增加矿井的效益，对促进矿井工作的提高和开展具有积极意义。

就采矿工程中充填技术的应用和发展趋势展开了探讨，首先剖析了填充技术的定义、优点与类型，然后再结合案例对填充技术的应用情况加以阐述，进而指出了该技术未来的发展要点，并力求为采矿业提供借鉴。

关键词：采矿技术；充填采矿工艺；应用引言以现代化经济社会为研究背景，矿山产业在开展矿山作业的过程中一方面要为开发到适应经济社会发展需要的矿产品，另一方面，要努力做到对矿产品的节约与合理使用，并尽可能减少在开发矿产品过程中所产生的资源浪费，以积极响应我国经济可持续发展战略目标。

要想做到矿山工作的科学、合理化发展，必须从矿山科技的挖掘出发，选用合理的矿山科技可以在一定水平上完成矿山业向着安全管理、循环经营目标的转变，为矿山产业的可持续发展目标作出相应贡献。

1充填采矿技术的基本概念在现代矿产系统中，充填采矿技术大致包括二大部分，即分别是填充和采矿二部分。

其中，填充部分最主要解决的是采矿过程中的环境污染冲突，最主要形式是使用废石将箱体加以填充，以便于进一步减少矿采对山体生态环境的损害。

而在矿山部分中，技术人员则对传统矿山工艺加以完善，从而把采矿活动中对山体的干扰减少至最少。

此外，这种方法和填充方面也有一定的联系，例如矿采过程中要提前预留好填充渠道，以便减少山体填充所需要的成本损耗。

同时在部分发达国家的充填采矿技术中，甚至还试图把某些可使用资源填充至山体中，以此实现“转废为宝”的利用效益。

例如在德国矿井的开采上，特殊垃圾的充填使山体可以进行发电。

可以看到，填充物的使用可以有效改善矿采污染现象的发生，或者传统为其他行业的管理创造场所。

采场充填技术措施在矿产资源的开采过程中，采场充填技术措施的应用对于提高矿产资源的综合利用率、降低环境影响和保障开采过程的安全性具有举足轻重的作用。

本文将探讨采场充填技术措施的各个方面。

一、采场充填技术的重要性采场充填技术可以减少矿产资源开采过程中产生的废料和尾矿，提高矿产资源的综合利用率。

通过采场充填，可以避免废料堆积过多占用过多的土地资源，同时也可以减少尾矿的储存和处理成本。

采场充填技术可以降低开采过程对环境的影响。

废料和尾矿的减少意味着环境污染的降低，同时充填料的使用还可以改善采场的生态环境。

采场充填技术可以提高开采过程的安全性。

充填料的使用可以防止采空区地面塌陷，减少对人员和设备的安全威胁。

二、采场充填技术的实施采场充填技术包括以下几个关键步骤：1、废料和尾矿的处理和利用：在开采过程中，废料和尾矿的处理和利用是关键的一步。

通过合理处理和利用这些废料和尾矿，可以减少对环境的影响，同时还可以降低开采成本。

2、充填料的选择和制备：选择合适的充填料对于采场充填至关重要。

通常选择就地取材或选用专门的充填材料，如水泥、砂、石等。

制备充填料的过程需要根据不同的材料性质和要求进行混合或搅拌。

3、充填工艺的设计和实施：根据采场的实际情况，设计和实施充填工艺。

这包括确定充填料的输送方式、充填料的摊铺厚度、充填料的固化时间等参数。

4、质量检测和控制：在充填过程中和充填结束后，需要进行质量检测和控制，确保充填效果达到预期要求。

这包括充填料的强度、密度、渗透性等指标的检测和控制。

三、采场充填技术的发展趋势随着科技的不断发展，采场充填技术也在不断进步和完善。

未来，采场充填技术的发展将朝着以下几个方向发展：1、充填材料的研发：研发新型的充填材料是未来的发展趋势。

新型的充填材料应具有更高的强度、更低的渗透性和更好的环保性能。

2、数字化和智能化技术的应用：利用数字化和智能化技术可以提高采场充填的效率和精度。

例如，通过无人机或机器人进行废料和尾矿的处理和利用、通过自动化设备进行充填料的制备和输送等。

矿山充填采矿技术充填采矿法是指伴随落矿、运搬及其他作业的同时，用充填料充填采空区的采矿方法。

充填的目的是支护采空区两帮岩石，并为继续进行上面分层回采造成立足的底板。

它适用于矿石和围岩不稳固，不允许有较大暴露面的矿床；地表需要保护的矿床；稀有贵金属或高品位的矿床；有自燃性的硫化矿床；赋存条件复杂的矿床等。

充填目的1)支护岩层，控制采场地压活动；(2)防止地表沉陷，保护地表地物；(3)提供继续向上回采的工作平台(类似于留矿法功能)；(4)改善矿柱受力状态(由单轴受压变为三轴受压)，保证最大限度地回收矿产资源；(5)保证安全回采有内闪火灾危险的高硫矿床；(6)控制深井开采岩爆，降低深部地温；(7)保证露天、地下联合开采时生产的安全；(8)处理同体废料，保护环境。

适用条件一、开采品位较高的富矿，并且要求有比较高的回采率和比较低的贫化率；或开采稀贵金属。

二、赋有条件件和开采技术条件比较复杂的矿床，如：1、水文地质条件、矿体形状比较复杂；2、矿体埋藏较深而且地压较大；3、矿石或围岩有自燃发火的危险；4、地表或围岩不允许有大面积沉陷或剧烈移动而需要特殊保护；5、露天和地下同时进行开采。

三、适用于矿石稳固，围岩不稳固的矿床如果能采用特殊的支护方法或下向分层充填法，也可以用来开采矿石不稳固的矿体。

四、适用于开采急倾斜矿体因为急倾斜矿体便于向采场输送充填料，并且可以减少充填不到的空间及充填料接顶的面积。

但是，如果能采用水力或风力充填的话，也可以用于缓倾斜薄矿脉的开采中充填工艺1充填材料澳大利亚芒特艾萨矿块石膏体充填研究的最新结果，提出了块石膏体充填的设计原则。

通过几次大规模搅拌试验和自由落体试验表明，块石膏体充填能形成均匀的充填体。

块石膏体充填料由分级尾砂胶结料浆与一定比例的块石组成，表现出类似的粘结膏体特性。

在平均添加水泥 1.5%〜2%的条件下，抗压强度超过1Mpao加拿大WiIIiamS矿使用了一种名为DE1Vo的稳定剂，将其用于块石胶结充填工艺中，结果是DE1VO稳定剂有利于减少堵管现象，提高强度。

68采矿工程M ining engineering采矿工程中充填采矿技术及应用杨 超（江西铜业集团银山矿业有限责任公司，江西　上饶　３３４２００）摘 要：据数据调查显示，国内矿产资源需求近些年呈现出了逐年增长趋势，增长率达到了４％左右。

在矿产资源需求不断增加的背景下，矿产资源开采量也在不断增加，而绝大多数矿产资源都是不可再生的，因此，矿产资源开采成本越来越高，在矿产资源开采过程中的管理难度也逐渐提高。

另外，矿产开采受地质影响较大，所以各个地区的技术交流频率和交流质量也会受到限制。

因此，未来矿产开采需要更加稳定的技术支持以及更加绿色的矿采观念。

关键词：采矿工程；充填采矿技术；应用中图分类号：ＴＤ８０３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２３）２２－００６８－３Filling Mining Technology and Its Application in Mining EngineeringYANG Chao（Ｊｉａｎｇｘｉ　Ｃｏｐｐｅｒ　Ｇｒｏｕｐ　Ｙｉｎｓｈａｎ　Ｍｉｎｉｎｇ　Ｃｏ．，　Ｌｔｄ，Ｓｈａｎｇｒａｏ　３３４２００，Ｃｈｉｎａ）Abstract:　Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｄａｔａ　ｓｕｒｖｅｙｓ，　ｔｈｅ　ｄｅｍａｎｄ　ｆｏｒ　ｄｏｍｅｓｔｉｃ　ｍｉｎｅｒａｌ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ｈａｓ　ｓｈｏｗｎ　ａｎ　ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ　ｔｒｅｎｄ　ｙｅａｒ　ｂｙ　ｙｅａｒ　ｉｎ　ｒｅｃｅｎｔ　ｙｅａｒｓ，　ｗｉｔｈ　ａ　ｇｒｏｗｔｈ　ｒａｔｅ　ｏｆ　ａｒｏｕｎｄ　４％．　Ｉｎ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｅｘｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ　ｄｅｍａｎｄ　ｆｏｒ　ｍｉｎｅｒａｌ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，　ｔｈｅ　ｍｉｎｉｎｇ　ｏｕｔｐｕｔ　ｏｆ　ｍｉｎｅｒａｌ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ｉｓ　ａｌｓｏ　ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ，　ａｎｄ　ｍｏｓｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍｉｎｅｒａｌ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ａｒｅ　ｎｏｎ　ｒｅｎｅｗａｂｌｅ．　Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，　ｔｈｅ　ｃｏｓｔ　ｏｆ　ｍｉｎｅｒａｌ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ｍｉｎｉｎｇ　ｉｓ　ｇｅｔｔｉｎｇ　ｈｉｇｈｅｒ　ａｎｄ　ｈｉｇｈｅｒ，　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｍｉｎｅｒａｌ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ｍｉｎｉｎｇ　ｉｓ　ｇｒａｄｕａｌｌｙ　ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ．　Ｉｎ　ａｄｄｉｔｉｏｎ，　ｍｉｎｅｒａｌ　ｍｉｎｉｎｇ　ｉｓ　ｇｒｅａｔｌｙ　ａｆｆｅｃｔｅｄ　ｂｙ　ｇｅｏｌｏｇｙ，　ｓｏ　ｔｈｅ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ａｎｄ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｅｘｃｈａｎｇｅｓ　ｉｎ　ｖａｒｉｏｕｓ　ｒｅｇｉｏｎｓ　ｗｉｌｌ　ａｌｓｏ　ｂｅ　ｌｉｍｉｔｅｄ．　Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，　ｆｕｔｕｒｅ　ｍｉｎｅｒａｌ　ｍｉｎｉｎｇ　ｒｅｑｕｉｒｅｓ　ｍｏｒｅ　ｓｔａｂｌｅ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｓｕｐｐｏｒｔ　ａｎｄ　ａ　ｇｒｅｅｎｅｒ　ｍｉｎｉｎｇ　ｃｏｎｃｅｐｔ．Keywords: ｍｉｎｉｎｇ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；　Ｆｉｌｌｉｎｇ　ｍｉｎｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ收稿日期：２０２３－０８作者简介：杨超，男，生于１９９４年，汉族，湖南娄底人，本科，助理工程师，技术员，研究方向：采矿、充填。

煤矿井下充填式开采技术分析随着社会的发展，我国对煤炭需求量也呈上升趋势，煤矿井下开采工作量越来越大，因传统煤矿开采技术而引发的水土流失，人们的生活环境受到污染，居民居住的房屋倒塌，道路出现严重的断裂现象，更严重地会引发地球表面的塌陷，人民的生产生活得不到很好的经济保障。

所以，煤矿井下充填式开采技术是当前关系着我国的经济发展和人民的正常生活的重中之重。

标签：煤矿；充填式；开采技术按照一定的比例将硅类物质做为主要材料与固化剂、膨胀剂等辅助材料进行配比制作出来的即为充填物。

煤矿井下充填式开采技术就是将这种充填物，通过技术手段从地面上向地下钻取多个大小不一的孔，将这些孔做为输送管道将充填物输入到井下的做法。

这种开采技术几乎不需要运行成本，煤矿的输出率较高，而且也不会使地面出现明显的下沉或下降的现象。

这种开采技术的优势对我国煤矿开采做出了重大贡献。

1 我国充填开采技术的应用现状传统条状柱式的开采技术，技术手段比较落后，进行煤矿开采时，可以进行开采的开采面较短，可开采煤矿的数量特别低，一般都是数个开采方位同时开采，煤矿回采工艺较为简单，煤矿输送方向与煤矿开采方向呈垂直状态，这种开采技术遇到大范围的建筑群体或在铁路下方进行煤矿开采时，开采工作极不方便进行，开采进度慢，开采质量不高。

我国煤矿开采一般采用高水充填工艺、膏体充填工艺、煤矸石充填工艺，这三种工艺开采法对水土流失、生态环境、水资源的破坏力较小，这种开采技术对我国水力资源的保护，生态环境的保护，城市的稳定发展等具有极其深远的影响。

充填式开采技术的出现，解决传统开采技术带给人们的伤害，使我国一些老矿区煤矿的可开采资源有了很大的提高，同时提高了煤矿资源的回收率，有效缓解了煤矿开采对水土流失、生态环境、水资源的破坏力。

充填式开采技术使一些煤矿废渣、超大型的煤矿开采群和部分尾矿的后期工作无形中得到了有效的解决。

我国对煤矿开采的提倡方案一出台，加快了充填式开采技术在我国煤矿业的推广速度，对我国一些老煤矿的开采工作提供了很好的发展空间，为我国提出绿色开采打下了良好基础。

第十二章充填采矿法§1 充填采矿法概述一、充填采矿法特点：凡是随着回采工作面的推进，逐步用充填料充填采空区的方法叫做充填采矿法。

充填采矿法也将矿块划分为矿房和矿柱两步骤回采，先采矿房，后采矿柱。

矿柱回采可用填法，也可以考虑用其他方法。

矿房的回采是采一分层，把矿石运出，随后充填这一层，然后再采一层，再充填一层。

依此循环，直到到全矿房采完为上。

一采一充或两采一充。

二、充填采矿法的发展情况充填采矿法在国内外金属矿山应用的历史悠久，古代就用采掘的废石留在采空区的办法来采矿，发展到现在的机械化作业的充填采矿法。

（1）国内情况充填采矿法在金属的矿山应用情况也是变化的，有起有落，开始应用的比较多，后来减少了，现在又兴盛起来。

目前仍然有日益增加的趋势。

全国约有20多个冶金山采用了充填法，不是今年的统计数字。

[参考资料] ①我国的红透山铜矿、凤凰山铜矿、铜录山铜矿、焦家金矿、凡口铅锌矿、湘潭锰矿、黄沙坪铅锌矿等都使用充填采矿法。

②③国内使用充填Array法的历史情况1）解放时期——我国仅有少数几个冶金矿山采用干式充填采矿法、水砂，胶结充填法还没有用过。

2）大跃进期间——各种高效率的采矿方法在冶金矿山中大力推广，有些原来采用干式充填采矿法的矿山，改用了其他方法，故充填法比重急剧下降。

3）1964年——我国凡口铝锌矿开始使用胶结充填法。

4）1965年——我国某矿山南矿由于采空区的面积过大，发生地压活动，故开始了尾砂充填空区的试验。

后来其他矿又进行了胶结充填法试验。

5）1966年——湘潭锰矿第一期扩建设计，采用3水砂充填壁式采矿法。

1969年投产，用到现在，对防止内因火灾取得了较好效果。

6）1967年——黄沙坪铝锌矿采用了干式充填采矿法，同年铜矿也曾试验采用充填法。

7）从1967年以后，相继有：托里络矿、柏坊铜矿、红透山硐矿，凤凰山铜矿，铜录山铜矿等矿山采用了充填法。

到目前为止，全国约有20多个冶金矿山全部或部分地采用了充填采矿法。

煤矿充填开采技术现状和建议摘要：在我国现代社会生产力水平不断提升的背景下，工业生产、发电生产等对于煤炭资源的需求总量提高，为了满足生产需求，需要提升煤矿开采效率。

在煤矿开采过程中，需要加强对开采技术的创新与优化，其中充填开采技术具有良好的作用，但是当前该技术的具体应用还存在着一些问题，需要对充填开采技术进行调整。

因此，本文将对煤矿充填开采技术现状方面进行深入地研究与分析，并结合实践经验总结一些措施，希望可以对相关企业有所帮助。

关键词：煤矿生产；开采效率；充填开采技术；技术现状；建议措施在我国煤矿行业发展过程中，传统的开发利用方式造成严重的资源浪费，且会对环境造成负面影响。

为了有效治理矿区环境、提升开采效率以及降低开采引起的环境污染，提出了绿色煤矿开采的理念，其中充填开采技术具有良好的应用效果，能够有效降低煤矸石、粉煤灰等固体废弃物的排放，还能够降低开采对环境产生的污染与破坏，进而提升煤炭资源回采率与利用率，是一项科学的煤矿开采技术，所以需要准确掌握该技术的应用要点，结合应用现状对技术进行创新优化。

1煤矿充填开采技术现状分析1.1煤矸石充填开采技术煤矿矸石充填开采技术，是将井下采煤、掘进生产过程中产生的矸石与地面洗选期间产生的矸石，利用机械破碎方式进行处理，通过固体物连续输送系统将矸石输送到井下的一项技术，经过输送机运输到地面，最后通过刮板式运输机、充填一体化液压机设备等对采空区进行充填，结合捣实机对其进行多次夯实，能够实现对采空区的密实充填。

矸石开采选择的主要填料为煤矸石，该材料来源广泛，成本较低，能够实现对煤矸石的二次利用，将闲置的煤矸石再次使用，且该处理方法流程简单，具有良好的稳定性，在我国许多矿区中具有广泛的应用，但是该充填技术的密实度相对较低，一般只能够达到80%左右，降低地表沉降的效果相对较差[1]。

1.2膏体充填开采技术在煤矿开采生产中，膏体开采技术的应用较为普遍，是指将产生的煤矸石、电厂产生的粉煤灰、工业炉渣等固体废弃物，在地面加工成为不需要经过脱水处理、类似牙膏状的浆体充填材料，之后对其进行加压处理，通过充填管道将其输送到井下，在合适的时间将采空区进行处理。

现阶段我国煤矿充填开采技术及其发展趋势1. 煤矿充填开采技术概述在现阶段我国，煤矿充填开采技术是煤炭资源开采中的重要方法。

煤矿充填开采技术是指在煤矿开采完毕后，利用充填物将采空区填充，以保障煤矿地表安全和有效利用地下空间资源。

煤矿充填开采技术具有环保、安全、资源综合利用等多重优势，对于煤矿地下空间的合理利用和综合治理具有重要意义。

2. 煤矿充填开采技术的发展历程回顾煤矿充填开采技术的发展历程，最初的煤矿开采方式是采用传统的矿柱法或采空区回填法。

随着科学技术的不断进步，我国煤矿充填开采技术不断创新，逐渐形成了充填煤柱法、充填采煤法、充填法采空区等多种技术方法。

这些技术方法在提高煤矿开采效率和保障地下安全方面发挥了重要作用。

3. 煤矿充填开采技术的发展趋势随着社会经济的不断发展和对煤炭资源利用效率的要求日益提高，煤矿充填开采技术也在不断向着更加环保、高效、安全、智能化的方向发展。

未来，我国煤矿充填开采技术将更加注重工艺装备的研发和创新，推动煤矿开采方式向着更加绿色、高效的方向迈进。

4. 个人观点和理解对于现阶段我国煤矿充填开采技术及其发展趋势，我认为需要更加注重资源综合利用和煤矿开采方式的可持续性。

煤矿充填开采技术的发展需要充分考虑环保、安全和资源利用效率等方面，从而促进煤矿开采方式向着更加可持续的方向发展。

还需要加强技术研发和创新，不断提升煤矿充填开采技术的水平，以满足社会对煤炭资源利用效率不断提高的需求。

5. 总结现阶段我国煤矿充填开采技术及其发展趋势是一个备受关注的话题。

通过深入探讨煤矿充填开采技术的概述、发展历程、发展趋势以及个人观点和理解，可以更好地全面、深刻和灵活地理解这一主题。

我们也应该意识到煤矿充填开采技术在煤炭资源开采中的重要作用，以及未来发展的方向和挑战，从而为我国煤矿充填开采技术的发展提供参考和借鉴。

新增内容：煤矿充填开采技术在我国的实践和应用在我国，煤矿充填开采技术已经得到了广泛的应用和实践。