現代采礦理念和充填采礦研究

林坤 劉全華

摘 要：在國民經濟的建設發展中，礦產資源發揮著不可替代的作用，同時它也是我國最為重要的資源之一，但是，如果使用傳統的采礦方式，那么就會產生很多的工業固體廢料，比如冶煉渣、尾砂以及廢石等，這些廢料不僅僅可能會引起泥石流和尾礦潰壩等事故，還會對環境造成很大的污染，對人民群眾的生命安全有著嚴重的威脅，同時嚴重影響著國民經濟的發展。本文分析了現代采礦理念以及充填采礦技術，希望能夠為我國采礦業提供一定的參考。

關鍵詞：現代采礦理念；充填采礦技術；綠色環保

中圖分類號：TD801 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）30-0243-02

1 現代的采礦理念

伴隨著經濟的不斷發展，生態環境、自然環境卻在慢慢的惡化，可持續發展理念漸漸的成為了有著全新的劃時代意義的理念與發展觀。經濟可持續、生態可持續以及社會可持續是可持續發展觀的三個主要方面。社會可持續是我國可持續發展觀的根本的目標，同時將經濟可以續作為發展的中心，把生態可持續當作基本保障與前提。維護和促進生態系統的正常功能的實現與發揮是生態可持續的主要目的，在資源環境與環境容量兩個方面有著體現，都是因為生態環境優先的條件而開展的。但是要想視線生態的可持續發展，就需要將資源循環并且充分的利用，在這其中不可或缺的關鍵因素便是高新技術。在為國民經濟的發展帶來巨大的效益的同時，采礦產業也對環境與生態有著很大的傷害，造成了嚴重的污染，所以在采礦產業中應用可持續發展的理念是大勢所趨。

2 傳統的采礦理念以及后果

在傳統采礦的模式之下，人們只注重經濟效益的多少，卻將開采時對自然環境所造成的影響而忽略掉，一般都是把采礦當作礦產資源利用開發的前端的工序，對于生態的恢復以及環境的治理不夠重視，把這些當作末端工序來處理。在這樣的理念之下，生態環境受到嚴重破壞，礦區環境污染嚴重，更甚至說在發生了重大事故之后才會采取相關措施進行治理。這樣礦產資源的開發與生態環境的治理就不能夠互相協調，無法從單個工序著手來將環保與開采之間的問題解決掉。

2.1 資源不充足與資源的浪費

目前來說，我國在市場資源的利用程度與資源的配置之前，有著非常多的問題，優勢礦產的資源利用程度遠遠的高于短缺礦產。許多的開采企業只看重短期經濟效益，過度的利用優勢礦產資源，造成了優勢礦產的過度開發。與之相對應的，就是后備的礦產資源嚴重不足，嚴重的威脅著優勢資源的地位。在我國，大多數礦山開采企業在較早的時候就成立了，經歷了多年的利用與開采，大多數的礦山已經到了開采中后期。除此之外，較多的企業技術水平落后，資金不足，并且裝備也相對落后，這就致使在勘探礦山深部的礦的時候出現影響，對于礦山企業的發展有著制約的影響。

2.2 開采區地表塌陷所造成的危害

2.2.1 對地貌地形的破壞

地形地貌的穩定性會因為采礦而產生的沉陷而下降，地表會因發生變形，進而導致地裂縫和塌陷坑的出現，導致地表移動盆地的形成，所謂地表移動盆地指的是面積比采空區大，并且在采空區上面的洼地。這類洼地破壞了土地的原有的形態，在嚴重的時候，土地的質量會因此下降，地面長期的存在積水，地表會沉降到潛水之下，這樣使用的價值就會失去，耕地的面積會因此而減少。就算說造成的破壞不是非常嚴重，那也會讓地面高低不平，不利于耕種與灌溉的進行。土地與巖體的連續性會因為地表裂縫的存在而受到破壞，容易使水土流失，耕種起來非常麻煩，更甚至會成為大的地質災害的重要危險源頭。

2.2.2 對土地資源造成的破壞

由于塌陷踩空而導致的地表的變形，土地中的營養成分因此而受到破壞，導致了土壤的酸化，同時也改變了土地的自然形態，使其慢慢的班委沼澤地或者干旱地，土地的質量受到嚴重的影響，甚至有可能無法繼續使用。

2.2.3 對水資源造成的破壞

在傳統的采礦系統中所采用的排水方法是人為疏干排水法，這個方法可以形成含水層，使得地下的水源干枯，嚴重的破壞了地下水資源的生態平衡。水渠、池塘、地面河道以及機井可能會因為采空區的沉降而發生干枯或者變形，礦區的居民的日常生活以你受到嚴重影響，飲水困難的情況就會出現。

3 充填采礦與現代采礦理念

為了能夠有效的解決開采過程中歲環境造成的影響，根據可持續發展的觀念，進一步提出了綠色可持續開采的理念，當前已經初步建立了綠色可持續開采的技術框架。綠色可持續開采提到的各種資源都是指的比較廣義的一些資源，包括了所以可利用組員，例如地下水、土地、瓦斯、煤、等。綠色開采的主要目的是減少對于環境的破壞與影響，所以說應當用一種新的全面的開采技術，使得資源跟環境可以互相協調，減少在開采過程力因為開采礦石而出現的各種不良的影響，從而獲得更好的環境效益、經濟效益以及社會效益。

3.1 綠色的充填技術與采礦模式

在分析綠色開采理念以后，可以知道要想符合科學發展觀，那么綠色采礦模式應當有三個要素：資源綜合利用率高、地表不會因此受到破壞以及廢料的排量小。同時，充填采礦工藝是綠色采礦的主要技術，同時也是有效處理礦山固體廢料的好方法。充填采礦技術不僅僅能夠將地表下沉的現象消除，還能夠把資源的綜合利用率提高，使得環境得到有效的保護。除了這些以外，充填采礦技術有著很強的適應性，能夠在各種開采困難、復雜道德礦床中使用，同時還能夠有效的降低固體廢料的排出，消除采礦的末端處理，甚至有可能實現無廢開采。

3.2 關于充填采礦技術降排功能的應用

伴隨著科技的不斷進步與經濟的不斷發展，充填工藝技術也隨之發展，并且取得了很大的成效，在應用范圍方面充填采礦工藝被越來越多的礦產企業所使用，沖天采礦的作用跟意義已經不僅僅是開采礦山。伴隨著社會的不斷進步，城市化水平不斷提高，人口增長的速度也在逐年增加，但是非常多的工業廢料的產生與排放，嚴重的破壞了生態環境的平衡，給人們的健康造成了很大的危害。要想改善生態環境，可以使用充填工藝，將廢料深埋地下，這樣可以實現礦產資源的合理利用，可以有效改善自然環境，同時這也符合我國可持續發展戰略的要求。當前，在世界上已經出現了開采礦山時無廢料產出的例子，所以說，充填采礦技術的發展前景與潛力非常的廣闊。

3.3 充填采礦技術改善采礦應力環境與消除地表下沉功能

使用充填技術有效的快速的將采空區充填，能夠及時的抵抗阻止圍巖的變形，有效的支撐采空區圍巖，以防發生大幅度的位移。充填體能夠有效的使低壓能量的釋放速度放緩，這樣能夠有效減輕或者避免深部沖擊地壓的情況發生。

3.4 關于充填采礦研究的方向

綠色采礦的主體支撐的技術是礦山固體廢料充填采礦工藝。對于目前這類工藝技術的研究現狀與應用現狀，礦山重聽的主體骨料仍然應當是廢石跟尾砂，并且排放量更大的使尾砂。所以說，應當重點研究分析的是怎么把尾砂干排技術推廣開來。對于尾礦高效回天采空區中尾礦高濃度大泵量的驚嚇傳輸技術、采空區快速充填關鍵技術以及井下充填污染的控制技術和尾礦低成本的濃縮技術是應當重點研究的技術。

參考文獻

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收稿日期：2018-9-16