论地下矿山无废料开采技术的研冗郭金，马鞍山矿山研究院了地下矿山无废料开采技术的研究方向。最终实现矿山资源开发与环境保护协同发展。

　　1问的提出矿产资源是现今人类赖以生存和发展的基本条件，矿业开发是人类社会发展活动中的个重要组成部份，它方面促进了国民经济的发展和社会进步，另方面其产生的大量废弃物也给矿山环境造成了严重的污染和危害，并带来了占用土地资源浪费等诸多问。

　　我国现有大小尾矿库400多个，全部尾砂山堆存的尾矿则高达50亿1以上，据有关资料统计明，1996年全国铁矿山有色矿山黄金矿山选矿厂年排出的尾矿分别高达1.30亿16547万2450乃，2000年以后，我1每年产卞的矿将达到6亿1以上。目前我国的尾矿综合利用率仅为7左右，大量的尾矿只能长期堆放在地的尾矿库内，与此同时，由于矿产资源的开发，所留下的大量地下采空区尚未处3给矿山的开采带来较大的安全隐患。因此，采用尾矿充填采空区是直接解决尾矿出路的最有效的途径之，它既可以解决矿山开采引起地压活动带来的安全隐患，而且可以节约扩建增建尾矿乍所占用土地的建设投资，此外还以减少尾矿堆存地对矿山的污染，改善矿山的生态环境。

　　传统的碟矿允填采空的方式主要是采叫分级尾矿作为骨料，外加胶结材料，从而达到矿山开采充填采空区的目的，但分级后留下+371以下的尾泥同样存在堆放污染的问，所以在我国开展无废料开采技术的研宄，将采出的矿石经选矿厂处理后得到有用的精矿和其它可以利用的产品，剩余的废料尾矿直接充填地下采空区，提高企业的经济效益，同时解决废弃物对自然环境造成污染和危害，以及控制矿山±也压均具有现实就秣大的总义。

　　2国内外技术现状和发展趋势2.外技术现状早在7，年代，国外的些采选矿山就提出了采矿无废料工艺技术，山厂采选邰不产生废弃物，不但可以充分利用矿产资源是企业的纟包齐效，而且可以避免废弃物对自然环境造成污染和危害，因此，这种采矿无废料工艺技术在前苏联德加拿人美国等国家得以应用。

　　前联对采矿废料工艺技术非常视，在70年代就开始进行采矿无废料工艺技术的研宄，从80年代初开始陆续制定了些为矿山设计采矿无废料工艺流程。从铁矿逐步扩展到钛铁矿萤石矿和金矿。如库尔斯克磁异常区的科罗布科夫斯克铁矿开郭金峰，马鞍山矿山研宄院采矿所，所长，高级工程师，243004安徽省马鞍山市湖北路9号。

　　展了地下采矿无废料生产工艺的研允该矿将选矿厂产出的尾矿全部用于井下充填采空区，从而实现采矿无废料生产工艺。该项技术主要包括尾矿输送技术尾矿的特性及其充填材料强度等，采用该技术厂7，矿作不博占用农田，不会产4扬尘和染矿大气的现象，矿山周围的生态环境得到了保护。

　　又如前苏联亚美尼亚黄金生产联合公司在井下，4审纽设选矿站。该选矿站离采矿1作面报近，原矿直接运到井下选矿站的矿仓贮存候选选矿厂的尾矿经脱水和借助化学材料混合后直接用管道输送到采空区充填，步骤矿房的充填体为胶结充填步骤矿房的充填料不固结。上述生产工艺不仅节约了大量的矿石运输费用和尾矿返回到井下采空区的允填剡而且还净化了地的环境此外，德国格降德矿的旮体泵送令尾矿充填技术加拿大的多姆金矿经高效脱水后的高浓度尾矿充填技术均处，矿无废料卞产工艺的成功应实例，22内技术现状大的比例，其中用分级尾矿充填采场的矿山占多数，由于分级尾矿充填采场后，部分胶结材料随溢流水外溢，严重污染了矿山的生产环境。几充填体强度难以达到设计要求，影响矿山的生产，为利全尾矿进厅充填采空1的处理方式逐步在我国以以研究应用。如广东凡口铅锌矿从1982年开始进行高浓度全尾矿胶结充填1艺，尾矿利用率达到95，这技术的应用使该矿成为我内第个不外排尾旷不建尾矿库的矿山，实现采矿七废料的斤采目标。从90年代初期起由于高水固化材料的出现，中国矿业大学北京研究生院疗先在鹤壁矿务4和开浮矿务局试验应成功。逐步在焦家金矿招远金矿和南京铅锌银矿等矿山推广应用，使上述矿山逐步选无戍料求1艺发展。

　　此外，山东的河西金矿和金镍公司从国外引进的泵送膏体尾矿管路输送成套设备，也促进了我国全尾充填技术的发展。

　　23发展趋势针对国内尾矿的大量产生和存在，为了实施矿业的可持续发展。建设环保艰和无公型矿山。保护生态环境是今后发展的方向，而矿山开采产生的尾矿是最主要的污染源之，因此，研究地下矿山采矿无废料生产技术，使大量的尾矿回填到地下采空区内，以消除其对矿山的危害和污染环境，将是十分必要的，对于尾矿的处置，除用于工程建设建筑材料用作肥料和土壤改良剂等以外，更重要的还是用于充填井下米空区，是处置尾矿的最有效的途径之。

　　我国应选择些条件好易实行采矿无废料开采工艺的矿山进行试验研究，解决高浓度全尾充填技术中的技术难，逐步在全国大部分矿山实现采矿无废料开采工艺。

　　3地下采矿无废料开采技术的市场需求3.1矿山尾矿地面堆置及其危害性随着我国国民经济建设对原材料的需求量不断，加。2000年存近6亿左右的足矿产出，平均按堆放尾矿需治理费用3元计算，每年的堆存和治理费用耗资将达到18亿元。此夕尾矿库占地多，每到暴雨大旱和狂风之年将可能造成严重的灾害和环境污染。如1988年金堆城钼业公司尾矿库排洪隧洞发1塌陷餐故。接红济损失达3200衫万元；又如金有色金属公司的尾矿库，在狂风季节中，细粒尾矿腾空而起，形成长达数里的黄龙，严重地污染了矿山环境；1962年云锡公司大谷都尾矿库溃坝1988年湖南柿竹园有色金属矿尾矿库被洪水毁坝等事故，均造成上千刀元以上的经济损失。3.2扩，和新违尾矿库投资规梭大。1用大量十。地传统的尾矿处理方法往往是将矿山生产的尾矿直接在地面堆置，因此，需要在开采矿区范围内建设扩建或新建与矿山生产规模相适用的尾矿库。

　　2000年全国尾矿量约6亿，合3.3亿18按建设单位投资7元！计算，尾矿库的建设投资为23.1亿兀3此外，地面建设4矿库还需占用人量土地。而我国现的1地使用政策明确规定，对今日趋紧张的农业叫地，今后段时间内将暂缓矿山用地的征，因此。新，和扩建地面尾们幸对矿山来并己不现丈，必须通过技术攻关来另找出路。，3.3矿山地下采空区对安全生产存在严重安全隐我国地下矿山经过几十年的开采，留下了大量带来重大的安全隐患，同时，它也困扰和制约了矿山铜矿从1958年建矿至今，由于该矿矿岩稳固采空区没有处理，到1999年底己形成采空区体积420万，由于空区的存在，尽管该矿与马鞍山矿山研宄院长期合作研究空区稳定性问，但始终给矿山安全生产带来安全隐患，制约了矿山的发展；又如河北叫价铁矿地开采形成约200万13的采空区，1998年该矿中区7线北大空区地突然塌落，±最陷面积达1.2万出2，体积约78万，虽然采取措施得，没，造成损失，似也给矿山敲钟3.4降低地下矿山尾矿的处置成本提高矿山经济随着我国加入0的进程日益临近，地下矿山将受到国际廉价原材料的冲击，为了，强企业在新的经济环境下的竞争能力，降低矿山生产中各个环节的成本提高企业的经济效益，以使企业立于不败之地。采采旷无废抖生产技术，降低地矿山尾矿的处置成本，减少因规模扩大而需建设尾矿库4地下矿山无废料开采技术的研究方向针对地矿山允废料采技术的目标和要求，该技术重点研，解决低她的新型充填固化村料。全尾充填工艺参数的优化以及自动控制高，役搅动阳1必1新型液吒唢嘴研制等，并成功地将这套绽合技术应用于充填井下采空区。

　　41全尾矿特性的实验室理论研究针对矿山产生尾矿的特性，通过实验室的系列实验和指标测定，总结全尾矿颗粒沉降过程中的运动规。包沉降速度与颗粒1技之叫的关系，旷浓度对沉降速度的影响。

　　在实验室和现场分别对管道输送全尾矿时尾矿运动规律相物流和机理，以及各段输送管道的压力变化规律，以掌握4矿颗粒在管道输送的运动轨迹，确定最佳的输送浓度。

　　4.2，发研制低成本的新型充填同化材料上世纪80年代以来，国内矿业类的高等院校和科研单位相继开发研制了速凝固化充填材料俗称甲乙料或单辛烯，并在全国的黄金矿山有色矿山和煤炭系统推广应用。促进我全尾充填技术的进步和发展，但由于速凝固化充填材料价格相对较高等原因，制约了该技术的推广应用，因此开发研制低成本的新型充填固化材料是主要研宄内容之，通过实验宰对村料的特性和作用机可的研究找廉价的原材料制造充填固化材料，以降低全尾充填43全尾矿贮技术和憎放技水的研宄地下矿山采1尾矿充，采宁区时，受矿山开采序和回采进度的影响，般是采用间断式充填这就要求选矿厂生产的全尾矿进行贮存，目前最通用为了保证细颗粒尾矿在贮存容器中不产生分离现象，这就需要研究全尾矿贮存时防止尾矿分级的技术措施，从而达到防止尾矿分级的目的。

　　此外，当贮存尾矿需要用于井下充填采空区时，又存在个尾矿排放的问，由于尾矿颗粒较细，传统的水压喷嘴难以达到尾矿排放的要求，因此，要对尾矿排放喷嘴的结构形式和作用机理进行研究。

　　4.4高浓役全。细厂，的制备和高强度搅拌压排设备的研制随着外高效浓密设备如高效浓密机陶瓷过滤机真宁过滤机。说式过滤机等的研制成功并投生产使，为高浓度全尾矿浆的制备提供了有效保证。借助高效浓密设备般可以使尾矿浓度达到6070，除提高搅拌机的强度外，更重要的是在研宄高浓度输送机理的问同时采用压排设备输送，使充填物料具有定的压头，可以调节各段输送的压力，防止输送坫矜现象。

　　4.5充填系统卸料浓度和物料流量的自动控制技术和自动化成套设备的研制经过20多年的发展，矿山充填系统的动化程度有了定的进步和发展，给使用中的矿山带来了较好的经济效益，但是由于国产的相关设备技术性能稳定性较差，给矿山使叫该项技术带来了诺多4动控制技术正常化。最为关键的要研制或引进适合于矿山应用的自动化设备和仪，建立真正意义上充填固化材料和清水等物料流量来自动调节充填浓度。

　　5结语地下矿山尤废料汗采技术的研允是针对阳内对矿山开采的发展方向而提出来的，国外早在70年代就经开展了这方他的研究。并，以了许多有益的经验，我国若开展该项研究，不仅可以解决尾矿长期堆放地面污染环境占用农田等问，为我国矿山向环保型和无公害型的方向发展提供了技术保证，还可以节约大量的尾矿库经营和治理费用，经济效益和社会效益十分显著。此外，还可使矿山资源开发勾环境保护协1发展，为矿经济可持续发展提供切实保证。