1 地下矿山充填采矿方法的概述
1.1 技术特点
在地下矿山采矿工作中被采掘后会有空洞这一区域被称为采空区，如果不能及时补救，会影响整个矿区的稳定性和安全性。充填采矿方法指的是在采掘的过程中弥补空洞， 使用材料运到采空区进行填充，起到一定的保护作用。充填 采矿方法，适用于矿井结构大而深的矿山，保护矿井整体结构，保障作业安全性，同时也能提高开采效率，减少损失率。
1.2 应用优势
充填采矿方法在地下矿山的应用中有着诸多优势，解决了以往作业的弊端，提高了工作效率。它可以实现技术上的突破，降低矿石的采矿损失率，保障开采过程中的安全性，有效控制环境污染和减少尾矿库容。
一，降低矿石的采矿损失率。在地下矿山开采工作中，根据岩石开采情况有很多的充填方法，例如阶段充填采矿法，进路充填采矿法等。根据实际情况选择合适方法，可提高矿业开采效率。而且该方法的回采工艺简单，成本相对较低。与其他方法相比，具有一定的灵活性和稳定性。因此在矿业开采工作中选择合适的充填采矿方法，提高开采效率，有效回收矿产资源，解决以往存在的问题。
二，提高作业的安全性。充填采矿方法运用了充填体力学作用机理，结构作用机理等多种原理。在作业中应用该方法填充空洞区，改变岩壁的应力状态，使单轴或双轴应力转为双轴或三轴应力，提高整体的安全性和支撑力，避免出现坍塌的情况。充填体与延时壁相结合，形成一种新型的结构，将岩石地压缓慢释放，传递能量和力度共同维持踩场的稳定，保证作业的安全性。
三，减少环境污染。在地下矿山作业中使用充填采矿方法，对空洞期进行充填，利用矿山废石和选矿尾矿的材料， 有效减少这些材料的排出。矿山工作的每一阶段都会产生大量的废料废渣得不到有效处理，搁置在废料区，长期堆放会对地表局部产生影响，也会对所占用的土地造成破坏。而将 这些废渣废料作为回填材料回填，不仅可以避免占用更多的耕地和林地资源，也能保护地表植物，有效控制整体的环境。
四，优化资金的使用。在充填开采技术应用中，根据矿区的实际情况，选择不同的技术类型，具有较强的适应性。在开采工作中可以减少尾矿库容，节约资金的使用。因此可以节约前期成本投入，将资金用于其他项目中合理分配资金，提高利用率，也能减少矿山建设的尾矿投资。
2 地下矿山充填采矿方法中存在的问题
2.1 施工难度大
在地下矿山的开采工作中，充填采矿方法的应用也存在一些问题。该方法的施工难度大，在施工过程中，整个工序十分复杂，工作流程严谨，对每一环节都提出了较高的要求。例如分层充填采矿技术，需要一个循环完成后才可进入到下一层的施工。整个过程繁琐复杂，效率不高。而且需要预留大量矿柱，提高矿体上下盘和顶板的稳定性。但回采工作中会受到低压爆破的影响，导致的矿柱不利于回收，整个开采工作中存在诸多问题，增加了施工的难度。
2.2 充填成本高
在充填作业中，需要前期投入大量的资金，满足作业需求，一般来说充填费用在整个采矿费用中占据 20%~40%。充填成本高，也限制了该方法的应用。因此在实际开采作业中，充分考虑成本问题，从前期成本入手进行控制，有效规 避充填采矿技术的问题。
2.3 间矿柱回采困难
应用充填采矿方法，存在大量顶底柱未进行开采的情况，应用人工底柱替代矿石底柱。在实际开采工作中，间矿柱的回采十分困难，会受到多种因素影响。因此在具体施工中需要遵循强采强出、偶数采场先采的方式进行开采工作。超前采场需要超过两个分层进行间隔回踩，因此还需要提高点柱间柱的回收率。回收完成后可以使用人工接顶的方式。
2.4 采场顶板难度大
矿山开采过程中会遇到围岩不稳的情况，大大增加了工作面顶板的管理难度。岩石构造相同，工作面顶板暴露的时间越长，就会增加顶板冒落的事故风险。因此还需要合理控 制作业时间，规避这一风险。
3 地下矿山充填采矿方法的具体应用
3.1 干式充填采矿方法的应用
削壁充填采矿法是干式充填采矿法的一种，它主要用于极薄类型的矿脉。在开拓过程中使用电动铲运车，解决劳动力问题，提高决定的工作效率。在采矿的过程中，利用一些废弃胶板铺垫采场，设置好用来通风的天井。向上水平分层干式充填采矿法应用于地下矿山的开采工作中，具有一定的连续性，以浅眼留矿的方法为主。在开采作业中，使用干式填充的方法构成建筑。借助混凝土把填充材料和开采矿石隔离开来。在中间预留一定的距离，有利于出矿。将行人井设置在下盘的脉外天井中，每隔一定的距离设置联络外界的通道。该方法的采矿率指标比较低，矿石品质较高，生产工艺相对复杂，因此需要花费大 量的开采时间。
3.2 水力充填采矿方法的应用
水力充填采矿法包括机械化充填采矿法和分段空场嗣后胶结充填采矿法。如果矿区上层的强度比较低，有很多破碎的地方，应用机械化充填采矿法，选择合适的机械设备，进行采矿规避矿体不稳定的风险，提高开采过程中的安全性。如果矿区破碎带比较多，稳定性较差，水文地质结构复 杂，采取分段空场嗣后胶结充填采矿法，对矿区进行合理的划分。把单管胶结、高水胶结材料和分段尾砂混合三者进行 填充，有效胶结形成高质量的填充材料，提高施工质量。
3.3 溶浸采矿技术
溶浸采矿技术应用于地下金属矿的开采工作中，将采选冶技术结合在一起，直接提取金属，完成开采工作。该技术能够比较好的回收低品位的矿石、难采矿体核废水中的有用成分。能够有效解决常规技术无法解决的难题，拓展了地下矿产资源利用范围，提高了矿山的产量和品质。各国对该技术开展了大量的研究工作，目前国内的溶浸采矿技术逐渐成 熟，应用于铜金银等的开采生产过程中，而且对环境的污染 小生产成本低，因此得到了广泛的应用。
3.4 残留矿体及难采矿床开采技术
地下矿山长期开采过程中，由于技术水平制约以及乱采乱挖的情况，有大量的残留资源。这些残留矿石的安全条件差，回收技术十分复杂，因此对回收开采工作提出了更高的要求。大量空区和矿柱得不到有效处理，随着地表资源不断消耗，低温低压不断增加，会导致该区域出现突变失稳的情况，有着较大的潜在危险，需要及时对其处理解决，因此可以采用充填采矿技术。充填采矿技术可以有效治理前期开采形成的空洞，保证后期的稳定性。同时，它还可以开发残留矿体以及难以开采的矿床。根据现场情况选择合适的机械设备引入其中，尤其是应用自动化设备，可以降低工作难度，提高开采效率。
3.5 高机械化采矿
随着机械设备的不断升级，在采矿工作中也借助更加先进的机械设备，实现高度机械化采矿工作。机械化作业的机动性强，产能大，作业效率高，实现连续作业，降低采矿的难度。因此在应用充填采矿技术时，根据要求选择合适的机械设备，自上而下，开展分账采矿工作进行采切、回采、充填等一系列操作，提高工作效率。同时与相关系统相联系，接 触系统进行有效控制，掌握现场作业的情况，能够及时规避 风险，提高充填采矿技术的效率。在未来发展中，引进自动化和智能化的机械设备，优化各项性能，发挥技术优势，满 足采矿工作的需求。
4提高地下矿山充填采矿方法应用效率的措施
4.1 应用新型填充材料
在新时期充填采矿技术也需要做好更新工作，尤其是注重填充材料的更新，可应用一些新型的填充材料，提高整体的强度，从而优化充填采矿技术的性能，达到良好的施工效果。对原材料的品质进行衡量，包括所含固体量、抗剪度、抗压程度、孔隙率等，因此原材料的物理性质会受到多种因素的制约。当前普遍采用的填充材料有黄磷渣，磷石膏和粉煤灰等，提高充填物的固结速率。也能够使用无重击的水，削减排水开销，提高充填效率。
因此在新时期要加强对新型材料的研发，提高材料的性质，降低整体成本，从而推进充填采矿法的应用。加强对超细全尾砂新型充填胶凝材料的开发，使用这种新型材料，代替水泥胶凝材料，减少成本和尾砂的排放量，提高整体质量。在研发工作中需要做好前期调查工作，收集全面的数据资料，确保全尾砂填充填体有与水泥、粉煤灰等相一致的特性。在矿区现场取样，保障全尾砂的材料质量，分析其物理特性进行相关试验，通过多次实验对比分析，选出最佳组合，应用与充填采矿作业中发挥新型材料的优势，提高作业效率。
4.2 实现技术的创新
随着矿山开采要求不断增加，对相应技术水平也提出了更高的要求，不仅要提高开采效率，也要规避其中的各类风险问题。
因此应用充填采矿方法也需要关注这一要求，加强技术创新，提高工艺水平，更好的适应矿山开采工作。立足于矿山的地表地貌特征，做好前期准备工作，结合现场情况制定更为完善的方案。例如对于那些面积较大，盐城相对牢固的抗体，可借助终身孔空场法完成开采工作，然后运用高水材料等进行充填，降低整体成本，提高开采的速率。而对于缓 倾斜及脉矿薄的地区采取分段开展工作。将高强度运矿与削壁充填有效结合，提高工作效率。在创新采矿工艺时，要着重强调关注矿山的实际生产情况，应用几何形状设计形式。利用几何形状进入，并不能保障填充的质量，但能够提高运输的便利。在充放位置设计时，尽可能布置离采场比较近的位置。从而缩短填充料的运输移动距离，避免影响本身的分凝程度。
4.3 提高自动化
根据充填采矿施工需求，需要加强技术和设备方面的研发，不断升级，提高工作效率。在新时期自动化设备的应用 越来越广泛，因此可积极应用前沿的充填设备，实现充填工作的自动化。根据需求引进自动化设备，减少人力资源的使用，提高工作效率，降低工作难度。在开采工作中，需要充分分析充填设备的技术短板和弱项选择，相对应的先进设备 有效弥补。例如在矿浆运送过程中，选择自动化设备实现对每一环节压力的自动调节工作，使管道更加通畅。根据充填固化材料，清水以及全尾矿卸料调节充填的浓度。需要注意的是，在选择设备时要加强制动控制工作，进行性能检测和调试工作，确保其符合施工要求，合理引进，提高充填采矿的质量。
4.4 健全管理机制
在矿山开的工作中，需要进一步完善相关的管理机制，加强质量控制工作，发挥技术优势，才能达到预期的目标。因此针对充填采矿技术的特点和矿山实际情况，细化各项制度内容并要进行有效推进，提高工作人员重视，严格遵守各项规章制度。在管理机制的支持下，确保工作顺利推进各环节相互配合，发挥充填采矿技术的优势，提高工作效率。在这个过程中引进责任制，将责任落实到具体的人身上。出现问题及时追责，也能加强现场采矿的管理工作。此外注重信息技术的引进，积极推广电子操控流量计、阀、泵等各种计量设备，为控制工作提供技术设备的支持保障整体质量。
4.5 选择合适的采矿技术
充填采矿技术多种多样，不能盲目选择，需要根据矿区的实际情况做好计划。如果选择不到位，会增加风险因素，引发一系列问题，导致矿业开采的质量下降。因此首先需要结合开采地区的地质，土壤等实际情况，制定合适的开采方案，利用数据表达出来，收集全面的资料综合分析，从而选择相适应的充填采矿技术。其次还需要做好材料源头的控制工作，合理的筛查采矿填充材料，做好质量把关工作保障材料的质量，保证充填采矿技术的施工质量，规避其中的风险因素。通过合理选择重点采矿技术，把控各个环节，提高整 体的安全性和稳定性。
5 结语
综上所述，充填开采技术有着一定的应用优势，在地下矿山中得到了广泛的应用，因此需要扩展企业提高重视程度分析充填开采技术存在的各类问题，不断的优化升级，开发新型材料创新充填开采技术，做好施工管理工作。根据现场的实际情况，选择合适的技术类型，并把握各项要点，积极推进，提高矿山开采的质量和效率。而且随着机械设备的不断更新，将自动化技术与矿山开采技术相结合，提高机械化自动化和智能化，减少人力资源的使用，也能保障开采的稳定性和安全性。在该技术的支持下，可以积累更多的经验，为后续矿山开采提供一定的依据。
