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摘要：在市场经济发展中，对各类矿产资源需求量日益增长，促使各类矿产资源都在加大开采力度，扩大市场供给量。而金矿是非常重要的贵金属资源，是国家重要战略资源和货币基础，对我国国民经济发展起着重大作用，有利于全面提升国家综合国力，增强全球市场竞争优势。在《中国黄金行业“十四五”发展规划》中，全面要求国内矿山开采企业，要更好地保障市场需求和自身企业持续发展的目标，对当前金矿开采方法进行优化调整，有效推动我国金矿行业的发展。对于金矿开采过程而言，采矿方法的合理选择和使用，既会影响到采矿工艺和机械设备选择、劳动生产率及采矿成本高低等，还会影响到采矿作业安全性高低及地下矿山采矿损失贫化等。为确保金矿资源开采安全，实现高效率开采目标，应当结合金矿赋存特点，科学合理选择采矿方法，明确机械设备和工艺使用，有效保障采矿方案合理性。而上向充填采矿法，是当前人工开采作业支护中使用的主要方法，能够在开采过程中对采空区进行充填，降低开采作业对地面及开采人员产生的影响，有利于降低地质灾害发生概况，有效解决采矿矿压问题，以此保证金矿开采工作效率提升，以此实现我国金矿企业高速发展目标。
关键词：上向充填采矿法；矿山工程；健康发展
在新时代中，社会经济在持续发展，物质生活基本保障，人们可支配收入增多，对生活品质有更高要求，特别是对贵金属物品需求更大。其中，黄金作为贵金属的主要构成部分，和国家货币间有着密切联系，是现代国家非常重要的战略物资，有利于实现综合国力增强。但是，从我国金矿开采情况而言，大部分金矿开采效率不高，虽然有众多金矿资源陆续发现，但是金矿开采过程非常困难，产量提升难度较大，无法满足市场经济发展的需求。基于这种情况下，我国金矿开采技术需要得到创新发展，加快新技术的研发和应用，才能更好地提升金矿开采水平，也可以满足市场消费者对金矿产品的需求。在我国加大力度实现生态文化建设战略中，矿山企业也需要做出有效回应，应该加强开采技术研究，避免开采过程各类地质灾害频繁出现，不断适应社会经济发展，有效推动金矿行业发展。因此，当前各类金矿企业都应当加大上向充填采矿法的应用，结合金矿赋存特点，制定出合理的开发方案，既可以保障开采作业人员安全，也可以充分提升开采效率和质量，更好地满足市场经济发展的需求，以此实现我国金矿开采行业的繁荣发展。
1上向充填采矿法概述
上向充填采矿法是在开采金矿中使用的，通过对采空区进行及时充填，但是，在充填过程应当注意到，科学合理选择填空材料，能够有效降低开采过程对地表及地质产生的影响，有利于保障开采人员及周边人员的生命安全。在金矿资源开发利用中，通过对上向充填采矿法使用后，能够将地表承受压力进行有效控制，降低塌陷、地震等地质灾害的发生概率，以此实现采矿压力管控目标。一般情况下，按照充填材料不同，可以将上向充填采矿法分为胶结充填采矿法、干式充填采矿法、水砂充填采矿法。其中，在干式充填采矿法中，主要使用的充填材料基本上都是废弃片石，通过将废弃片石粉碎后运送到采空区。在利用该方法开采中，需要从下至上开采，充分落实分层回采，结合开采过程对采空区进行充填，为确保向上开采安全和稳定奠定良好的基础。从应用过程分析，这种方法可以很好应用在矿体结构不稳定的区域，能够发挥很好的充填效果。在水砂充填采矿法使用中，使用的填充材料基本上都是炉渣或者碎石等，借助输水管道进行全面利用，将水资源作为很好的运输管道，将填充采矿运输到采空区，等待所有材料全部脱水后，可以形成有效的充填体。水砂充填采矿法往往有着非常好的适用范围和抗压水平，能够有效增强采空区周边岩石的稳定性，也可以缓解矿山的压力。在胶结充填采矿法使用中，所使用的填充材料主要是碎石和炉渣，通过确定合适的配比，将其混合成胶状物，等待全部凝结后，将其输送到采空区进行充填作业。一般情况下，这种充填物有着非常强大的膨胀性，也可以很好增强强度，施工操作也非常简单，和其他两种充填方式比较，往往经济成本和环境保护上有更强大的价值和优势。
上向充填采矿法在金矿中应用有很强大的优势作用，满足当前金矿经济效益获取的需要。第一，资源利用效率高。金矿和其他资源不同，其实际价值非常高。在市场经济发展中，物质生活基本保障，人们生活品质更高，对金矿产品需求更大。在传统开采中，因矿体变化程度是不同的，开采作业环境非常复杂，加上开采技术水平不高，部分矿体没有办法得到有效利用。虽然在这种开采过程也可以获取到相应的资源，但是回采效率往往只能达到50%，既会造成大量资源浪费，也会促使部分资源流入到采空区域中。在上向充填采矿法应用中，是一边开采，一边填充，能够有效提升资源利用效率，回收率可以高达90%，避免资源浪费情况的出现，有效增强金矿企业经济效益。第二，符合矿体自身环境。上向充填采矿法基于自身的优势，促使其在采矿环境较好的区域中，体现出更加强大的采矿优势。而在部分矿产资源特殊区域中，这种采矿方法也会产生较好的效果。如，在山区环境中，金矿赋存地质环境非常复杂，往往存在的断层较多，落差也很大，处于在50m~300m间。基于这种开采环境而言，如果直接使用传统开采方法，不但无法产生很好的开采效果，也会增加开采安全问题。因此，在开采作业中，应当使用斜坡设计，对采空区存在的积水进行清理，确保采矿区域和矿区地形条件可以相符合。利用上向充填采矿法实施开采作业，有利于产生更好的开采效果，也可以保障开采作业的安全。因此，在金矿开采中，应当合理使用上向充填采矿法，有利于实现安全性和经济效益。
2上向充填采矿法在金矿开采中的作用
上向充填采矿法对于当前金矿开采有着重大作用，符合可持续发展的要求，也满足矿产经营管理的需求，降低开采成本，有效保障开采企业经济效益提升。第一，符合可持续发展要求。金矿资源和其他矿山资源不同，能够有效保障社会和谐稳定，也可以实现国民经济发展。但是，在金矿资源开发利用中，一旦开采方法不正确很容易对生态环境造成重大破坏。如，在金矿资源开采利用中，会出现各类固体废弃物，并且会对开采区域地面造成破坏，导致开采区域的生态平衡受到破坏。当前，有很多金矿企业在开采过程中，都会将矿渣随意堆放，直接对堆放区域的植被造成破坏，导致其无法正常生长。如果在开采过程中使用上向充填采矿法，能够很好改变以往开采中存在的问题，既可以保障开采作业的安全，也可以避免生态环境受到破坏，有利于实现可持续发展的目标。第二，在我国金矿开采企业中，大部分企业经营管理模式都不合理，开采过程使用的方法及工艺也是不符合开采环境的。基于这种情况，安全隐患问题越来越多，给开采作业人员和周边居民带来严重的问题。通过对上向充填采矿法使用后，既可以很好保护开采区域周边环境，也可以确保开采作业安全系数提升，充分实现开展的规范性和合理性，有效推动开采企业的高质量发展。第三，降低开采成本。在现阶段采矿行业发展中，上向充填采矿法应用方法越来越完善。在上向充填采矿法在金矿资源开发利用中，既可以很好处理复杂区域的开采问题，也可以大大增强回填率。现阶段各种机械设备都在上向充填采矿法中得到有效利用，促使金矿开采效率越来越高。各类电子设备使用中，充分弥补传统充填法的缺陷，有效增强充填物体的强度，也可以创造深度延伸，促使垂直开采模式适用范围更大，最大程度上降低开采中的资源投入，有利于全面提升金矿企业经济效益。
3上向充填采矿法在金矿开采中的应用分析
3.1矿块布置及结构参数
在上向充填采矿法运用中，应该先对矿块进行合理布置，也要明确科学有效的结构参数，才能有效支撑开采过程。一般情况下，矿块需要根据矿体走向进行设置，长度需要在60m，矿块高度为50m，需要划分为四个阶段，每个阶段高度需要在12.5m左右，根据分段划分进行分层设置。不同分段所处巷道都要完成4个左右回采工作。分层高度应当在3m左右，最大高度不能超过4m，顶底柱和间柱间不需要设置任何的矿块。
3.2采准切割工程
采准切割工程在上向充填采矿法使用中应用广泛，主要包括脉外斜坡道、下盘脉外分段平巷、联络巷等。在金矿资源的矿体中，需要在下盘中设置和矿体走向相同的分段平巷，再对已经开采出的分段平巷向开采区域中部进行延伸，促使采矿区域联络巷和下盘位置相互衔接，让二者相互联通。从矿体下盘区域中，向矿体所在位置进行掘进，从而穿过平巷延伸到金矿资源矿体上盘位置中。基于所有开采后的金矿资源都需要铲运机运输，这需要合理设计上下层间的联络巷，坡度上需要适合，最大坡度不能超过15°，能够保障铲运机高效作业。也要合理设置通风天井，既可以有效作为回风通道，也可以作为各类充填管道的通道，并且在其中设置梯子，作为开采区域中的安全出口，有效保障开采人员生命安全。
3.3人工底柱
在上向充填采矿法在金矿开采使用中，人工底柱是否使用，应该先对金矿品质变化情况进行全面掌握。在人工底柱施工中，高度都是3m，其中钢筋混凝土是非常重要的部分，应当为0.5m，使用混凝土和砂石骨料配比为1：5，利用胶结充填进行施工，厚度为3m。在各个分段区域中，如果中段全面完成切割拉底施工作业后，应当使用铲运机并且有相关施工人员配合下将分层中产生的采矿资源进行运出。再在分层区域进行钢筋混凝土施工。一般铺设规格为：网格240mm×240mm，主要钢筋直径为15mm，垂直金矿资源矿体走向开展铺设作业；辅助钢筋直径为9mm，也需要和矿体走向相同进行铺设作业，并且需要使用细铁丝将横纵钢筋衔接处进行连接。对于部分区域位置中，也可以使用电焊方法进行固定。在所有钢筋全面铺设完毕后，应当将形成的钢筋网全部抬升100mm，再将其中存在的主要钢筋、辅助钢筋、上下盘矿体、点柱等使用锚杆进行连接。在锚杆使用中，长度需要在1.8m左右，水平方向间距不能超过0.5m，整体使用C20混凝土完成浇筑作业，厚度应当为500mm。为避免地板中的间隙有灰浆流出，充分提升浇筑后的混凝土质量，应当在所有混凝土浇筑完成后，使用塑料薄膜覆盖到所有浇筑区域中，从而对采矿区域进行自然养护。一般情况下，钢筋混凝土浇筑完成后，至少需要进行一周养护。在养护期结束后，可以开始进行人工底柱的胶结充填施工作业。在施工过程中，往往1次胶结施工作业是无法完成所有工作的，还需要进行第二次胶结作业。只有在这种施工作业中，施工质量才能得到有效提升。第一次进行胶结作业中，充填高度应当为1m，第二次胶结作业中，高度应当为1.6m。
3.4回采工艺
在金矿资源开发过程中，使用上向充填采矿法作为开采方法时，需要使用的回采工艺是多个方面的，如落矿、出矿、通风、采场支护、采场充填。第一，在落矿中，各个分段分层区域的回采高度至少需要达到3m，并且在凿岩作业中应当使用凿岩台车开展作业。开采区域的凿岩炮孔都需要设置为水平方向的，孔径为44mm左右，孔深需要达到3.2m左右。孔网参数应当为0.9m×1.2m，选择浅矿区域进行落矿作业。在整个施工作业中，使用凿岩台车对炸药进行装填，应该使用卷状炸药、非电导爆管分段逐孔进行爆破作业。第二，在出矿作业中，应当使用斗容量为2m3的电动铲运车将开采区域中的矿石运输出去。铲运机所有运输矿石都要到没有轨道位置，在由无轨运矿车在联络巷作用中，将矿石运输到采区溜井中完成溜矿作业。第三，在通风环节中，外界新鲜风流都要通过各个中段平巷进入到开采区域中，并且对开采工作面进行有效冲洗。开采区域中存在的污染气体会随着回风天井排放到中段位置的回风巷中，并且会从回风天井从矿井中排出到外界区域中。在通风困难环境下作业中，如独头掘进、爆破作业结束等，都可以合理布置局扇，有效增强通风效果。第四，在采场支护作业中，每个分层回采作业完成后，都需要结合围岩及矿体的稳定性实施相应的支护作业，一般都需要使用锚杆和长锚索有机结合进行施工作业。长锚索一般长度应当在10m~15m，网度需要在3.2m×2.6m。短锚杆长度应当为2m，网度参数为0.8m×1.5m。第五，在采场充填环节中，在支护作业完成后，充填作业就可以实施。充填管道都是从开采区域的上部中段运输平巷进入到各个分层的运输巷中，再由回风天井进入到开采区域中。在充填作业中，先要将巷道开采中的各类废弃固体使用铲运机运输到开采区域中，并且将相应的泄水管进行敷设。在选择合适的尾矿作为充填材料，充填高度应当在2.6m，将剩下的0.4m高度的空缺部分，使用水泥和砂石骨料1：4进行混合，作为胶结材料使用，有效增强矿层结构的稳定性，有利于实现开采作业的安全。
4结语
在社会经济发展中，各项科学技术也在高速产生和应用，促使我国矿产资源勘察和开采技术得到全面发展，更好地满足市场经济对矿产资源的需求。随着社会主义建设加快，对各类矿山资源需求量越来越大，如果单单依靠国外进口，往往会限制到各项工程建设速度，也会影响到我国经济的发展，这就需要加大本国内部的矿产资源开采数量，更好地解决供给和需求问题。基于以往使用的开采技术会造成大量的地质灾害问题，威胁到开采作业人员和周边居民的生命安全，也给自然环境带来了严重破坏，这就需要加大开采技术的创新，使用科学合理的开采技术，逐步实现矿产资源开采行业可持续发展。而上向充填采矿法的产生，有利于对当前开采问题进行有效解决。通过将上向充填采矿法应用到金矿资源开采中，既可以增强开采区域岩层结构稳定性，也可以降低对地质环境的影响程度，有利于实现矿产资源开采的可持续发展战略。因此，在金矿企业中，应当高度重视上向充填采矿法的应用，在后续开采过程中需要加大上向充填采矿法的使用，有效增强金矿开采的环保性、安全性等。并且，在使用上向充填开采法后，也可以对充填材料进行合理考虑，有效节约开采成本，充分增强矿体结构安全性。只有采用这种应用过程，才能充分发挥上向充填开采法的优势作用，有效保障我国矿产资源开采行业健康发展。
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