金屬非金屬礦山充填工程作為現(xiàn)代采礦技術的重要組成部分,其技術要求與實施規(guī)范直接關系到礦山安全生產(chǎn)、資源回收率和環(huán)境保護。根據(jù)現(xiàn)行國家標準GB/T 51450-2022及行業(yè)實踐,企業(yè)在實施充填工程時需建立完整的合規(guī)體系和技術方案。
在基礎要求方面,企業(yè)首先需要確保資質(zhì)合規(guī)。根據(jù)《礦山安全法》和《非煤礦礦山企業(yè)安全生產(chǎn)許可證實施辦法》,充填工程必須由具備礦山工程施工總承包資質(zhì)或礦山工程專業(yè)承包資質(zhì)的單位實施。同時要嚴格執(zhí)行安全設施"三同時"制度,在項目設計、施工和投產(chǎn)各階段同步落實安全措施。技術標準執(zhí)行上,不僅要符合GB/T 51450對充填材料性能、系統(tǒng)設計、作業(yè)規(guī)程的強制性規(guī)定,還需參照《尾礦庫安全技術規(guī)程》(AQ 2006)等相關標準建立多標準協(xié)同的技術體系。在安全生產(chǎn)投入方面,財政部2022年修訂的《企業(yè)安全生產(chǎn)費用提取和使用管理辦法》明確要求,金屬非金屬礦山企業(yè)應按礦石產(chǎn)量提取安全費用,其中充填系統(tǒng)建設維護應納入重點支出范圍。
關于技術定制化需求,這是由礦山地質(zhì)條件的多樣性決定的。以國內(nèi)典型礦山為例,云南某鉛鋅礦因礦體傾角達65°,采用分級尾砂膠結(jié)充填配合分段充填法;而內(nèi)蒙古某鐵礦因埋深超過800米,則研發(fā)了高濃度膏體充填系統(tǒng)以應對高地壓問題。技術定制需重點考慮三個維度:地質(zhì)條件維度包括礦體產(chǎn)狀、圍巖穩(wěn)固性、水文地質(zhì)等;采礦方法維度需匹配空場法、崩落法等不同工藝;經(jīng)濟性維度要平衡充填成本與資源回收效益?,F(xiàn)代充填工程已發(fā)展出尾砂充填、廢石充填、膏體充填等十余種技術路線,企業(yè)需通過實驗室配比試驗、數(shù)值模擬等手段確定最優(yōu)方案。
實施定制化充填工程需要系統(tǒng)化的管理流程。在前期評估階段,除常規(guī)的充填材料性能測試外,還應開展采空區(qū)三維激光掃描、巖體質(zhì)量分級(Q系統(tǒng)或RMR分級)等專項勘察。智能化建設方面,建議配置包含DCS控制系統(tǒng)、管道磨損監(jiān)測、充填體應力監(jiān)測在內(nèi)的智能充填系統(tǒng),如山東黃金三山島金礦建立的智能充填中心已實現(xiàn)關鍵參數(shù)5G傳輸與AI預警。全周期質(zhì)量管理要建立"一采區(qū)一檔案"制度,通過鉆孔取樣、聲波檢測等手段持續(xù)監(jiān)控充填體強度演化規(guī)律。值得關注的是,隨著"雙碳"目標推進,新型低碳膠凝材料、充填體碳封存技術等創(chuàng)新方向正成為行業(yè)研發(fā)重點。