2)深井礦山充填技術(shù)的研究現(xiàn)狀

膠結(jié)充填采礦法由于在確保安全的情況下兼具環(huán)境保護(hù)和提高礦石回收率的雙重功效，在有色、黃金等礦山得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和淺部礦體的逐漸消耗，開(kāi)采深度逐年增大，世界最深礦井已達(dá)5000m。深部礦床開(kāi)發(fā)固有的高應(yīng)力、高地壓、高地溫特點(diǎn)，使膠結(jié)充填采礦法成為首選方法。由于充填工藝涉及礦山安全與經(jīng)濟(jì)效益，因此引起國(guó)內(nèi)外采礦界的廣泛關(guān)注，取得了不少研究成果。

(1)水泥替代品研究取得重大突破。

膠結(jié)充填的主要缺點(diǎn)是充填成本過(guò)高，膠結(jié)充填材料成本中，水泥費(fèi)用占將近60%~80%，因此降低膠結(jié)充填成本的一個(gè)重要途徑就是尋找水泥替代品，以降低水泥消耗。國(guó)內(nèi)外的研究及應(yīng)用實(shí)踐表明，冶煉廠水淬爐渣、火力發(fā)電廠粉煤灰、鋁廠赤泥，都是性能良好的水泥替代品。尤其是粉煤灰，除了可部分替代水泥降低充填成本外，還可以改善漿體流動(dòng)性能、提高漿體懸浮性，因此應(yīng)用更為廣泛。

根據(jù)中南大學(xué)在安徽銅陵新橋硫鐵礦、湖南柿竹園有色金屬礦、湖南水口山礦務(wù)局、貴州開(kāi)陽(yáng)磷礦等進(jìn)行的試驗(yàn)研究成果，添加粉煤灰后，充填體固水性能明顯提高，泌水率僅2%~4%，與普通膠結(jié)充填(泌水率一般為12%~15%)相比，降低60%。另外，根據(jù)中南大學(xué)與高峰公司進(jìn)行的“高峰礦業(yè)有限責(zé)任公司膠結(jié)充填骨料性能研究”，粉煤灰可以有效解決高硫尾砂膠結(jié)充填中充填體的膨脹破壞難題。

(2)新型充填技術(shù)不斷涌現(xiàn)。

在招遠(yuǎn)金礦、焦家金礦進(jìn)行了高水速凝全尾砂膠結(jié)充填新工藝試驗(yàn)，采用高水速凝材料，與全尾砂漿混合制成質(zhì)量濃度30%~70%的充填料漿，充入采場(chǎng)后，不需脫水，8h即可上設(shè)備作業(yè)。盡管所使用的高鋁型高水速凝材料還存在不足之處，但該材料基本解決了尾砂分級(jí)脫泥、井下脫排水、采場(chǎng)接頂?shù)燃夹g(shù)難題，為更好利用全尾砂充填開(kāi)辟了一個(gè)全新的領(lǐng)域，也為研制材料來(lái)源廣泛、成本較低、性能更好的新型高水速凝材料奠定了基礎(chǔ)。

塊石膠結(jié)充填新工藝已得到推廣應(yīng)用。該工藝由于塊石與砂漿分開(kāi)輸送，利用砂漿的穿透性固結(jié)塊石，無(wú)需攪拌，其充填體強(qiáng)度接近于混凝土膠結(jié)充填強(qiáng)度，與混凝土膠結(jié)充填相比，充填效率提高，工藝更為簡(jiǎn)單，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低。高峰公司在100號(hào)礦體安全隱患綜合治理中，試驗(yàn)并成功運(yùn)用了該項(xiàng)新技術(shù)，即井下掘進(jìn)廢石不出窿，直接充入采空區(qū)或采場(chǎng)，廢石與水泥砂漿交替下料，自然混合構(gòu)筑塊石膠結(jié)充填體，取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。

應(yīng)用分級(jí)尾砂管道水力輸送的充填工藝技術(shù)已相當(dāng)成熟。為解決分級(jí)尾砂脫泥后堆庫(kù)困難及尾砂分級(jí)工藝復(fù)雜的難題，近來(lái)不少礦山推廣了全尾砂膠結(jié)充填技術(shù)，常用工藝是選廠20%左右低濃度的全尾砂經(jīng)濃密、過(guò)濾等機(jī)械手段進(jìn)行濃縮后，與水泥混合攪拌形成充填漿體，如廣東凡口鉛鋅礦。但該工藝需用機(jī)械方法進(jìn)行濃縮、過(guò)濾，工藝復(fù)雜，成本較高。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)一些礦山引進(jìn)和試驗(yàn)采用了全尾砂膏體泵壓膠結(jié)充填工藝，如金川集團(tuán)等，推動(dòng)了全尾砂膠結(jié)充填技術(shù)的進(jìn)步，為尾砂產(chǎn)率低、充填料來(lái)源不足的礦山提供了成功的實(shí)例。