一 引言

井下矿山传统开采模式多采用空场法、崩落法处理采空区，井下掘进矸石、采矿废石等固废多外排堆存，存在排土场占地大、固废堆积量大、地表生态破坏严重、采空区塌陷风险高、资源利用率低等突出问题。传统胶结充填存在配比单一、成本偏高、固废消纳率低、充填体稳定性差等短板，难以满足绿色矿山建设、安全生产及固废合规处置要求。

本技术以井下固废就地消纳、采空区安全治理、资源循环利用为核心，采用“井下分拣破碎+精准配比制浆+管道泵送充填+固化稳压养护”一体化工艺，实现掘进矸石、尾矿、采矿废石等矿山固废资源化再利用，同步治理采空区地压隐患，达到降本增效、防灾治灾、生态减排的多重治理目标。

二 核心技术体系

（一）井下固废分级预处理技术

针对井下采矿产生的掘进矸石、剥离废石、尾矿废渣等固废，建立井下就地分选、破碎、筛分预处理体系。通过移动式破碎筛分设备对大块废石进行分级破碎，筛选出合格骨料，剔除杂质与不合格大块物料，实现固废粒径、级配标准化控制。

对不同类型固废进行分类堆放、分区配比，保证充填骨料级配连续、稳定性好，有效解决原生固废粒径不均、杂质多、配比不稳定导致的充填体强度不足、易离析等问题，为高质量充填制备提供合格原料保障。

（二）多元固废协同配比优化技术

依托骨料级配试验、胶结强度试验、流变性能测试，建立矸石尾矿胶凝材料多元协同配比体系。根据不同采场埋深、地压大小、开采扰动强度，分区、分段定制最优充填配比参数，精准控制灰砂比、含水率、骨料掺量。

通过优化多元固废掺配比例，大幅提高矿山固废掺用比例，减少水泥用量，在保

证充填体抗压强度、整体性与密实度的前提下，有效降低充填成本，实现固废最大化资源化消纳。

（三）管道密闭泵送充填施工技术

采用集中制浆、管路密闭泵送的机械化充填工艺。预处理合格固废骨料与胶凝材料、水按配比搅拌均匀，制备高流动性、低离析充填料，通过专用充填管道输送至井下各类采空区、废弃巷道、采场空区。

优化管路布置、输送流速与泄压工艺，有效解决长距离输送堵管、磨损、泌水离析等难题，实现充填料连续、稳定、高效输送。采用分层充填、分次浇筑、封顶密实工艺，保证充填体饱满密实、接顶良好，杜绝空洞、缝隙、松散夹层。

（四）充填体固化养护与地压防控技术

结合井下温湿度环境，建立充填体阶段性养护与强度监测机制，跟踪充填体初凝、终凝及后期强度增长规律，确保充填体具备良好整体性、稳定性与抗扰动能力。

利用密实充填体有效支撑围岩、转移地压、限制顶板下沉与围岩变形，大幅降低采空区垮塌、片帮、岩爆等地质灾害风险，实现“以充填控地压、以固废治空区”的安全治理效果，为后续回采作业提供安全保障。

三 技术应用优势

1. 固废资源化利用率高。实现井下矸石、尾矿、废石就地消纳、变废为宝，大幅减少地表固废堆存量，彻底解决矿山固废处置难题，生态减排效益显著。

2. 采空区治理效果可靠。密实胶结充填体可有效支撑围岩、平衡地压，显著降低顶板垮塌、地表塌陷及井下地质灾害风险，提升矿山开采安全保障能力。

3. 生产成本显著降低。就地利用井下固废替代外购砂石骨料，减少水泥消耗、征地堆存及运输费用，大幅降低充填成本与环保治理成本，经济效益突出。

4. 绿色合规性强。有效降低矿山固废排放量、土地占用及生态破坏，完全契合绿色矿山、生态环保、固废综合利用相关政策规范，助力矿山合规生产与评级创建。

四 应用成效与推广价值

该技术适用于各类金属、非金属井下矿山采空区治理、残矿回收、空区回填及固废综合利用工程。技术落地后，可实现矿山固废大规模资源化消纳，有效根治采空区安全隐患，改善井下作业环境，同步实现安全生产、固废减量、生态保护与降本增效多重成效。

整套工艺成熟、适应性强、标准化程度高，可广泛应用于新建矿山充填系统建设、老旧矿山充填改造、空区隐患治理及固废综合利用技改，是现代矿山绿色开采、智能开采、可持续发展的核心关键技术，具备极高的行业推广价值。

五 总结

井下采矿固废充填资源化利用技术，构建了“固废处置—空区治理—安全保障—资源再生”一体化绿色开采体系，有效破解井下采空区灾害突出、固废堆存污染、资源浪费等行业痛点。在提升矿山本质安全水平、盘活矿产资源、降低开采成本、改善生态环境方面作用突出，为矿山绿色低碳、安全高效、可持续高质量发展提供重要技术支撑。