铅锌矿要不要用充填法,看矿体厚不厚大,顶板有没有含水灰岩,地表让不让塌陷。占住一条,崩落法出局,充填法就是主选项。
2026年11月,中金岭南凡口铅锌矿停产了,涉锌矿产能约20万吨,ILZSG(国际铅锌研究组)把2026年全球锌平衡改成短缺8.8万吨,崩落法的地表塌陷行不通。
本文拿这座标杆矿当样本,把选型到参数的账算一遍。
01 三条约束把崩落法挡在门外
凡口主矿体呈透镜状与似层状,平均厚20–50米,围岩是稳固的,普氏硬度系数f=8–13,但局部的顶板是砂岩或薄层泥灰岩,f只有4上下,方法就是被这些条件逼出来的。
更麻烦的在头顶。矿体顶部覆着含水壶天灰岩,地表建筑物要保护,采区严禁塌陷。这三条一摆,路就定了。崩落法(让顶板崩落来处理采空区)会引起地表移动,还会导通含水层,能选的只剩充填法(把尾砂等材料送回采空区撑住围岩的采矿方法)。
| 约束条件 | 方法后果 |
|---|---|
| 矿体厚大陡倾 | 适合大直径深孔或分层充填 |
| 顶板覆含水灰岩 | 崩落法导通含水层,出局 |
| 地表严禁塌陷 | 只能用充填法撑住顶板 |
02 采场结构参数决定产能上限
空场嗣后充填(采完再充填)是厚大矿体常用的路子。凡口1980年代在国内首次试验成功了VCR法(垂直漏斗式爆破),公开的Sh-600m采场宽20米,打φ165毫米主孔和φ110毫米边孔。
这套参数跑出300t/d的生产能力和150元/t的采矿成本,2020年后矿山把2–3个采场并成了超大空场,Sh-500m的S3号采场单采场近15万吨(采矿技术2023),空场放大后顶板容易冒落,上部硐室用锚注支护加固了。宽度怎么定,看的是矿岩稳固性和支护能力。
03 一步骤要效率,二步骤要安全
同一个矿的相邻采场用两套方法,一步骤采场走大空场,采完分段充填,充填体质量却差了。二步骤采场改用机械化上向高分层充填采矿法,两侧的充填体就撑在那里当矿柱,损失率3%,贫化率5%。一步骤要效率,二步骤要安全。
04 充填体强度按部位分区定
充填体强度不是拍一个数。数值模拟给出的结论是,主应力的峰值随着开采推进递增,推荐顶、底各10米按2.5MPa配,中部按1.5MPa配。
凡口的现场配比是对得上的,底部用低灰砂比(水泥与尾砂的重量配比)1:8的尾砂胶结,28天强度1–1.5MPa,上层的1:4高灰砂比棒磨砂到了5–7MPa,供铲运机走得动,受力大的地方加水泥,不受力的地方省了水泥。
05 选了充填法,尾矿的去处一并定
充填法把选厂的尾砂送回井下,采空区就成了现成的容器,尾矿里的硫会氧化产酸,入仓硫控制在3%以下,有铅锌矿半工业脱硫降到了0.92%。铅锌硫优先浮选出什么尾砂,充填端接的就是什么样的料。

铜铅锌浮选流程,尾砂从这里进充填系统
按满管率0.8(管道自流的充满程度)反算,分级尾砂要87毫米管径,细尾砂要155毫米,膏体改造时管网必须重算了。

尾矿库与井下充填并行的两种去处
06 采矿工程总包怎么落地:河北张家口一座4000t/d钼矿
方法定了,工期看工程组织。鑫海承接的河北张家口一座4000t/d钼矿采矿总包,2025年8月23日斜坡道(连通地表与井下的斜巷)和副井开工了,三个工作面同步推进,年底主体掘进预计到480米。
22人的项目部里采矿、通风、机电、地质和测量五个专业各有专人,20余台套的设备同步进场。

张家口钼矿采矿现场,多工作面同步推进
难点是多工作面的工序衔接。鑫海走EPC+M+O(设计施工运营全链)的路子,设计院出方案与施工图,工程公司承接井巷开拓与采准施工,采矿工程案例里有现场记录。
07 常见问题
充填法的采矿成本比崩落法高多少?
单看井下作业,充填高于崩落,但成本要连着算,充填省下了地表赔偿和尾矿库扩容,损失率与贫化率也压低了。凡口150元/t可作参照
充填体强度要做到多少?
充填体强度按部位分区定。设计工况顶板和底板各留10米按2.5MPa配,都带部位与龄期,报强度时两样都得说。
全尾砂充填为什么先脱硫?
尾矿里的黄铁矿在充填体里氧化产酸了,硫酸盐破坏胶凝产物,强度随龄期衰减,行业的一般要求是入仓硫低于3%,有铅锌矿半工业脱硫降到了0.92%,脱硫是为了充填体多年后站得住。
难的是核对三条约束,参数定对。有矿体剖面与水文资料的话,沿着01节的表格先自查一遍,再看矿山工程总承包的方案怎么落。
本文引用的公开资料与数据出处如下
Research Progress and Typical Cases of Deep Mines Backfill Technology in China,Wiley(凡口VCR参数):https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1155/er/6568210
超大空场采矿方法在凡口铅锌矿的应用,采矿技术2023, 23(2):https://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/ChlQZXJpb2RpY2FsQ0hJTmV3UzIwMjMxMjI2Eg9jYWlranMyMDIzMDIwMDgaCDMzMmZoemJt
二步骤采场机械化上向高分层充填采矿法研究:https://www.scholarmate.com/S/1PIJow
大直径深孔空场嗣后充填采矿法采场充填体合理强度研究,矿业研究与开发:http://www.chinamine.org.cn/article/id/kyyjykf_article_20250710
《基于满管输送的充填管路优化研究》,黄金科学技术2024, 32(1):https://www.geores.com.cn/hjkxjs/CN/10.11872/j.issn.1005-2518.2024.01.122
含硫与脱硫尾砂充填体力学特性试验研究,黄金科学技术2025, 33(1):https://cjournal.hep.com.cn/1005-2518/CN/1160180245509890867
长江有色与Mysteel:凡口停产、ILZSG缺口修正(2026年11月):https://www.ccmn.cn/news/ZX018/202611/227133bf76ef4b05af29d4eb6ee2193b.html
凡口Sh-500m S3号采场企业公开信息:http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzIzMDc1MjMwMQ==&mid=2247521729&idx=1
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