一、目的意义

根据《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》及《关于加快推动工业资源综合利用的实施方案（工信部联节〔2022〕9号）》等一系列法律法规政策要求，矿山应对开采及选矿过程中产生的大宗固废进行减量化、资源化、无害化处理，其中，采用充填采矿法进行采空区充填是国家政策鼓励且行之有效的处理方式。

我国有色金属矿山数量众多，矿体赋存条件不同导致应用的充填工艺与技术类型多，当前普遍采用废石与尾砂充填（包括水力充填和胶结充填）、全尾砂膏体充填等充填工艺进行采空区充填。目前，《全尾砂膏体充填技术规范》国家标准已经发布实施，但是废石与尾砂充填还没有相应的技术标准，导致废石与尾砂充填的技术要求、工艺流程及参数、监测内容和方法等执行技术标准不统一，部分矿山难以达到预期的充填质量要求和技术经济效果，不能很好地满足绿色矿山建设、助力实现碳达峰碳中和目标要求。因此，制定本标准有利于推广先进适用充填工艺技术，提高大宗固废规模化利用率，消除或降低生态环境破坏，促进矿产资源综合回收利用，填补废石与尾砂充填技术标准空白。

二、必要性

1．法律法规政策要求

开展大宗固废综合利用是生态文明建设和实现碳达峰碳中和目标的重要内容，党中央、国务院对此高度重视。新修订了《固废法》，且在《关于“十四五”大宗固体废弃物综合利用的指导意见（发改环资〔2021〕381号）》中提出：大力发展绿色矿业，推广应用矸石不出井模式，鼓励采矿企业利用尾矿、共伴生矿填充采空区、治理塌陷区，推动实现尾矿就地消纳。到2025年新增大宗固废综合利用率达到60%，存量大宗固废有序减少。

我国有色金属矿山每年排出废石近12亿吨，产生尾矿近7亿吨。但是，矿山废石利用率仅为17.77%，尾矿综合利用率为32.5%。因此制定本项行业标准不仅是对法律法规政策的积极响应，也有利于提升“十四五”工业固废综合利用率。

2．绿色矿山建设要求

构建工业绿色低碳制造体系，推进绿色矿山建设其中一项重要任务是提高工业固废规模化综合利用率，以解决长期以来我国矿山不断产生的固体废物得不到有效处置，大量堆积在地表，占用并破坏土地资源，带来空气、土壤和水源等环境污染问题，以及不经处理的井下采空区带来的地表沉降、塌陷等问题。通过本次标准制定，推广井下矿山先进适用充填工艺技术，实现“废石不出坑，尾砂少入库”，对矿山大宗固废进行源头治理以满足绿色矿山建设的要求。

3．提高矿产资源综合利用率要求

矿山采空区充填与不充填相比，一方面采空区充填能够减少矿柱或分段隔层厚度，提高资源回收率；另一方面充填采矿技术可以对矿石进行选别回采，保障矿产资源不被破坏和浪费。

随着现代化进程的快速推进，人们对矿产资源的需求量与日俱增，矿产资源开发进程不断加快，资源日渐枯竭，开发逐渐向着贫、细、杂的方向发展，充填采矿可以很大程度上提高矿山资源综合利用率，延长矿山服务年限，助力矿山可持续发展。

4．经济效益及社会效益

采用废石与尾砂充填，可减少废石堆场、尾矿库建设费用和运行费用，降低废石运输费用和减少尾矿输送费用，减少充填料制备费用，降低环境保护相关费用缴纳。可提高矿产资源综合利用率和生产能力，降低矿石损失率和贫化率，创造可观经济效益。

在生态环境保护方面，减少大宗固废排放，可降低或减少空气、土壤和水源等的污染，减少土地占用，减少或消除地质灾害隐患，创造显著社会效益。

5．工艺技术可行性

国内矿山一般通过有轨机车或无轨运输设备，直接将井下产生废石倒运至采空区进行废石充填；将选厂尾矿浆通过砂泵输送至制备站，利用砂仓自然沉降或旋流器进行分级制备得到可直接用于井下充填的分级尾砂；或利用深锥浓密机提高尾矿浆浓度后，输送至搅拌设备与胶凝材料一起充分搅拌形成高浓度全尾砂充填料浆，再通过水力管道输送方式把制备好的分级尾砂或全尾砂借助势能或泵送至采空区进行充填。废石与尾砂充填工艺技术与膏体充填相比，具有充填成本较低，应用普遍，技术成熟，很容易进行大面积推广的优点，具备制定行业标准的条件。

目前我国大多数有色金属矿山均为地下深部开采，开采成本大，矿石品位偏低，如果采用膏体充填工艺，将因充填成本较高而难以产生经济效益。因此采用废石与尾砂充填工艺是低品位矿或经济价值较低矿种的矿山的另外一条技术路线选择，不仅解决矿山固体废弃物的资源化利用问题，而且能降低采矿成本和提高企业效益。

本文件规定了有色金属矿山废石与尾砂充填的技术要求、工艺流程、充填准备、采空区充填及其监测内容和方法。

本文件适用于采用废石与尾砂进行采空区充填的有色金属矿山。

1．技术要求：对采空区、废石运输及尾砂充填管线、阻车器、密闭墙等相关充填工艺流程提出技术要求。

2.工艺流程

废石与尾砂充填工艺流程，见图1。

图1　废石与尾砂充填工艺流程图

3．充填准备：对充填物料、采空区、密闭墙、废石充填系统、尾砂充填系统、充填联络通信网络等充填前期准备工作作出技术规定。

4．采空区充填：对废石充填、尾砂充填、充填脱水、应急处置等工艺流程作出技术规定和参数设定。

5．监测：对充填料浆浓度、流量监测、密闭墙质量监测、充填管道监测、采空区监测、尾砂充填自动监测控制系统、环境监测的监测内容、方法、参数等作出规定。

1.国内外情况说明

充填采矿在国外应用较早，1864年美国宾夕法尼亚一矿山为保护教堂基础安全，进行水砂充填实验取得成功后，南非等不少国家相继跟进。20世纪美国和加拿大开始通过泵压或自流输送选厂分级尾砂进行水砂充填，随后逐步大面积推广应用。当前国外应用较为典型的有澳大利亚最大铜矿山芒特艾萨、布罗肯希尔铅锌矿等矿山，采空区主要以分级尾砂和废石进行充填。我国50年代开始有矿山进行废石充填，1965年湖南锡矿山为控制大面积地压活动，首次采用尾砂水力充填工艺。进入80年代后，分级尾砂充填工艺与技术在安庆铜矿等60余座矿山进行了应用，随后大范围推广。国外全尾砂胶结充填技术首先于20世纪80年代在德国、南非等国试验研究取得一定成果，并在一些矿山试验应用，如南非的西德瑞方登金矿。90年代初，我国长沙矿山研究院对全尾砂活化搅拌机进行研究成功后在济南张马屯铁矿投入使用，实现100%全尾砂充填。金川有色金属公司和广东凡口铅锌矿也在同期通过利用高效浓密机等装置对高浓度全尾砂胶结充填技术的试验取得成功，并用于工业生产，当前该工艺在全国得到普遍应用。

进入21世纪后我国很多矿山转向地下深部矿体、“三下矿体”以及其它复杂难采矿体进行开采，地压控制问题日益突出，成为地下矿山高效、安全作业的一大障碍，充填采矿法和充填工艺技术越来越受重视，且在发展的过程中不断创新与进步。废石与尾砂充填是我国目前应用较为广泛的充填工艺，其技术已相当成熟，例如中金岭南下属的凡口铅锌矿、云南铜业玉溪矿业有限公司、内蒙古阿尔哈达铅锌矿、山东黄金集团红岭铅锌矿、湖南水口山有色金属集团康家湾铅锌矿、广西华锡集团铜坑矿、福建紫平五金矿业有限责任公司、江西铜陵冬瓜山矿业有限责任公司、贵州紫金矿业有限责任公司、内蒙古西部矿业有限责任公司、保山市飞龙有色金属有限责任公司等企业采用该充填工艺。

2．项目与国际标准或国外先进标准采用程度的考虑

通过《国家标准信息公共服务平台》查询，本标准项目没有查询到对应的国际标准或国外先进标准。

3．与国内相关标准间的关系

国内有GB∕T 39489-2020全尾砂膏体充填技术规范、GB∕T 39988-2021全尾砂膏体制备与堆存技术规范、GB/T 51450-2022 金属非金属矿山充填工程技术标准、GB 50771-2012有色金属采矿设计规范、GB/T 51339-2018非煤矿山采矿术语标准、GB 25467-2010 铜、镍、钴工业污染物排放标准等相关标准。本标准将充分考虑与其它国家行业标准保持协调一致性。本标准与GB∕T 39489-2020、GB/T 51450-2022相比内容不存在重复或交叉情况，是一种不同的充填工艺方法，对比情况见表1。

4．是否发现有知识产权的问题

没有知识产权问题。