1 引言

在一些標準的采礦工程和采礦巖石力學教材中，沒有把削壁充填采礦法作為一種獨立的采礦方法，但削壁充填采礦法在貴金屬開采中經常使用。盡管從字面上有"充填",不過當比較采礦方法時，削壁充填采礦法應該與淺孔留礦法《漫談淺孔留礦法(Shrinkage Stoping)》劃為一類比較合適。

削壁充填采礦是開采極薄礦脈的一種干式充填法，在回采過程中分別崩落圍巖和礦石，采下礦石經溜井放出，崩落的廢石則存留在采空區進行充填，支撐圍巖并作為回采工作平臺。在礦脈傾角為60～85°礦體較薄, 厚度小于0.8米的急傾斜礦體中，普遍使用了削壁充填法。

2 削壁充填法的英文翻譯

正是由于削壁充填采礦法的這種作業方式，中國學者發表的英文論文或英文解釋中，削壁充填法最常見的翻譯形式為: waste lifting stoping和resuing stoping，而在實際的采礦工程中，使用"Narrow Vein Stoping"來描述這種采礦方法更合適些。

3 削壁充填采礦法的發展

顯而易見，對于厚度小于0.8m的脈狀礦床開采，一個最大的問題是機械設備太寬不能正好適應礦體邊界，而人工手選勞動強度太大，因此過去三十年針對這種采礦方法，主要是發展小型機械設備，例如Sandvik在2019年生產的這種窄形鉆機。機械化水平的提高導致了更高的安全水平，同時提高了生產力減少了成本。除此之外，還有許多新技術應用于削壁充填采礦法中，包括:  

(1) 監測巖體和預測巖爆狀況的地震系統現在已被廣泛使用在削壁充填采礦法中;

(2) 充填技術的改進提高了回收率，因此不必留下礦柱，可以緊靠回填面進行開采；

(3) 電子雷 管的使用使得爆破精度得到了極大提高；

(4) 工人可以在保護艙內工作;

(5) 新的軟件可以進行狹窄礦脈的建模和設計；

(6) 使用電池驅動的車輛，對于狹長礦脈，最大好處是減少熱量和柴油排放；

(7) 無人機和LiDar測量，LiDar是測繪狹窄礦脈作業的理想選擇，因為它能產生高分辨率、精確的三維可視化，并且不受光線條件、灰塵、深度等因素的影響；

(8) 機器人的使用，例如Boston Dynamic公司的四足機器狗；

4 鉆探式可持續采礦

對于礦脈太窄或地質條件過于復雜的礦體，加拿大的初創公司Novamera正在使用一種新的采礦方法，稱之為鉆探式可持續采礦(SMD, Sustainable Mining by Drilling)。這種技術將傳感器、機器學習算法和定向鉆探技術納入了一個兩階段系統。在第一階段，使用金剛石鉆頭沿著礦體的傾角向下鉆，在礦脈的上盤和下盤之間開出一個導向孔。鉆頭由近鉆孔成像工具引導，該工具能夠感知巖石和礦脈之間的對比。在第二階段，大直徑鉆頭沿著導向孔挖掘礦石，并利用反向循環、氣舉輔助技術將礦石帶到地面。一旦到了地表，礦石被送入一個固溶分離系統進行脫水，然后被運到當地的一個工廠進行加工。這兩道工序沿著礦脈走向繼續進行，一直持續到整個礦體被開采完畢。由于不涉及爆破，它是一種比其他大多數方法更安全、更穩定的采礦方法。

Novamera公司對溫室氣體排放和能源消耗做了初步工作，他們將SMD與澳大利亞的Costerfield礦場進行了比較，后者采用充填采礦方法開采。通過比較發現SMD在能源消耗、二氧化碳、氮氧化物和硫氧化物排放方面減少了50%或更多。此外還可以節省運營成本。Novamera公司的模型顯示，SMD的成本約為$100/t，而傳統的采礦方法的成本約為$125-200/t。

5 結束語

雖然新的技術很誘人，不過在現有條件下，對于脈狀礦床，首先考慮使用淺孔留礦法，如果脈狀礦床太窄，現有機械設備沒法使用，可以考慮使用削壁充填法，使用最原始的方法進行手采，這樣也可以解決一部分勞動力問題。