2016年12月，由中冶北方设计的马钢集团张庄铁矿充填系统经过七个多月的连续运行，各项指标均达设计要求，顺利投产。该项目开创了国内外大型、特大型矿山采用深锥浓密机作为充填制备设备的先河，经济效益和社会效益显著；实现24小时连续运行，突破了矿山无尾化运行的技术瓶颈，有效避免了尾矿库次生灾害的发生，对生态矿山的建设意义重大，为建设绿色矿山提供了良好的示范效应。该工程的成功投运，标志着中冶北方在矿山充填系统设计领域取得了重大突破，填补了国内外矿山大流量连续充填作业的技术空白，彰显了中冶北方在我国冶金矿山设计领域的龙头地位。

因势而谋　抢占发展制高点

中国是一个矿产资源大国，近年来，随着矿产资源需求的上升以及开采的持续深入，矿业尾矿的积存量和年排放量逐年递增，资源环境压力日益加大。传统的开采方式对生态环境破坏极大，主要表现为地表塌陷、地下水流失、尾矿库和废石场占用大量土地等。一些矿山对尾矿库的管理不善，极易造成溃坝等事故，存在重大的安全隐患，因此尾矿库已成为重大的危险源与污染源。

在提倡可持续发展，构建资源节约型、环境友好型社会的今天，金属矿山如何更加有效地利用现有的尾矿资源，在保护环境的条件下实现安全生产，是摆在矿山企业面前的一道难题。充填采矿法利用尾矿对地下采空区进行充填，既可以提高矿石资源利用率、保护远景资源、防止地表塌陷、有效控制地压灾害，又可以减少固体废料向地表排放、降低尾矿库等级，是理论上解决上述难题的有效方法。然而，充填法在大型、特大型地下开采矿山上的应用仍属空白，尚无经验可循，亟待填补。

中冶北方作为我国冶金行业铁前领域顶尖的技术代表，肩负着引领行业转型升级、将中国技术推向世界的重任。面对制约行业发展的瓶颈问题，中冶北方义不容辞，于2014年初专门成立了课题组进行技术攻坚，依托中国中冶“三五”重大科技专项，以马钢集团张庄铁矿、首钢集团马城铁矿充填系统为研究对象，以张庄铁矿尾砂为实验样本，全面开展大规模开采铁矿山充填系统料浆制备与深井自流输送关键技术的研究。

应势而动　打造发展新优势

为拓宽研究思路，课题组一方面组织技术力量对国内外采用充填法开采的矿山进行考察，邀请清华大学、中国矿业大学的资深教授以及国内外知名的设备供应商进行专题研讨；一方面组织技术骨干对张庄铁矿、马城铁矿、大贾庄铁矿等开展充填系统设计的工程进行设计方案优化。同时，加强与国内外科研院所的合作与交流，加大充填系统领域科研业建力度。截至2016年11月底，公司现已申报矿山充填系统领域发明专利5项，实用新型专利7项，其中1项发明专利和6项实用新型专利已获得授权，其余尚在审批之中。

经研究论证，课题组确定了重大专项技术攻关项目“深部金属矿床安全高效开采关键技术研究”，主要包括“大规模开采铁矿山充填系统料浆制备与深井自流输送关键技术研究”和“深部采矿充填体材料特性及稳定性研究”两个方面。课题组统一组织分配任务，定期研讨和汇总课题的阶段性成果，并阶段性的论证和制定相关内容的课题研究计划。经过不懈的努力，终于解决了大规模开采铁矿山充填系统料浆制备与深井自流输送的问题，顺利通过了中国中冶重大科技专项的认定，并成功将该技术首次应用于张庄铁矿充填站。

相较于国内已建成的传统充填系统，张庄铁矿充填站利用深锥浓密机处理选厂尾砂，底流浓度相对稳定，可实现连续大流量、高浓度放砂；溢流水水质较好，可实现选矿水的循环利用，同时提高了尾砂的利用率；采用连续制备工艺，为实现矿山无尾排放创造了前提条件，有效降低了充填系统数量，减少占地和征地费用；系统自动化运行，连续充填作业，无需频繁冲洗管路，便于管理，提高了劳动生产率；基建投资大幅降低，张庄铁矿充填系统工程总投资较传统的充填方案节省两千多万元，应用前景广泛。

乘势而上　闯出发展新路子

张庄铁矿充填站是矿山充填领域技术研究的一个里程碑，掀开了我国矿山充填系统设计的新篇章，标志着中冶北方主持的中国中冶“三五”重大科技专项《深部金属矿床安全高效开采关键技术研究》之《大规模开采铁矿山充填系统料浆制备与深井自流输送关键技术研究》和中国中冶采选技术中心重点科研项目《大型深部金属矿床充填开采关键技术研究》之《大规模开采铁矿山全尾砂胶结充填连续制备系统研究》已经具备了规模化推广实施的条件，也充分证明了中冶北方在该领域的科研实力及技术水平，为中冶北方在该领域拓展市场提供了更强有力的支撑。

大规模开采铁矿山充填系统料浆制备与深井自流输送关键技术研发与应用，体现了中冶北方人对技术创新的孜孜追求，彰显了中冶北方人创新意识薪火相传的优良传统。中冶北方与张庄铁矿联手创造了行业的典范，引领了行业的转型升级，在绿色矿山发展道路上迈出了重要的一步。相信在不久的将来，中冶北方将凭借此项技术帮助更多的矿山企业度过转型升级的阵痛期，推动整个冶金行业在这场创新的浪潮中涅槃重生！　（作者单位：中冶北方）