充填采煤技术现状与展望

刘晓鹏

摘要：随着社会的发展，我国的煤矿工程的发展也有了进展。就目前来看，我国在煤矿开采过程中依然有沉陷问题发生，这就使我国煤矿开采事业的发展受到较大影响。基于此，本文首先以煤矿开采沉陷部分充填开采技术进行研究人重要意义为切入点展开了分析，进而分析了煤矿开采中部分充填开采技术发展目标，最后分析了控制煤矿开采沉陷部分充填开采技术。以期更好地对煤矿开采沉陷问题进行有效地控制。

关键詞：充填采煤;技术现状;展望

引言

随着经济的不断发展，对煤矿的需求量逐年上升，在一定程度上推动了煤矿技术和采矿方法改革与深化，促使国内大多数煤矿企业重视、强调技术创新。技术新方法不仅可以有效提高煤矿总产量，同时还有提升开采的安全性，在保障企业自身经济效益和社会效益的同时，更快地实现社会稳定、国家繁荣和发展的目标。

1对煤矿开采沉陷部分充填开采技术进行研究地重要意义分析

现如今在进行煤矿开采过程中仍然存在沉陷问题，为了切实有效地解决和避免出现这种问题就应当深入地对煤矿开采技术进行研究与探索，就目前来讲较为有效的开采技术主要是部分充填开采技术。在实际煤矿开采过程中一旦发生沦陷问题则应当对其周转建筑物做重建或拆迁处理，与此同时还应当阻断煤矿开采作业以避免造成更大经济损失。另外，国家有关文件规定不可以牺牲自然资源为代价来换取经济发展，一旦发生煤矿沦陷问题则会对周边生态环境造成毁灭性损害，这与我国相关政策相背离。在这种形势下，我们应当全面加强对煤矿开采技术地研究和开发，在煤矿开采过程中运用部分充填开采技术可以较好地解决好沉陷问题，同时还可以充分利用所开采出煤矿杂物回填入矿坑内，这样一来可以很好地避免了煤矿废弃物污染问题，进而对生态环境起一定保护作用，最终实现社会与经济效益共同发展的战略目标，部分充填开采技术地运用有效地推进了我国煤矿事业地健康、稳定发展。

2煤矿绿色开采技术及其应用

（1）保水开采技术及其应用在煤矿开采中运用保水开采技术可以避免对煤矿区域水资源的破坏与污染，从而实现煤矿绿色开采的目的。另外，保护水资源也是煤矿开采的重要指标，这是因为水资源破坏或者污染极易出现水渗透，进而引发安全事故。为了保护矿区水资源以及减少突水事故，在煤矿开采中可以运用矿井水回注技术，这样可以减少对煤矿周边生态环境的破坏与影响，从而实现煤矿绿色开采的目标。（2）分层注浆开采技术及其应用在煤炭资源开采过程中，相关人员可以通过相应的煤层巷道支护技术来保护煤层，或者通过减少矸石的排放来改善围岩的应力，从而达到净化空气的目的。合理应用分层注浆充填开采技术不仅可以实现煤矿和矿区周围的土地保护，而且最大程度地减少土壤侵蚀的概率，从而避免水土流失引起的土地损害现象。通过分层注浆充填，将固体废物充填到煤矿采空区，避免地面沉降甚至塌陷的发生，最终实现节能减排、绿色开采和环境保护。（3）煤矿巷道支护技术及其应用煤矿巷道支护技术主要是加强煤层的强度和硬度。通过对煤矿区脆弱区支护结构的加固，有效地避免了煤矿区的恶化。此外，有关人员还应将煤矸石填入煤矿采空区，减少煤矸石的排放，减少对生态环境的污染。相关人员还可以将矸石通过回用的方式填充到路基和混凝土结构中，达到绿色开采的目的。

3充填采煤技术优化

3.1覆岩离层分区隔离注浆充填技术

通过对我国大部分煤矿开采过程来看，在一般情况下，覆岩离层往往会在关键层之下出现，能够在与之相邻的关键层当中发生断裂，否则离层就不会出现。这种技术是依照传统的相关经验和规律进行有效的运用，并且其关键在于能够找到覆岩离层实际的位置和离层量的相关这些信息的有效数据。要求相关的工作人员要对注浆的时间进行严格的把控，这样才能够确保注浆质量符合相关的标准，如果关键层接近初次破裂的时候，则说明这时候就是最佳的时机，这是因为管检测在接近初次破裂的时候内部的离层是比较大的，向其内部进行注浆工作是比较容易实现的，并且还能够达到预期的效果。关键层发生第一次破裂问题受到很大的重视，由于关键层下方的离层空洞是在关键层出现第一次破裂之前，这样容易导致填充工作没有办法达到预期的效果，而且进行填充的浆液也不能够在这种情况下对关键层起到良好的支撑作用。为了能够解决这个问题，覆岩离层注浆技术也就被研发出来，这种技术原理是比较简单的，当关键层出现第一次破裂的时候承受最大的跨距应用于针对采面进行的分区处理工作，不同的离层也能够借助区间式的跳采模式而被浆液填满，关键层支持的牢固性也就因此得到提高，出现松落现象的概率大幅度的减少。

3.2关于膏体充填技术分析

该技术最大的优点主要是可以实现废弃物的有效循环使用，现此同时在废弃物中可以使用的材料种类也比较多且其整个充填过程具有较高安全性。在充填过程中所使用的膏体主要是用废弃泥土混合制作而成，其充填时间最好是在煤层和顶板冒落下来之间再进行，其主要是充分利用自身重力使其采空区进行充分充填。但在实际充填过程中值得注意的是应当切实把握好采空区宽度以确保其在可控制的有效范围内。此外，还应当对其充填状态的稳定性进行实时观察，以确保填充状态的稳定性，从而保障工作人员安全。

3.3条带开采冒落区注浆填充

目前，国内的煤矿开采通常都会采取条带开采技术，不过该类技术会使得采空区与上方岩层产生较大冒落区，此区域不能承受来自上方的载力与重力，如此便容易导致上方岩层载荷往相同方向聚集，最终于煤柱上聚集。一旦此载荷力过大，超出煤柱最大荷载限额，则会导致煤柱出现变形、损坏等问题。所以必须要有效采取冒落区注浆填充技术。先是于地表、井下等位置进行钻孔，随后沿着孔洞往冒落区内注浆，以实现填充的效果。最后注浆完毕后冒落区就能实现夯实与牢固，进而获得新的承受负荷的功能。冒落区注浆填充的牢固功能详细体现如下几方面：实际填充的材料可以给条带煤柱提供一个侧向力，进而提高了煤柱强度并实现宽度的控制，实际填充的材料会出现摩擦，进而可以实现煤柱自身荷载的分散，从而对煤柱的沉陷进行有效控制。不仅如此，实际填充物体能够起到有效的支护效果，进而保证煤柱以及关键层等稳定与安全。

结语

实施矸石充填开采技术后，提高了煤炭资源的采出率，延长了矿井的服务年限，避免了传统的村下开采造成严重的生态与人文环境破坏，消除了煤矿生产中排放的矸石对人类的生存与生活环境带来的危害，是实现绿色矿山的有效途径。

参考文献：

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[2]  庞凯.探究综合机械化固体填充采矿一体化技术[J].世界有色金属，2016（9）：59-61.

[3]  闫建宙.试论综合机械化固体充填采煤一体化技术[J].化工设计通讯，2017（6）：97-99.

（作者单位：山西华晋明珠煤业有限责任公司）