充填采煤技術在煤層開采中的技術要點

摘要：充填采煤技術主要指的是對煤層進行開采時充分利用所產(chǎn)生的廢料以及煤矸石等廢棄物來對采空區(qū)進行填充，一方面能夠確保施工區(qū)域的安全，一方面還能充分利用肥料，將對環(huán)境的污染降到最低。對促進資源的科學合理利用，以及采煤行業(yè)的持續(xù)發(fā)展有著重要意義。為此，本文將對充填采煤技術在煤層開采中的技術要點談談自己幾點看法，以供參考。

關鍵詞：充填采煤技術；煤層開采；技術；要點

一、充填采煤工藝概述

我國作為煤炭存儲量豐富的國家，煤炭的開采為社會經(jīng)濟發(fā)展及人們生活提供了重要的支撐。進入新時期以來，隨著構建節(jié)能環(huán)保型社會要求不斷深入，在這種情況下如何降低環(huán)境污染及以最小代價獲得煤炭就成為行業(yè)所關注的重點，而充填采煤技術地出現(xiàn)能夠很好地滿足當前煤炭行業(yè)發(fā)展所需。結合實踐來看，在以往煤炭開采中所使用技術會使得地表建筑物應采空區(qū)頂部巖層沉降而受損，并且也會造成一定的環(huán)境污染。而充填采煤技術應用時，其通過把煤礦開采中所留下的矸石、粉煤灰以及黃沙等廢棄物充填會采空區(qū)中去，這樣一來可以有效地防止其頂部巖層出現(xiàn)沉降。根據(jù)筆者研究來看，充填采煤技術具有兩方面優(yōu)點：第一，受煤礦開采特性所影響，其生產(chǎn)中往往會出現(xiàn)很多諸如矸石、粉煤灰等廢棄物，在以往企業(yè)還需要將它們運出工作面，而借助于充填采煤技術地應用可以將這些廢棄物用于充填到采空區(qū)，這樣一來不但能夠有效地避免其頂部巖層出現(xiàn)大面積沉降而危害煤礦地面建筑物，同時也可以降低煤礦企業(yè)充填成本，進而提升其經(jīng)濟效益；第二，充填采煤技術作為一項綠色煤礦開采技術，其對于推動行業(yè)及煤礦企業(yè)在新時期發(fā)展，并滿足當前節(jié)能環(huán)保型社會地構建發(fā)揮了巨大的作用。

二、充填采煤技術在煤層開采中的技術要點

（一）膏體填充采煤技術

在煤層開采中，較為常用的一項采煤技術即膏體填充采煤技術，此技術可以充分整合礦產(chǎn)附近的黃土、煤渣以及碎石等廢棄物，并依照特定比例將其溶解成膏狀粘液體，在目標區(qū)域中利用重力填充或增壓的方式來填充上述膏狀粘液體。此技術不但可以將對煤礦采集目標區(qū)域中的底板破壞降到最低，而且還能有效利用礦產(chǎn)周圍廢棄物，以有效提升資源的利用率，在提升礦區(qū)開采安全等級的同時，還能將對生態(tài)環(huán)境的破壞減小。當前，不少學者在該技術基礎上對二次膏體填充采煤技術進行研究，但是只能在膏體填充采煤技術的前置基礎上方能有效開展?？偟膩碚f，膏體填充采煤技術能夠有有效降低開采煤礦的成本，并且能夠?qū)⑦\輸以及掘巷期間的局部通風時間縮短，提高整體工作效率。

（二）高水材料填充技術

通常來說高水材料填充技術主要具有如下幾方面特點：第一，該技術采用的充填體具有較高含水量。在充填過程中所使用高水材料所形成的充填提及含水率通常可達到80-90%。第二，一般采用的是高水材料、凝固速度快的甲、乙兩種漿液作為填充題，且將其均勻混合后5-30min便可完成初凝。第三，此技術采用充填體具有較好的泵送性能，且在混合甲乙兩類材料漿液前，不會有沉淀以及凝固情況出現(xiàn)。第四，此技術使用的充填體無害無毒，且強度較高，工序流程簡介。首先各自均勻攪拌兩種粉料以形成漿液，將其混合均勻后通過輸送機將其運輸至填充巷內(nèi)。然而在此過程中，必須要高水材料的干燥，避免其受潮，如若發(fā)生受潮情況，則必須要對其混合比例進行重新調(diào)整。此外，需同時將兩類材料放置于混合器中，控制混合時間不少于5min。

（三）煤矸石填充采煤技術

當前，我國有不少煤礦企業(yè)存在開采不規(guī)范的行為，這無疑會導致壓煤量加大，且在大巷內(nèi)部以及礦井附近建筑物底下等留設煤柱資源遭到大量浪費，所以在一定程度上加大了煤矸石的出產(chǎn)量，致使礦井輔助提升緊張，且在處理堆矸場地問題上難度越來越大。但是，采用煤矸石填充采煤技術則能夠有效解決該類問題。此技術通常要求使用特定設備來輔助完成，以便于可以在采煤時采用拋射的方式來將產(chǎn)出的煤矸石填充至特定填充區(qū)域內(nèi)，以確保所開采煤層的安全性。此外，還能利用煤矸石填充系統(tǒng)來利用膠帶輸送機將煤矸石運送至填充巷內(nèi)并進行注漿加固，從而有效控制開采沉陷，并將煤炭資源進行充分回收，以起到對土地資源保護的作用。

（四）綜合機械化固體填充技術

當前，在現(xiàn)代化礦井中，綜合機械化固體填充技術得到了廣泛的應用，其主要是通過機械化的方法來直接密實礦區(qū)周圍的矸石煤渣并將其填充至填充巷內(nèi)，如此一來，不但與巖層的移動規(guī)律相符，而且還能對煤礦開采區(qū)域附近的升天環(huán)境的破壞降到最低。通常情況下，此項技術能夠有效解決在普通填充時經(jīng)常發(fā)生的空間約束問題，而且適用于各類煤礦中。其主要是利用連續(xù)型垂直向的輸送系統(tǒng)來從地面將物料運輸至井下，而且其輔助動力機還可以結合具體情況來確保填充固體緊固性良好，確保整體作業(yè)的安全。

三、結束語

在倡導節(jié)能減排的今天，在煤礦開采中應用填充采煤技術有著極為積極的現(xiàn)實意義，并且與國家所提倡的綠色開采，節(jié)能減排理念相符。為此，在實踐工作過程中，相關工作人員必須要正確掌握其中技術要點，并不斷提高煤炭開采效率與質(zhì)量，以有效推動煤礦行業(yè)健康、持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

[1]喬國棟.綜合機械化固體充填采煤技術研究進展[J].山東煤炭科技，2015（3）：47-48.

[2]繆協(xié)興，張吉雄.井下煤矸分離與綜合機械化固體充填采煤技術[J].煤炭學報，2014，39（8）：1424-1433.

[3]蘇建.充填采煤技術的現(xiàn)狀與發(fā)展分析[J].中國新技術新產(chǎn)品，2012（18）：99-99.

作者簡介：黃磊（1989-），男，漢族，籍貫：山西大同，學歷：太原理工大學在職研究生，職稱：助理工程師，現(xiàn)任職務：技術員。