现代煤矿开采充填技术的发展探析

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1、现代煤矿开采充填技术的发展探析时涛（济宁矿业集团有限公司霄云煤矿，山东，272213）【摘要】木文首先讲述了充填开采的概况，然后介绍了充填技术选择的基木原则，之后介绍了充填技术的分类，最后介绍了充填技术在采矿实践中的前景展望。【关键词】煤矿开采；充填技术；发展探析一、刖吕煤炭是我国主要的能源支撑，在我国经济发展中起着重要作用。煤矿开采充填技术不仅能有效控制地表的沉陷，还能有效保持地形地貌和地面建筑物基木原状等，在煤矿开采中起着重要的作用。二、充填开采概况充填法是顶板管理方法的一种，它是利用沙子、碎石或炉渣等材料充填采空区，借以支撑围岩，防止或减少围岩垮落和

2、变形。传统的充填方式可分为水力充填、风力充填、机械充填、肝石自溜充填等，是在煤层开釆过程中向工作面后方采空区内充填水砂、肝石或粉煤灰等充填材料以自称上覆岩层的顶板控制方法。在这些充填法中，水砂充填法减沉效果最好，地表下沉系数一般为0.1-0.3o风力充填一般用于缺乏水源、井下不宜增加水流等条件的矿井。肝石自溜充填用于急倾斜煤层或倾斜煤层，优点是不需要专用设备，对充填材料的要求也不要，减沉效果比不上水力和风力充填。肝石充填地表下沉系统一般为0.3-0.4。国外的煤矿都曾釆用过充填法釆煤。充填开采在波兰、德国发展应用最多也最好。波兰在城镇及工业建筑物下采煤时采

3、用水砂充填的采煤量占全国建筑物下采煤量的80%左右。国外使用的充填材料通常是河砂、煤肝石和电厂粉煤灰等。对于矿井来说，实施充填开釆工艺，不仅能有效的抑制上覆岩层移动，能较好地控制地面的沉陷,并能提高煤炭资源的回收率，有较好的社会效益和环保效益。三、充填技术选择的基本原则1、安全性原则即在充填技术的选择吋，应该有效控制地压，防止采矿过程中的岩爆事故等的发生。这就要求在选择充填技术吋，要对采矿现场的地压和充填技术进行分析,据此，胶结充填法成为了首选充填技术。2、实用性原则在采矿作业之前，应对财产储量进行预测和设计，以此决定填充物料的大小,选择合适的充填方法。在

4、采矿实践中，水利充填法的充填效果最强，但是不能保证矿山开采过程中的采充平衡，导致安全事故的发生。3、便捷性原则在选择充填技术时，要求方法操作简洁轻松，物料配比和控制比较方便，也要有利于系统操作人员的工作开展。4、经济性原则在建设填充系统时，有的基建费用较高，经营费用比较低；而有的基建费用较低，经营费用较高。因此，在选择充填方法吋，要对充填技术的成本进行计算，选择最佳的搭配方式，以节约成本。如在采矿过程中，矿山废弃砂石较多，则可采用胶结充填法，节约成本。5、稳定性原则在采矿实践中，充填方法的选择要力求减少故障的发生，保证系统的稳定运行，在发生故障时，能够以最

5、快的速度进行维修，减少资源的浪费和人员的伤亡。在采矿实践中，尽量采用国产设备，在人员培训和设备的维修方面都比国外方便。再者，为保证充填系统的稳定运行，在采矿实践中应准备备用系统，加强操作人员的培训，保证充填系统稳定运行。6、保护环境原则在充填系统的设计和选择时，应当将环境纳入考虑的范畴，将煤灰、尾砂等进行冋收利用，不仅能降低充填成本，还能减少环境污染，促进经济的可持续发展。四、充填技术的分类1、膏体充填采煤技术膏体充填采矿技术在充填采矿工程中发挥非常重要的作用，尤其是在金属采矿工程中得到广泛推广使用。膏体充填采煤技术实际就是将煤矿矿井附近的煤歼石、粉煤灰、

6、河砂、以及城市固体废弃垃圾等在需要填充的地面，按照相关配比要求加工制作成不需要进行脱水处理的牙膏状浆体，然后利用高压充填泵或重力加压进行加压灌注，通过浆体输送管道送入到需要充填的矿井下，根据工程实际地形适吋充填已经采空的采煤区的充填采煤方法。煤矿膏体充填采煤技术所采用的充填原材料多为劣质低质固体废弃物，其充填原材料品质间差距较大，质量波动非常大。2、肝石充填采煤技术歼石充填采煤技术其主要充填材料为煤炭开采过程中产生的煤歼石，其主要动力是靠风力、重力、或其他机械等动力将以煤歼石为主的固体废弃物抛入或输送到矿井采空区进行充填采煤的方法。根据煤肝石动力源的不同，

7、可以将肝石充填采煤技术划分为人工充填、自溜充填、风力充填、普通机械化充填、以及综合机械化充填等。人工煤歼石充填采煤技术由于其综合充填效率水平较低、劳动工作强度较大，加上冋采工艺适应性非常差，在煤炭充填开采中很少采用。自溜充填和风力充填技术由于受到源动力输送不稳定等因素的制约，只有在外部条件非常优越特殊的矿区使用。普通机械化是根据采空区实际情况，采用专门机械如抛歼机等）将采煤过程中产生的煤肝石抛射向采空区进行充填采煤。普通机械化煤歼石充填技术利用井下开采过程中形成的煤歼石进行填充，其充填系统较为简单,装备综合投资成本较低，多用在薄及中厚煤层普采工艺中进行充填

8、采煤。综合机械化歼石充填采煤技术，是指在综合机械化采煤作业工作面上