浅谈煤层填充技术要点

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1、浅谈煤层填充技术要点浅谈煤层填充技术要点［摘耍］无论是在哪个国家，煤炭都是一项非常宝贵的财富。这项大自然馈赠给人类的资源在我国表现出鲜明的地域特性，针对目前的这种状况，专家研究出了很多发展绿色煤炭开采技术的科学、经济的采矿理念，其中包括各种煤层填充技术。本文以填充采煤技术的特点为切入点，介绍了目前煤层开采中几种不同的填充采煤技术：膏体填充采煤技术、肝石填充采煤技术、高水材料充填采煤技术，并在此基础上，对综合机械化固体充填采煤技术要点进行了分析。［关键词］煤矿开采；煤层填充技术；特点；技术要点1前言煤炭作为主要的能源支撑，在我国国民经济发展中占有极其重耍的地位。近年来，随着我国国民经济的飞速发

2、展，能源需求量不断增大，作为主耍消耗能源的煤炭产量也在急剧增大。在这样一种环境下，很多煤炭企业为了提高在煤炭市场的竞争力，涌现了大量的滥采滥掘现象：很多矿业未经系统规划便直接投入设备，进行无规划的大肆开采；很多矿区在开采过后随机弃置……我国煤炭资源总体分布不均、开采地质条件不良等因素使得东部地区大多矿井煤炭资源近乎枯竭；另外，固体废物污染也给当地人们带来了不小的威胁。因此,我国很多煤炭专家提出了“绿色开采”这一采矿理念。作为煤炭开采过程中运用最广泛的填充采煤技术，在操作中成效显著，对发展“绿色”理念有着重要意义。2煤层填充开采技术的特点近些年来，填充开采技术在金属矿山的推广与应用上取得了很大

3、的成效,但在煤矿开采中却还未得到广泛使用，这与填充煤矿技术开采时的特殊条件有很大的关系。与金属矿的填充开采相比，煤层填充开采技术的特点主耍表现在以下几方面：2.1填充生产能力无法与采煤生产力相匹配总所周知，在填充采煤过程中，采煤和填充这两个环节是相互制约、相辅相成的，开采会影响填充，同时填充也会作用于开采。因此，矿井的开采是决定于采矿和填充这两个环节组成的回采作业大循环。只有实现采矿和填充的平衡，填充技术才会在矿山有效应用。就目前的整体情况來看，采煤生产能力与采煤生产能力无法匹配的问题已经非常突出。与金属矿山的传统炮采T艺相比,煤炭采矿工艺早就实现了综合机械化，达到了落煤、装煤、运煤、支护、

4、放顶五道工序的机械化水平，做到了特大型矿山的开采。但是，面对如此高产高效的采煤生产力，煤矿的填充技术并没有达到与之相匹配的水平。2.2填充材料供不应求金属矿山一•般采用废石、尾砂、冶炼炉渣等废弃物作为填充材料，其中尾砂约占开采量的50%-99%,如此之多的废弃物完全可以解决填充材料T序平衡的问题。但同金属矿山相比，煤矿自身废弃物比例甚少，通常来说，仅占开采量的15%左右，仅靠这15%的工业废弃物是无法满足整个采空区的填充问题的。因此，寻找丰富、廉价、合适的填充材料，以此來解决采空区的填充问题，达到填充材料的供需平衡，是填充采煤技术成功应用的一个先决条件。2.3填充成木与采矿效益的均衡问题与其

5、他的开采方法相比，填充开采虽然能最大限度地开采出地下的煤炭资源、保证生产的安全性、增加矿山的经济效益，但究其填充采煤过程中运用的填充设备、填充工序以及填充材料所增加的成本，确实给矿山的开采带来了不小的挑战。填充开采过程中因填充而增加的经济效益能否抵消填充成本呢？这是达到两者均衡需要考虑的问题。就我国的煤矿填充而言，通常只有当填充成本少于因开采引起的土地破坏、搬迁赔偿费用时，才能实现填充成本与采矿效益的均衡。因此，要想将填充技术有效应用于采煤技术，填充成本与采矿效益的均衡问题也是一大关键。2.4填充吋空受限问题金属矿脉一般都属于硬岩，矿石被开采出來后留下的地下空间可以保持相对稳定，而冃填充的空

6、间比较有规则，基本上可以实现采矿与填充作业的分离。因此，相互之间所受的干扰比较小。而煤炭资源一般分布在沉积岩中，在运用长臂垮落的方法进行采矿时，采空区的覆岩容易发生垮塌现象，难以维护填充所需的空间；另一方面，顶板的岩体运动也比较难控制，导致填充作业所能利用的吋间非常有限。因此，煤矿填充与采矿的相互干扰比较严重。3煤层开采中填充采煤技术的分析3.1膏体填充采煤技术膏体填充技术在填充采矿工程中发挥着十分重要的作用，尤其在金属采矿工程中运用得十分广泛。膏体填充技术是指将煤矿矿井附近的煤肝石、河砂、粉尘灰以及I古I体废弃垃圾等在需要填充的地下区域，按照一定的比例要求加工成无需脱水处理的牙膏状浆体，然

7、后通过填充泵或重力压进行加压灌注，再通过浆体输送管道运送到所需填充的矿井中，最后根据实际的地形情况适时的填充采空区。膏体填充的原理在于膏体材料的胶质性以及保水性。一方面,胶质性使得膏体通过管道输送时没有临界流速，最大程度地保证了膏体在管道中的滞留时间；另…方面，胶质粒子的材料保留了所有的水分了，使填充过程中不会出现脱水现象。由于膏体填充技术过程中的填充与采煤工序位于同一个工作面，需要构建专门的膏体填充隔离支架