综合机械化固体废弃物充填采煤技术开发与应用新

充填采矿法的应用现状及发展方向1. 应用背景充填采矿法是一种在地下采矿过程中利用废石、废渣、尾矿、灰渣等废弃物进行支护、填充和加强采场的方法。

它被广泛应用于金属矿山、非金属矿山、煤矿和盐矿等领域。

充填采矿法的应用背景主要包括以下几个方面：•传统的采矿方法，如开采后采场留下的空洞容易造成地表塌陷、地下水位下降，对环境造成严重破坏。

充填采矿法的应用可以最大程度地减少对地表和地下水的影响，保护环境。

•随着矿床的日益减少，矿山开始向深部开采，采场周围的岩石强度降低，传统的支护方法效果有限。

充填采矿法通过填充材料的支撑作用，提高了采场的稳定性和安全性。

•充填采矿法还可以有效地回收和利用废弃物，减少资源浪费，提高矿山的经济效益。

2. 应用过程充填采矿法的应用过程主要包括采前准备、充填材料选取、充填施工和充填后处理等步骤。

2.1 采前准备在充填采矿法应用前，需要进行充填方案的设计和采场的准备工作。

设计方案应考虑到采场的尺寸、支撑厚度、填充材料的性质等因素。

采场的准备工作主要包括排水、探测矿体、准备充填材料等。

2.2 充填材料选取充填材料的选取是充填采矿法成功应用的关键。

常用的充填材料包括废石、尾矿、废渣、砂浆等。

在选取充填材料时，需要考虑到材料的力学性质、稳定性、流动性、环境影响等因素。

2.3 充填施工充填施工的过程包括充填材料的运输、堆放、浇筑和压实等步骤。

需要注意的是，充填材料的堆放应按照设计方案进行布置，避免堆放不均匀造成采场的不稳定。

2.4 充填后处理充填施工完成后，还需要进行相应的后处理工作。

后处理工作主要包括采场的排水、沉降观测、充填材料的固化处理等。

排水和沉降观测是判断采场稳定性的重要指标，固化处理可以提高充填材料的强度和稳定性。

3. 应用效果充填采矿法的应用效果主要体现在以下几个方面：3.1 环境保护与传统的开采方法相比，充填采矿法可以最大程度地减少对地表和地下水的影响，减少废弃物的堆放和排放，保护环境。

煤矿充填法开采技术研究现状及应用前景前言我国以煤矸石为主的煤炭开采和洗选过程中的废弃物，是目前排放量最大的工业固体废弃物之一，目前已累计堆积34亿，占地约1.3万km2，而且还在以每年约1.3亿吨的速度增加。

煤矸石长期堆存，占用大量土地，污染水质，且自燃后生成H2S、SO2等有害气体，污染空气、水源和土地，构成了对生态和环境的损害。

同时，煤矿开采可造成地表沉陷，破坏原有的地形、地貌，对地表生态、植被破坏尤为严重，甚至形成低洼积水坑或沼泽地，使耕地变成不毛之地。

目前，我国采矿业每年占用和破坏的土地约达3.4万km2，其中仅煤炭开采每年形成的地面塌陷就约达3万km2，累计已达50万km2。

另外，我国目前建筑物下压煤94.68亿t，铁路下压煤23.91亿t，水体下压煤19.05亿t。

山东省建筑物下压煤达44亿t，占可采含量的53%。

长期以来，我国“建下”压煤开采主要采用条带法、村庄搬迁等方式。

条带法的采出率仅为40%-60%，资源浪费严重；中厚煤层开采的75%是靠村庄搬迁来完成的。

以济宁地区为例，至2020年，济宁市需搬迁1000多个压煤村庄，其中成固、赵楼矿井开采首采区一次性需搬迁12个和11个村庄。

但是，村庄搬迁、土地征用困难，费用大，同时也给农民带来许多生产和生活上的不便。

因此，科学合理地解决“三下”压煤开采问题，减轻采矿业对自然环境的破坏，充分回收利用有限的资源，实现煤碳资源的“绿色开采”，是当前我国矿业领域需要解决的一项重大课题。

一、“三下”压煤开采技术纵观世界及我国解决“三下”压煤开采问题的新方法，主要有：（1）离层注浆采煤法其原理为：在一定的地质条件下，开采空间达到一定尺寸时，采空区上覆岩层中断裂带与弯曲带的结合部一定范围内会出现离层，通过地面钻孔向离层带内注入粉煤灰等材料，并在岩体中形成一种支撑结构来控制覆岩下沉，进而达到控制地表下沉的目的。

如图1（2）充填法开采技术利用矿井（城市）固体废弃物充填采空区，抑制地表沉陷，保护矿区环境是实现煤炭企业绿色开采、节能减排的重要技术路径。

采矿工程中充填采矿技术及应用采矿工程中充填采矿技术及应用概述充填采矿技术在采矿工程中起着至关重要的作用。

它是一种通过将废弃物材料回填至采矿空洞中，以支撑地表和保护环境的方法。

本文将介绍充填采矿技术的基本原理、分类、应用场景及其优缺点，并讨论其在采矿工程中的应用前景。

一、充填采矿技术的基本原理充填采矿技术是将废弃物材料运送至采矿空洞中，形成稳定的支撑剂，以填充采矿空洞，进而保护地表和环境。

该技术主要基于以下原理：1. 废弃物利用原理：通过将矿山废弃物进行综合利用，可以减少对环境的污染，并且可以提高资源利用率。

2. 地压控制原理：通过将废弃物填充至采矿空洞中，可以控制地表沉陷和裂缝的形成，从而保护地表建筑和环境安全。

3. 结构强化原理：填充材料的引入可以增加采矿空洞的强度和稳定性，从而提高采矿效率。

4. 支撑稳定原理：填充材料形成的支撑体可以避免地表下沉和塌陷，保护地下设施和环境。

二、充填采矿技术的分类根据填充材料的性质和采矿空洞的位置，充填采矿技术可以分为不同的分类：1. 固体充填技术：采用固体材料进行回填，如矸石、尾矿、矿渣等。

利用固体充填技术可以减少有害物质对环境的影响，并使采矿后的地表得到加固和稳定。

2. 水泥充填技术：采用水泥、石灰等胶结材料进行回填，以增强填充体的强度和稳定性。

水泥充填技术广泛应用于地下金属矿山、煤矿等采矿工程中。

3. 浆体充填技术：采用水泥浆、胶体等液态材料进行回填，以形成浆体填充体。

浆体充填技术具有较高的流动性，适用于较复杂的采矿空洞。

4. 气体充填技术：采用氮气、二氧化碳等气体进行充填，以减轻填充体的重量，避免压力过大导致地表沉陷。

三、充填采矿技术的应用场景充填采矿技术在采矿工程中有着广泛的应用。

以下是几个常见的应用场景：1. 黄金矿山：在金矿开采过程中，大量的矿山废弃物会产生。

采用充填采矿技术，可以将废弃物回填至采矿空洞中，保护地表和水源，减少环境污染。

2. 煤矿：煤矿采矿后会形成大量的废弃物和空洞。

当代化工研究Modern Chemical Research86技术应用与研究2020•17综合机械化固体充填采煤方法*闫慧斌(西山煤电东曲煤矿山西030200)摘耍：本文主要分析了综合机械化固体充填采煤的原理和方法，结合现行的生产设备，提出了其应用餉特点与优势.综合机械化采煤，要实现绿色开采，就必须结合我国煤炭资源实际及煤矿开采条件要求，运用釆矿新理论，研究综合机械化固体充填采煤新方法，进一步优化综采技术，全面实现釆矿高产高效工作目标.固体充填采煤不仅保障了生产的安全性，还有效提升了经济效益与社会效益，有利于企业的可持续健康发展.这是我国当下煤炭分布、采煤技术的现状决定的，需要进一步加强绿色采矿建设，全面提升采煤工作.关键词：综合机械化充填；釆煤方法；效果分析中阖分类号：TD823文献标识码：AComprehensive Mechanized Solid Filling Coal Mining MethodYan Huibin(Xishan Coal and Electricity Dongqu Coal Mine,Shanxi,030200)Abstracts This paper mainly analyzes the principle and method of c omprehensive mechanized solid f illing coal mining,and p uts f orward its application characteristics and advantages combined with the current production equipment.To realize green mining in comprehensive mechanized coal mining,we must combine the reality of c oal resources in China and the requirements of c oal mining conditions,apply new mining theories,study new methods of c omprehensive mechanized solid f illing coal mining,further optimize f iilly mechanized mining technology,and f iilly realize the goal of h igh-yield and high-efficiency mining.Solidfilling coal mining not only ensures the safety of p roduction,but also effectively improves the economic and social benefits,which is conducive to the sustainable and healthy development of enterprises.It is determined by the current situation of coal distribution and coal mining technology in China,and it is necessary to farther strengthen the construction of g reen mining and comprehensively improve the coal mining work.Key wordsz comprehensive mechanizedfillings coal mining method^effect analysis煤炭是我国重要的支柱能源，关乎各行各业的建设与发展，又是一项重要的民生问题。

科技成果——建筑物下综合机械化充填采煤技术
技术开发单位
冀中能源股份有限公司邢台矿
适用范围
顶板比较稳定的薄及中厚煤层
成果简介
将矸石、粉煤灰等固体废弃物经投料系统、井下运输系统运至工作面，通过充填开采输送机充填至生产采空区，达到解放建筑物下压煤并控制覆岩运动及地表沉陷。

工艺技术及装备
1、推压密实充填装备；
2、采-充平行作业的充填采煤工艺；
3、充填区域注浆补强工艺。

市场前景
该技术能够盘活矿井呆滞资源，解决矸石与粉煤灰地面排放造成环境污染和占地问题，大大减轻边角煤柱产生冲击地压的威胁和地表沉陷带来的生态破坏，具有广阔的推广应用前景。

收稿日期:2012－05－08作者简介:过秉坤(1963—)，男，河南禹州人，高级工程师，1987年毕业于焦作矿业学院，现从事煤矿技术装备管理及研究工作。

技术经验综合机械化固体充填采煤技术在平煤十二矿的应用过秉坤(中国平煤神马集团设备租赁分公司，河南平顶山467021)摘要:为了解决地面矸石及粉煤灰固体废弃物堆积带来的环境污染问题，节约资源，对综合机械化固体充填采煤技术进行了应用研究。

以平煤十二矿首个固体充填综采面为研究对象，矸石与粉煤灰作为充填材料，利用自夯式充填开采液压支架对建筑物下煤体进行采后固体充填，并对设备选型配套、设计及生产情况进行了讨论。

结果表明:利用自夯式充填开采液压支架实现了建筑物下采煤与充填工艺的同时进行，提高了采出率;充填体能有效控制顶板的运移，确保地表建筑物不受采动的影响。

关键词:建筑物下开采;采后充填;矸石;粉煤灰;自夯式充填开采液压支架中图分类号:TD823．83文献标志码:A文章编号:1003－0506(2012)09－0050－04Applications of Coal Mining Technology with Fully-mechanized Solid Backfillingin Pingdingshan No．12Coal MineGuo Bingkun(Equipment Hiring Company ，China Pingmei Shenma Group ，Pingdingshan 467021，China )Abstract :To solve the environment polluted problems occurred from the dumping of the coal refuse and fly ash on the surface ，and to save resources ，applications effect of coal mining technology with fully-mechanized sold backfilling has been analysed．Taking the first coal mining face using sold backfilling technology in Pingdingshan No．12Coal Mine as the research object ，and taking the coal refuse and fly ash as the backfilled material ，self compacted backfilled mining and hydraulic powered supports were also used to fill the coal body under the building structures．The argumentation were conducted on the make up of equipment and design and coal mining ，too．The results show that ，with the application of self compacted backfilled mining with hydraulic powered supports ，the mining operation and backfill operation can be carried out simultaneously ，and the recovery ratio can be improved．The backfilled material can effectively control the roof migration and can ensure the surface building structures not to be influenced by coal mining．Keywords :mining under buildings ;backfilling after mining ;coal refuse ;fly ash ;self compacted backfilled mining and hydraulic pow-ered supports目前，我国煤矿企业在大多数情况下还采用垮落法控制顶板，采后地面沉陷将达到采出厚度的65% 95%。

综合机械化固体充填采煤方法与技术应用
综合机械化固体充填采煤方法与技术应用于煤矿工程中，旨在解决采煤过程中的安全隐患和环境污染问题，实现矿山的高效、安全和可持续经营。

本文将从机械化固体充填采煤方法的原理、技术特点以及应用案例等方面进行叙述。

综合机械化固体充填采煤方法是一种将采煤工作面上产生的废石、废矸等固体废弃物与水泥等固化材料混合，通过机械设备将混合物输送至回采工作面的一种采煤方法。

其原理是在矿山开采过程中，通过减少和控制尾矿排放，将采煤工作面上的固体废弃物固化处理，并重新填充至采空区，形成稳定的煤层支撑和覆岩。

综合机械化固体充填采煤方法的技术特点主要有以下几点：一是控制煤矿工作面上的固体废弃物的排放，减少了对环境的影响和破坏；二是通过固化处理使废弃物成为稳定的填充材料，增加了矿山的支撑强度；三是应用机械设备进行输送和填充操作，提高了工作效率和安全性；四是通过填充采空区，减少了地面沉降和塌陷的风险，保证了矿山的安全稳定。

综合机械化固体充填采煤方法已经在国内外的多个煤矿工程中得到了广泛应用。

以中国为例，该方法在国内煤矿工程中的应用已有数十年的历史。

山西某煤矿在开采过程中采用了综合机械化固体充填采煤方法，成功填充了大量的采空区，保证了矿山的稳定性和安全性。

综合机械化固体充填采煤方法还在国外一些开发国家如澳大利亚等得到了广泛应用。

综合机械化固体充填采煤方法是一种理论和实践相结合的采煤方法，其应用对于煤矿工程的发展具有重要意义。

随着工程技术的不断进步，该方法将会在未来得到更加广泛的应用。