充填采煤技术的应用现状与发展

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充填采煤技术的应用现状与发展
郭树贵
汾西矿业集团公司 水峪煤业 山西 孝义 ")!)"'
摘&要煤矿的开采是产生煤炭资源的唯一手段 在进行开采的时候 确保安全和环保也是矿山可持续发展的要求 从 充填采煤技术的特点入手分析了充填采煤技术的现状并展望了未来的发展 关键词 充填采煤技术 特点 现状 *+ , #")%'% . / , 0 0 1#""' 2 3(($!"#$"%")$ ,&引言 &&当前充填采煤技术是煤矿绿色开采技术体系的重要组成 部分这种开采方法对煤层的破坏最小 可以有效地控制岩层 移动减缓地表的沉陷可以保护矿区的环境 是一种绿色环保 技术 随着人们对环境保护的重视充填采煤技术越来越受到 人们的重视 我国的水砂充填采煤技术运用的时间较长 但是 没有对充填材料工艺 开采岩层控制等进行系统性的完整研 究导致机械化程度较低 生产效率不高 目前对煤矿充填开 采的理论进行系统性的研究在我国刚刚处于起步的阶段 还不 成熟依然处于试验的阶段有待深入发展进一步的完善 !&充填采煤技术的应用特点 近几年来随着金属采煤技术的不断发展 采煤技术的手 段日益多样化这和经济的发展以及技术的进步分不开 煤矿 的开采和其他的开采不同点主要体现在下面的内容中 #9 #&采煤填充生产能力的均衡问题 当前很多的煤矿在进行资源开采的时候 不同的填充方式 之间具有一定的联系 不是各自孤立的 所以 如果不进行填 充也可以将不同的环节联系起来实行循环处理 煤矿的开采 方式决定着煤矿的生产能力 对煤矿的生存具有重要的影响 改善煤矿开采的方式 进一步提高采煤的生产能力 需要提高 填充技术增强其发展的生命力提高矿山的有效应用能力 使 采煤生产和填充之间达到一个比较均衡的比重 由此进一步提 升采煤生产的配备 根据现有的条件充填与采煤在生产时无 法进行有机的统一和融合 煤炭开采与金属矿山炮采不同 煤 炭地下采矿运用机械化操作的方法比较早 把落煤 装煤 运 煤支护和放顶五道工序一起进行综合机械化操作 导致地下 出现了大面积的矿山因此对技术的要求就更高了 需要进一 步提升采集的技术才能适应煤矿开采的技术要求 对矿山的 设备进行更换确保设备与开采的技术相匹配 #9 !&充填材料在供应与需求环节上的均衡问题 当前对一般的金属矿山进行开采的时候 选择使用的填 充材料大都是尾砂废石等 使用这些材料能够很好地确保材 料的供应与需求之间达到一个平衡使这个环节上确保原料充 足最终达到内部金属比重之间的协调 使煤矿开采的过程中 可以很好地保护环境确保工业生产的过程中排放较少的污染 物和废弃物 一般来说煤炭开采量里只涵盖煤矿矸石 #(? 因此这样的情况下就难以解决材料的来源问题 所以 需要 加强低廉材料的填充 填充材料满足回填空间的要求 进一步 完善相关材料供需问题的整合这样就能够提升开采的技术和 条件 #)&充填成本与采矿效益均衡问题 充填式采煤技术不同于其他的方式 相比较而言 填充式 采煤方式可以将地下的资源进行有效的整合 确保开采模式的 安全可靠取得相应的经济效益 同时 可以进一步促进设备 的完善确保符合填充工序的要求 解决开采过程中产生的各 种问题 针对我国目前的煤矿充填技术来说 在充填的时候 因为开采导致大量的土地破坏和人口迁移 会出现一系列的赔 偿费当赔偿的费用高于充填所需的成本时 充填所需与采矿 产生的效益才能平衡煤矿才会考虑有效利用充填技术 #$&充填作业在煤系地层采后的时空限制 开采出金属矿脉矿石之后会留下大面积的地下空间和顶 底板这些大都是硬岩 其结构复杂 硬岩在移动的时候 会产 生很大的破坏作用为了确保采矿的安全可靠性 需要进一步 分配沉积的岩石实现进一步的开采 运用长壁垮落法进行开 采的时候采空区覆岩在开采的过程中会出现垮塌的现象 无 法有效维护充填所需的空间与通道控制运动顶板岩体有一定 的难度需要缩短原有的填充时间同时要注意消除采矿作业 产生的干扰环境 "&充填采煤技术现实状况 !9 #&膏体充填采煤技术 这种充填采煤 技 术 主 要 是 把 煤 矿 周 边 的 风 积 砂 河 砂 粉煤灰 劣质土 工业炉渣 城市固体垃圾等在地面上进行加 工形成一种牙膏状 的浆 体 浆体 会 加 压 泵 通 过 管 道 进 行 输 送 运输到地下的管道中进入下一步的开采程序 通过上面 的论述 可以得出煤矿膏体充填开采的主要特征如下 首先 充填技术和煤矿开采是一个作业面的两项内容 因此不同的 金矿山 可以实行隔 离 支 架 的 分 配 其 次 煤 矿 充 填 材 料 在 充填之后的数小内会有不同的强度性能 把主体煤矿充填完 成 使用的充填体需要承载它的强度 可以选择煤矸石 坑口 电厂低质粉煤灰等 使用不同的材料在产品的质量上面会有 很大的不同 填充的系统和材料组成内容 将煤矸石 粉煤 灰 工业炉渣 胶 结 料 和 水 调 和 成 填 料 浆 形 成 配 料 制 浆 系 统 配料制浆系统 泵送 系统 和工 作 面 充 填 子 系 统 具 有 不 同 的作用 泵送系统输送相关物质的时候 一般使用膏体的填 充技术 不断完善内部的工序 材料充填的时候 要对材料后 方的采空区进行加强 然而造价一般比较高 一顿一般需要 ) 千万元 所以膏体充填采煤技术的成本很高 因此 为了降低 开采的成本 取得更 好的 经 济效 益 需 要 对 膏 体 充 填 采 煤 这 种技术进行革新