煤礦填充開采技術的發展分析

陳炯

摘 ? 要：開挖煤礦過程中所使用的填充開采技術，主要是指對采空區所使用的物料充填方式，不僅能夠對發生地面沉降的情況進行有效的避免，也能夠對因井下作業造成地層結構發生破壞的情況進行減少，還能夠對環境進行保護，進而對可持續發展的目標進行實現。雖然在煤礦開挖的過程中，填充開采技術已經屬于綠色經濟的開采方式，不會對環境造成特別嚴重的影響，以及使用成本較低。但是在我國煤礦行業的發展過程中，填充開采技術仍然存在大量的問題，所以需要對煤礦填充開采技術進行進一步的完善與優化，進而確保實現煤礦行業穩定的可持續性發展。

關鍵詞：煤礦 ?填充 ?開采技術 ?發展 ?分析

中圖分類號：TD823 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）06（b）-0078-02

現階段隨著我國逐漸進入工業時代，不斷對能源資源的消耗進行增加，導致大部分探明的礦產資源逐漸枯竭，不僅導致采礦工作人員需要對更深的地下進行挖掘，也對采礦工作的危險性進行增加，從而對人們的生命安全造成極其嚴重的威脅。因此，在上述這種情況下填充開采技術順勢而生，不斷對填充開采技術的緊迫性與優越性進行充分的顯示，需要通過分析煤礦開采過程中存在的問題，對填充采礦技術進行完善與優化，促使煤礦填充開采技術切實可行，對煤礦開采的安全性進行大幅度的提高，從而對煤礦的開采效率進行大幅度的提升。

1 ?煤礦填充開采技術的基本內容

煤礦填充開采技術屬于人工支護開采技術的一種，因為在煤礦礦井中開展回采工作時，提高使用外部的材料，或者是開采過程中所產生的石料，逐步填充采空區，能夠確保對采空區圍巖崩落、地表移動等問題進行有效避免，以及可以在形成的填充體上，對保護性回采工作進行開展。同時可以在圍巖性質較差，但是具有品質較高的稀缺貴重礦場，對煤礦填充開采技術進行使用，以及可以在地表不允許陷落，開采條件十分困難的礦場，對煤礦填充開采技術進行應用。并且可以根據煤礦填充開采技術的輸送方式與填充材料，將煤礦填充開采技術劃分為干式充填法、水利充填法與膠結充填法三種，而干式充填法使用的主要充填材料為，采石場產生的碎石，以及地下開采過程中所產生的廢石等[1]。其次水力充填法使用的主要充填材料為碎石、砂、爐渣等，通過利于水力管道將其輸送到煤礦采場中。而且膠結充填法使用的主要材料為，按照一定比例所配置的砂石、爐渣與水泥的混合物，通過使用輸送機械或者水力管道，將其輸送到煤礦采場中。

2 ?煤礦填充開采技術的優勢

在煤礦填充開采技術過程中，所使用的充填體，不僅能夠對圍巖進行支持，也能有效地控制地壓，從而對圍巖在采空區的移動進行有效的緩解。而且通常在深部開采過程中，以及在開采一些自然傾向的礦床時，對煤礦填充開采技術進行使用。同時在開采深部礦井的過程中，如果遇到地壓過高的問題時，通過使用充填采礦技術能夠調節與傳遞煤礦采場的不平衡應力，確保對原有的應力進行平衡，不斷對一些潛在的安全風險進行解除，從而使采礦工作的效率得到提高。并且煤礦填充開采技術通過使用機械作業方式，能夠利用鑿巖臺車對礦體進行開鑿，然后對錨桿與錨索等進行安裝，確保對采礦作業的安全性進行大幅度的提高[2]。其次隨著不斷增加科研資金的投入，促使我國大部分礦區對填充料輸送管路與充填自動化進行實現，以及創新膠凝材料，利用具有較高濃度的均質漿，對水泥進行代替，不僅能夠對填充的強度進行增加，也能夠對生產成本進行節約，還能夠對礦石回采率進行大幅度的提高，從而使礦石開采的綜合效益得到提高。因此，煤礦填充開采技術不僅能夠對地面尾礦的面積進行有效的減少，也能夠對發生地災、塌方陷落的情況進行有效的減少，對礦床進行有效的保護，從而使采礦作業的安全性得到進一步提高。

3 ?煤礦填充開采技術的現狀

根據現在煤礦填充開采技術的應用情況分析，我國煤礦填充開采技術已經發展得比較成熟，而且最初是將填充開采技術應用在開采金屬礦的過程中，金屬礦場不僅分布的范圍較廣，也具有較大的開采面積，還會直接影響地表，所以通過使用填充開采技術能夠對地表的破壞進行有效的減少，以及對環境進行有效的保護。同時我國曾經使用的傾斜上行水砂充填的方式，對保護性煤柱進行成功的開采，但是在填充的過程中存在一定的穩態，水砂泌水性較大，在進行填充時需要對排水系統進行考慮。所以在應用充填開采技術的過程中，人們通過在水砂中對膏體進行摻入，能夠對泌水性的缺陷進行有效的彌補，充分表明我國煤礦填充開采技術還在不斷的發展與進步，能夠使煤礦行業的經濟效益得到進一步提升[3]。并且在對填充材料進行凝結的過程中，會析出水泥顆粒，對整體結構的強度造成極其嚴重的影響，甚至會對井下作業造成污染。其次對煤礦填充開采技術進行應用，需要一次性進行較大的投資，會造成成長的煤礦企業巨大的壓力，以及后期的經濟收益也屬于一個漫長的過程。因此，需要不斷提升煤礦填充技術，對煤礦填充開采技術進行完善，能夠對填充材料的服務進行拓寬，進而對煤礦填充開采技術的使用成本進行大幅度的降低。

4 ?煤礦填充開采技術的發展

4.1 發展地下煤礦填充開采技術

在已經建成的建筑物地下，如果發現大量的煤礦資源，對建筑物搬遷的方式進行使用，一定會對大量的人力、物力與財力進行消耗，但是煤礦資源具有較大的分散性，已經煤層過于薄弱，對建筑物進行搬遷顯然不夠合理。因此，為確保對城市等已經建筑完成建筑物的煤礦開采的需求進行滿足，在煤礦填充開采技術發展的過程中，需要對建筑物下以及基礎設施下的煤礦填充開采技術進行發展[4]。同時隨著我國科學技術不斷快速的進步，也可以對水下填充開采技術，甚至時海底填充開采技術進行發展，不斷為我國媒體開采提供新的技術支持，確保在開采煤礦的過程中，不會發生地表沉降的情況。

4.2 發展煤礦綠色的開采

因為在煤礦開采的過程中，使用傳統的開采方法會對采空區的巖層造成破壞。以及造成地表塌陷、煤巖體中水與瓦斯發生流動，從而導致發生一系列的環境與安全問題。而且為確保對媒體工業的可持續發展進行實現，以及與煤炭工業新型工業化發展方向的需求相適應，需要大力支持發展綠色煤礦填充開采技術[5]。所以需要對煤、瓦斯、水等可以利用的資源進行充分的了解，確保根據煤礦巖層的移動規律，對合適的煤礦填充開采技術進行使用，能夠對煤礦開采所造成的不良影響進行有效的減輕，從而使煤礦行業的經濟效益、環境與社會的效益得到大幅度的提高。

5 ?結語

綜上所述，雖然在煤礦的開采過程中，填充開采技術被廣泛的應用，屬于極其重要的開采技術，但是我國煤礦行業需要根據實際的地質情況，以及開采技術手段等方面的要素對填充技術進行科學合理的利用，促使煤礦填充開采技術能夠在實踐的應用過程中，得到進一步的發展與進步，從而對煤礦開采工作的效率進行大幅度的提高。因此，煤礦行業需要不斷完善與優化填充開采技術，對填充開采技術的可行性進行提高，確保通過使用煤礦填充開采技術，能夠使采礦的工作效率與安全性得到提升，從而對煤礦充填開采技術的發展需求進行滿足。

參考文獻

[1] 楊寶貴，楊捷.煤礦充填技術發展趨勢與選用方法[J].礦業研究與開發，2015（5）：11-15.

[2] 程坤，楊寶貴， 張寶剛，et al.我國煤礦充填開采技術現狀及發展方向[J].煤炭技術，2018.

[3] 王雙喜，淺析充填采礦技術在煤礦開采中的應用[J].環球市場，2017（2）.

[4] 李皎，我國煤礦充填開采技術的現狀及其未來發展[J].內蒙古煤炭經濟，2014（5）.

[5] 劉鵬，現代煤礦開采充填技術的應用及發展前景展望[J].科技創新與應用，2015（25）：122-122.