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1、淺議充填采煤技術(shù)在煤層開(kāi)采中的技術(shù)要點(diǎn)【摘要】本文對(duì)以膏體充填、肝石充填、高水材料充填為代表的充填采煤技術(shù)現(xiàn)狀進(jìn)行研究，對(duì)其適用范I韋I進(jìn)行科學(xué)分析，在此基礎(chǔ)上研究了綜合機(jī)械化煤肝石固體充填采煤技術(shù)，并對(duì)其技術(shù)優(yōu)越性以及使用過(guò)程中產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行總結(jié)?！娟P(guān)鍵詞】煤礦；充填采煤技術(shù)；技術(shù)要點(diǎn)0.前言近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，能源需求量與日俱增，作為主要消耗能源的煤炭產(chǎn)量也是急劇增大。在這一大環(huán)境下，大量的濫采濫挖現(xiàn)象不斷涌現(xiàn)出來(lái)，很多礦區(qū)在開(kāi)采過(guò)后隨機(jī)棄置，對(duì)礦區(qū)內(nèi)建筑物、植被等造成嚴(yán)重危害，居民的居住環(huán)境亦受到
2、嚴(yán)重威脅。對(duì)此，我國(guó)很多煤炭專(zhuān)家針對(duì)我國(guó)煤炭開(kāi)采現(xiàn)狀提出了“綠色開(kāi)采”這一采礦理念，這主要包括礦區(qū)固體廢棄物的回收和填充。作為煤炭開(kāi)采過(guò)程屮應(yīng)用最廣泛的煤肝石充填采煤技術(shù)，它在具體操作中有著顯著的成效。因此，研究煤肝石充填采煤技術(shù)對(duì)堅(jiān)持走“綠色開(kāi)采”這一道路有著重要的意義。1?充填采煤技術(shù)的研究現(xiàn)狀20世紀(jì)初，充填采煤技術(shù)出現(xiàn)在澳人利亞北萊爾礦區(qū)，當(dāng)時(shí)的采礦者普遍用廢棄礦石填充礦房。經(jīng)過(guò)近百年的驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)，這一方法有著良好的應(yīng)用效果。但在現(xiàn)實(shí)的煤礦開(kāi)采過(guò)程中，受限于煤炭開(kāi)采特殊的環(huán)境和條件等因素，這一方法還沒(méi)有得到廣泛使
3、用。因此，研究先進(jìn)的充填采煤技術(shù)成為現(xiàn)階段煤炭工作的重點(diǎn)。1.1膏體充填采煤技術(shù)在采礦過(guò)程中，膏體充填采礦技術(shù)發(fā)揮著極為重要的作用，這一點(diǎn)在金屬采礦中體現(xiàn)的尤為明顯。膏體充填采煤技術(shù)的過(guò)程包含以下兒部分：首先將煤肝石、煤灰等各類(lèi)固體廢棄物按照一定比例進(jìn)行混合后配置成無(wú)需脫水處理的膏狀黏漿；然后將黏漿利用高壓充填泵等裝置輸送到礦井內(nèi)，對(duì)采空的礦井進(jìn)行有效填充。此外，不同于其他金屬礦山的充填，膏體充填采煤技的充填體的構(gòu)筑方法需要有專(zhuān)門(mén)的充填隔離支架；同時(shí)為了使得在充填示較短時(shí)間內(nèi)就能繼續(xù)進(jìn)行礦區(qū)開(kāi)采，煤礦對(duì)充填材料要求較嚴(yán)
4、格。現(xiàn)在普遍應(yīng)用的充填材料多為固體廢棄物，多為劣質(zhì)，且用料不統(tǒng)一，使得充填質(zhì)量存在較大波動(dòng)。但不可否認(rèn)的是，這一技術(shù)具有充填強(qiáng)度高、密度大的特點(diǎn)，這要得益于漿體的高流動(dòng)性。但是這一技術(shù)的初期投資至少在3000刀元左右，每噸成木高達(dá)100元左右，這一高成本也就限制了膏體充填采煤技術(shù)的普遍應(yīng)用。1.25f石充填采煤技術(shù)肝石充填采煤技術(shù)的主要原材料便是煤肝石，依靠重力或其他機(jī)械力將這些廢棄物運(yùn)送至礦井采空區(qū)后進(jìn)行科學(xué)填充。根據(jù)不同標(biāo)準(zhǔn)可將肝石充填采煤技術(shù)分為兒人類(lèi)，包括人工填充、風(fēng)力填充、機(jī)械化填充等等。人工填充由于效率低下
5、且勞動(dòng)強(qiáng)度大、回采工藝適應(yīng)性差等缺陷，在現(xiàn)階段煤礦填充過(guò)程中很少使用；風(fēng)力充填技術(shù)僅僅在條件優(yōu)越的礦區(qū)才會(huì)使用，這主耍受到源動(dòng)力的影響，只有在條件優(yōu)越的礦區(qū)才能保障源動(dòng)力輸送的穩(wěn)定性；機(jī)械化填充要視礦區(qū)采空情況而言，利用拋肝機(jī)等設(shè)備將煤什石拋向采空區(qū)。普通的機(jī)械化填充技術(shù)設(shè)備投資較小，填充過(guò)程簡(jiǎn)單且填充材料可以就地取材，操作起來(lái)比較方便，因此廣泛應(yīng)用在薄及屮厚煤層普采工藝中進(jìn)行礦區(qū)充填。1?3高水材料充填采煤技術(shù)高水材料充填采煤技術(shù)除了在填充材料中包含固體填充物之外，最主要的就是加入了高水速凝固結(jié)材料。這一填充技術(shù)需要
6、使用大量的水，這在一定程度上可以避免煤肝石等固體材料不足這一情況發(fā)生，而且最重要的是這一充填技術(shù)不需要購(gòu)置大量的充填設(shè)備，因而充填系統(tǒng)的填充工藝較為簡(jiǎn)單；此外，由于固體填充物使用量減少，水的使用量增大，就會(huì)使充填物的流動(dòng)性大大提高；再者，部分充填采煤技術(shù)相對(duì)于全部充填采煤技術(shù)而言，更加廣泛地使用了采煤區(qū)土層結(jié)構(gòu)口身的承載能力，大大降低了填充量，節(jié)約了成本。綜上所述，高水材料充填采煤技術(shù)具有投資少，操作簡(jiǎn)單，綜合成本較低等特點(diǎn)。但是由于現(xiàn)階段所采用的高水材料填充物質(zhì)量較差，普遍存在抗高溫和抗風(fēng)化性能差的缺陷，這就大大降低
7、了煤礦采空區(qū)填充物的穩(wěn)定性。2.綜合機(jī)械化固體充填采煤技術(shù)要點(diǎn)要想實(shí)現(xiàn)綜合機(jī)械化固體充填采煤技術(shù)，就必須克服諸多難點(diǎn)，這包括在填充前解決采空區(qū)充填通道、充填空間以及充填的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題等。結(jié)合多年的煤炭填充工作經(jīng)驗(yàn)，筆者認(rèn)為在實(shí)施綜合機(jī)械化固體充填采煤技術(shù)進(jìn)行煤炭開(kāi)采過(guò)程中，要想在綜合開(kāi)采作業(yè)面上解決這一技術(shù)所帶來(lái)的三大技術(shù)性難題，可以采取以下兒種方法:第一、對(duì)常規(guī)綜合采集液壓支架的掩護(hù)斜梁進(jìn)行拆除，取而代之的是水平短梁，并對(duì)支架進(jìn)行加固；緊接著直接將固體填充物通過(guò)一系列填充方式填充到水平短梁支撐的填充空間內(nèi)，而并非將填充
8、物直接放在采空區(qū)。這一方法可以解決綜合機(jī)械化固體充填采煤技術(shù)中填充空間不足這一問(wèn)題。第二、要想解決填充通道不連續(xù)易堵塞等問(wèn)題，可以事先將刮板式充填機(jī)掛在充填機(jī)械掩護(hù)短梁下，然后將配好的填充物用帶式輸送機(jī)運(yùn)送到刮板式充填機(jī)內(nèi)，這樣就可保證填充物始終處于連續(xù)輸送過(guò)程中。第三、要想使填充物達(dá)到預(yù)設(shè)的密度，保證填充區(qū)后續(xù)采煤有一個(gè)安全穩(wěn)定
