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1、試論煤礦開采之中沉陷區(qū)充填技術(shù) 摘要：煤炭是一種重要的國家戰(zhàn)略資源，對國家經(jīng)濟的發(fā)展起著十分重要的作用。但是由于煤炭開采的特殊性，采完之后容易引起地質(zhì)沉陷，對地面上的建筑物和生態(tài)環(huán)境造成很大的影響，如果采用拆遷和環(huán)保措施又會增加開采成本，沉陷區(qū)的這些問題成為了制約開采進一步進行了主要因素。為此，本文對沉陷區(qū)的危害進行了分析，對與充填技術(shù)進行了詳細介紹和探討，并對關(guān)鍵技術(shù)和特點進行了研究。關(guān)鍵詞：煤礦開采；沉陷；充填技術(shù)中圖分類號：TD82文獻標識碼：A文章編號：引言8我國煤炭儲量豐富，大小煤礦眾多，采礦技術(shù)也
2、高低不等。由于采礦的過程中不斷的將煤炭從地下挖掘出來，很容易造成地表沉陷。如不進行治理會對地表的建筑、土地造成極大的影響，尤其對地表上的人們的生活造成極大的安全隱患。很多地區(qū)為了追求經(jīng)濟效益，往往對煤礦的地上村莊進行大規(guī)模的搬遷，給人們的生活帶來極大的影響，而大量的村莊或者建筑設(shè)施搬遷幾乎不可能這就造成很多地下煤礦無法開采。如果能對煤礦上的這些地區(qū)進行有效的控制或者減輕沉陷程度，都可以減少采礦壓力。為此，對沉陷區(qū)進行充填成為了最有效的治理措施，為煤礦的開采解決了后顧之憂。煤礦開采沉陷的影響2.1對地表的影響煤礦
3、開采會導(dǎo)致沉陷，如果想完全開采就需要拆遷地表建筑，拆遷無疑會投入大量的人力、物力和財力，這些成本最終都會附加到煤礦的成本之中，消耗能源去挖掘能源也不經(jīng)濟，同樣不利于礦企的長期發(fā)展。在保證地表建筑物安全的情況下高效的開采才是降成本的關(guān)鍵。另外，沉陷對地表的生態(tài)環(huán)境的影響也很大，一旦破壞就很難修復(fù)，且需要投入大量的資金，不符合可持續(xù)發(fā)展的精神。2.2對地下水資源的影響礦井疏排水量巨大，直接會影響到地下水的使用，水位下降會給人們的日常生活以及工業(yè)生產(chǎn)照成很大的影響，同樣會地上植被也會缺水，從而加劇生態(tài)問題;礦區(qū)的洗礦
4、選礦的廢水也會引起水質(zhì)污染。很多礦區(qū)由于水污染導(dǎo)致飲用水短缺，給人們的用水帶來極大的不便。2.3由于沉陷造成的其他影響建筑物、鐵路以及水體下的煤礦儲量巨大，但是考慮到沉陷的影響，開采難度極大，山東省內(nèi)的這種“三壓”下的煤礦占總量的一半以上，如果考慮搬遷幾乎不可能，這就嚴重制約了煤炭的開采。8為了提高資源的開采利用率，充填開采成為了新型的綠色開采技術(shù)，對沉陷的預(yù)防和控制效果也很理想。3充填采煤的方法充填采煤不但能夠提高煤礦的開采率，而且能夠降低開采對外界環(huán)境的影響，有些方法還可以把城市垃圾當作充填物，還解決了垃圾
5、難以處理的問題。目前常用的充填采煤方式主要有以下幾種：3.1膏體充填技術(shù)膏體充填就是把砂石、爐渣、城市固體垃圾等一些廢物或者廉價的物體加工成膏狀體,經(jīng)過壓力泵輸送到地下進行填充的方法。膏體充填開采有如下特點:充填后能夠避免沉陷，有些時候可以同時進行，不影響開采。充填后要求在一定的時間內(nèi)充填材料能夠達到一定的強度要求以保證承載避免沉陷;充填需要將各種配料的制作系統(tǒng)，還需要管道的運輸，但是目前的技術(shù)水平還有待進一步提高。3.2粉煤灰研石粉活性激發(fā)膠結(jié)充填粉煤灰很多時候被用作改善流動性的摻料或者廢渣處理。其實它和自燃
6、的煤研石碎粉一樣有潛在活性，只是它的活性需要特殊物料作為催化劑來激活，使其固化。常用的水泥和礦膠固料效果較差。所以需要新的粉煤灰研石充填活性激發(fā)膠固料來解決這種問題。目前已經(jīng)有了一些單位研制成功并應(yīng)用到了填充階段，效果較好。83.3水砂充填與干式充填水砂充填與干式充填是目前國內(nèi)應(yīng)用較多的充填方式。水砂充填缺點在于泌水量大,隔排水系統(tǒng),較復(fù)雜而且充填沉縮量也很大。充填密實度和材料的屬性都會影響的沉陷，隨著技術(shù)的發(fā)展，一批專業(yè)化的設(shè)備的出現(xiàn)保證了以研石為主的機械化干式充填技術(shù)在現(xiàn)實中的應(yīng)用。充填物被充填到采空區(qū),需
7、要搗實機搗實。袋裝城市垃圾充填就是干式充填,的一種方式。在沉陷區(qū)上的離層中充填粉煤灰是一種水砂充填方式。3.4高水材料充填高水快速凝結(jié)材料由兩種材料按對等比例調(diào)和成的,其固水能力和凝固速度都很好,能夠迅速溶解承載力較強的固體。高水材料充填相對于其他充填技術(shù)相的優(yōu)點是:首先，用水多，用固體材料少,一定程度上解決了礦體資源短缺的問題,其次，系統(tǒng)優(yōu)化后能夠滿足固體用料需求,降低了運輸成本;另外，充填料流動性好,管道不易阻塞且需要的成本也比較少。但是該技術(shù)在充填材料的長期穩(wěn)定性方面還有待提高。4、充填采煤的特點及關(guān)鍵技
8、術(shù)煤礦充填特點:8（1）推進較快,頂板穩(wěn)定性不好。煤炭的長壁機開采推進速度較快，頂板多為沉積巖,冒落快,穩(wěn)定性比較差。一旦頂板出現(xiàn)大面積冒落的問題就會嚴重影響充填率。所以充填采煤要求采充循環(huán)變化凝固時間段還要求有較高的強度。（2）擋墻制作工作量大。由于管道水力輸送充填需要在封閉的擋墻中才能保證充填,而采煤是不易于形成自然的封閉空區(qū),這就需要制作擋墻。所以擋墻的制作速度和易拆卸程度是決定
