煤矿填充开采技术的发展分析

陈炯

摘   要：开挖煤矿过程中所使用的填充开采技术，主要是指对采空区所使用的物料充填方式，不仅能够对发生地面沉降的情况进行有效的避免，也能够对因井下作业造成地层结构发生破坏的情况进行减少，还能够对环境进行保护，进而对可持续发展的目标进行实现。虽然在煤矿开挖的过程中，填充开采技术已经属于绿色经济的开采方式，不会对环境造成特别严重的影响，以及使用成本较低。但是在我国煤矿行业的发展过程中，填充开采技术仍然存在大量的问题，所以需要对煤矿填充开采技术进行进一步的完善与优化，进而确保实现煤矿行业稳定的可持续性发展。

关键词：煤矿  填充  开采技术  发展  分析

中图分类号：TD823                                文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2019）06（b）-0078-02

现阶段随着我国逐渐进入工业时代，不断对能源资源的消耗进行增加，导致大部分探明的矿产资源逐渐枯竭，不仅导致采矿工作人员需要对更深的地下进行挖掘，也对采矿工作的危险性进行增加，从而对人们的生命安全造成极其严重的威胁。因此，在上述这种情况下填充开采技术顺势而生，不断对填充开采技术的紧迫性与优越性进行充分的显示，需要通过分析煤矿开采过程中存在的问题，对填充采矿技术进行完善与优化，促使煤矿填充开采技术切实可行，对煤矿开采的安全性进行大幅度的提高，从而对煤矿的开采效率进行大幅度的提升。

1  煤矿填充开采技术的基本内容

煤矿填充开采技术属于人工支护开采技术的一种，因为在煤矿矿井中开展回采工作时，提高使用外部的材料，或者是开采过程中所产生的石料，逐步填充采空区，能够确保对采空区围岩崩落、地表移动等问题进行有效避免，以及可以在形成的填充体上，对保护性回采工作进行开展。同时可以在围岩性质较差，但是具有品质较高的稀缺贵重矿场，对煤矿填充开采技术进行使用，以及可以在地表不允许陷落，开采条件十分困难的矿场，对煤矿填充开采技术进行应用。并且可以根据煤矿填充开采技术的输送方式与填充材料，将煤矿填充开采技术划分为干式充填法、水利充填法与胶结充填法三种，而干式充填法使用的主要充填材料为，采石场产生的碎石，以及地下开采过程中所产生的废石等[1]。其次水力充填法使用的主要充填材料为碎石、砂、炉渣等，通过利于水力管道将其输送到煤矿采场中。而且胶结充填法使用的主要材料为，按照一定比例所配置的砂石、炉渣与水泥的混合物，通过使用输送机械或者水力管道，将其输送到煤矿采场中。

2  煤矿填充开采技术的优势

在煤矿填充开采技术过程中，所使用的充填体，不仅能够对围岩进行支持，也能有效地控制地压，从而对围岩在采空区的移动进行有效的缓解。而且通常在深部开采过程中，以及在开采一些自然倾向的矿床时，对煤矿填充开采技术进行使用。同时在开采深部矿井的过程中，如果遇到地压过高的问题时，通过使用充填采矿技术能够调节与传递煤矿采场的不平衡应力，确保对原有的应力进行平衡，不断对一些潜在的安全风险进行解除，从而使采矿工作的效率得到提高。并且煤矿填充开采技术通过使用机械作业方式，能够利用凿岩台车对矿体进行开凿，然后对锚杆与锚索等进行安装，确保对采矿作业的安全性进行大幅度的提高[2]。其次随着不断增加科研资金的投入，促使我国大部分矿区对填充料输送管路与充填自动化进行实现，以及创新胶凝材料，利用具有较高浓度的均质浆，对水泥进行代替，不仅能够对填充的强度进行增加，也能够对生产成本进行节约，还能够对矿石回采率进行大幅度的提高，从而使矿石开采的综合效益得到提高。因此，煤矿填充开采技术不仅能够对地面尾矿的面积进行有效的减少，也能够对发生地灾、塌方陷落的情况进行有效的减少，对矿床进行有效的保护，从而使采矿作业的安全性得到进一步提高。

3  煤矿填充开采技术的现状

根据现在煤矿填充开采技术的应用情况分析，我国煤矿填充开采技术已经发展得比较成熟，而且最初是将填充开采技术应用在开采金属矿的过程中，金属矿场不仅分布的范围较广，也具有较大的开采面积，还会直接影响地表，所以通过使用填充开采技术能够对地表的破坏进行有效的减少，以及对环境进行有效的保护。同时我国曾经使用的倾斜上行水砂充填的方式，对保护性煤柱进行成功的开采，但是在填充的过程中存在一定的稳态，水砂泌水性较大，在进行填充时需要对排水系统进行考虑。所以在应用充填开采技术的过程中，人们通过在水砂中对膏体进行掺入，能够对泌水性的缺陷进行有效的弥补，充分表明我国煤矿填充开采技术还在不断的发展与进步，能够使煤矿行业的经济效益得到进一步提升[3]。并且在对填充材料进行凝结的过程中，会析出水泥颗粒，对整体结构的强度造成极其严重的影响，甚至会对井下作业造成污染。其次对煤矿填充开采技术进行应用，需要一次性进行较大的投资，会造成成长的煤矿企业巨大的压力，以及后期的经济收益也属于一个漫长的过程。因此，需要不断提升煤矿填充技术，对煤矿填充开采技术进行完善，能够对填充材料的服务进行拓宽，进而对煤矿填充开采技术的使用成本进行大幅度的降低。

4  煤礦填充开采技术的发展

4.1 发展地下煤矿填充开采技术

在已经建成的建筑物地下，如果发现大量的煤矿资源，对建筑物搬迁的方式进行使用，一定会对大量的人力、物力与财力进行消耗，但是煤矿资源具有较大的分散性，已经煤层过于薄弱，对建筑物进行搬迁显然不够合理。因此，为确保对城市等已经建筑完成建筑物的煤矿开采的需求进行满足，在煤矿填充开采技术发展的过程中，需要对建筑物下以及基础设施下的煤矿填充开采技术进行发展[4]。同时随着我国科学技术不断快速的进步，也可以对水下填充开采技术，甚至时海底填充开采技术进行发展，不断为我国媒体开采提供新的技术支持，确保在开采煤矿的过程中，不会发生地表沉降的情况。

4.2 发展煤矿绿色的开采

因为在煤矿开采的过程中，使用传统的开采方法会对采空区的岩层造成破坏。以及造成地表塌陷、煤岩体中水与瓦斯发生流动，从而导致发生一系列的环境与安全问题。而且为确保对媒体工业的可持续发展进行实现，以及与煤炭工业新型工业化发展方向的需求相适应，需要大力支持发展绿色煤矿填充开采技术[5]。所以需要对煤、瓦斯、水等可以利用的资源进行充分的了解，确保根据煤矿岩层的移动规律，对合适的煤矿填充开采技术进行使用，能够对煤矿开采所造成的不良影响进行有效的减轻，从而使煤矿行业的经济效益、环境与社会的效益得到大幅度的提高。

5  结语

综上所述，虽然在煤矿的开采过程中，填充开采技术被广泛的应用，属于极其重要的开采技术，但是我国煤矿行业需要根据实际的地质情况，以及开采技术手段等方面的要素对填充技术进行科学合理的利用，促使煤矿填充开采技术能够在实践的应用过程中，得到进一步的发展与进步，从而对煤矿开采工作的效率进行大幅度的提高。因此，煤矿行业需要不断完善与优化填充开采技术，对填充开采技术的可行性进行提高，确保通过使用煤矿填充开采技术，能够使采矿的工作效率与安全性得到提升，从而对煤矿充填开采技术的发展需求进行满足。

参考文献

[1] 杨宝贵，杨捷.煤矿充填技术发展趋势与选用方法[J].矿业研究与开发，2015（5）：11-15.

[2] 程坤，杨宝贵， 张宝刚，et al.我国煤矿充填开采技术现状及发展方向[J].煤炭技术，2018.

[3] 王双喜，浅析充填采矿技术在煤矿开采中的应用[J].环球市场，2017（2）.

[4] 李皎，我国煤矿充填开采技术的现状及其未来发展[J].内蒙古煤炭经济，2014（5）.

[5] 刘鹏，现代煤矿开采充填技术的应用及发展前景展望[J].科技创新与应用，2015（25）：122-122.