充填采煤技术在煤层开采中的技术要点

吴守峰

摘  要：充填采煤技术实际上就是对煤矿开采中形成的废石等进行重复利用，对于矿山中空地区进行回填，这样能够有效减少煤矿开采过程中产生的固体废弃物污染，还能够保障煤层开采工作的安全进行。基于此，本文对充填采煤技术的实施要点进行分析，希望能够提高技术实施水平。

关键词：填充采煤技术;煤层开采;技术要点

引言：当前，我国对于矿产资源需求逐渐增多，煤矿开采技术也在不断提升，但是在进行采矿工程的过程中，依然存在着山体塌陷以及固体废弃物污染的问题，影响着我国矿产行业的进一步发展，而使用充填采煤技术则能够有效解决这一问题，下文将对这一技术实施要点进行分析。

一、充填采煤技术简述

煤矿资源是我国重要的能源资源，对于我国经济发展水平有着重要的影响，但是因为露天采矿等问题的影响，我国矿产地区环境污染非常严重，與我国现阶段生态发展理念存在较大的出入，而充填采煤技术就是新时期的环保开采技术之一，能够有效减少固体废弃物对于周边自然环境造成的破坏。此外，在以往进行煤矿开采工作时，由于对于煤炭资源不节制地开采，经常会出现矿山采空而导致的地面下陷情况，不但影响到了地上建筑物的稳固性，还容易出现坍塌等安全事故，影响到采矿工程的安全进行，使用充填采煤技术开展采矿工程就可以有效避免上述问题。充填采煤技术实际上就是将采矿过程中产生的固体废弃物以及煤粉灰等物质回填到采空区域，保障采矿工程的安全进行，并且使用该技术还有如下优势：

首先，使用充填开采技术进行煤矿开采工作，能够对传统开采方式中难以开采的煤炭资源进行开采，例如说，在建筑物下方以及铁路下方的煤炭资源，能够进一步扩大我国的煤炭资源储存量，而且该技术属于绿色环保技术之一，满足当前的绿色环保发展要求[1];其次，在进行煤炭资源开采时产生固体废弃物是无法避免的，在以往的开采工作当中，煤炭资源企业不但需要花费大量资金处理这些内容，还需要购买其他填充材料或设备对山体中空进行填补，对于企业的经济效益有着较大的影响。而使用该技术进行施工，就能够节省固体废弃物的处理费用，直接使用固体废弃物进行山体回填并取得较好的效果，进一步扩大煤炭开采项目的经济利益;最后，现代煤炭开采行业大多都是通过机械设备完成的，但是我国的机械设备无法满足现阶段的煤矿开采需求，大多数都是购买国外进口设备。而使用充填采煤技术能够从侧面推动我国的采矿设备研制水平的提升。

二、充填采煤技术在煤层开采中的技术要点

1.膏体充填技术

在使用膏体物质开展充填开采的过程中，施工人员应该将黄土、煤矸石以及沙石等材料按照相应的比例与水泥进行混合，最后整体呈现出膏状。完成膏状回填材料的混合后，就可以通过重力填充泵设备将材料运输到矿井中。在进行膏体物质充填采煤技术施工前，相关技术人员主要对于回填膏体的配比进行反复实验，保障膏体性能满足回填需求，才可开展后续施工。由于膏状物质在没有凝固是可塑性较强，能够充分保障填补每个中空区域，并且膏状回填物在完全凝固后强度非常大，能够有效起到稳固山体土层，避免出现下陷等问题。但是这一技术在实施的过程中成本过高，并不是煤矿资源开采企业的第一选择。

2.矸石充填技术

煤矸石是在煤炭资源开采的过程中伴随产生的废石，使用煤矸石充填采煤技术无需额外购买其他材料，只需要使用重力等多重形式将煤矸石送入到需要填充的区域即可。当前的煤矸石充填技术实施方式主要分为以下几种形式：第一，机械充填。这种形式还会根据采矿工程规模分为一般机械化充填和综合机械充填形式。其中，一般机械化充填技术经常用于小规模的煤矿开采工程当中，不需要花费较多的开采资金，并且对于技术实施环境要求较少。综合机械化充填采煤技术，在实施的过程中需要整合较多的充填技术，操作起来较为困难，需要技术实施者具有较强的专业能力，资金消耗较大[2];第二，人工充填煤矸石模式。这种充填技术主要是通过煤矿开采工人手动使用煤矸石对于中空区域进行填补，相对比其他施工模式来说，充填速度较慢并且技术实施水平也存在着较大的差距，无法完全达到高质量的填充技术实施标准，相对使用次数较少;第三，自溜充填模式。在使用这种充填模式进行回填操作的过程中，极易受到自然环境的影响，对于实施环境有着较高的要求，存在着运输动力频繁变动的问题，无法在较为简陋的环境中完成回填工作。总体来说煤矸石充填技术，是当前使用频率较高，能够有效实现固体废弃物的回收利用。

3.高水材料充填技术

在利用高水材料充填技术开展采煤工程时，施工人员需要将高水材料按照科学比例混合到填充材料当中，在混合时需要保障高水材料处于干燥状态，避免影响配合比，以此制作出符合填充需求的高水填充材料，在这一过程当中需要使用到大量的水源，能够有效缓解固体填充物不足带来的影响，该技术在实施工程中主要呈现出以下几个方面的特点：第一，这一充填技术使用的回填材料的含水量非常大，高水材料大多数的含水量能够高达80%以上;第二，高水充填材料的凝结时间短。高水填充材料在完成回填施工后，能够在半个小时内实现初凝;第三，技术操作简单，对于施工工作人员的专业技术水平要求较低，不易出现返工的现象，能够有效减少充填技术实施成本[3]。除此之外，在正式进行高水材料充填技术前，需要对搅拌设备以及材料运输管进行清理，避免其中杂质影响高水材料性能，减少出现堵管现象，影响回填施工的正常开展。

结语

综上所述，现阶段充填采煤技术已经成为使用频率较高，实施这一技术进行煤矿开采工程能够有效保护矿区地形，避免出现坍塌陷落等问题，并且还能够有效减少固体废弃物对于周边环境的污染。在实施这一技术的过程中，技术人员要充分考虑矿区实际情况，选择合适的填充材料与方式，保障充填采煤技术实施质量。

参考文献：

[1]宁立军. 充填采煤技术在煤层开采中的技术要点探析[J]. 矿业装备，2021，（06）：34-35.

[2]李舰. 充填采煤技术在煤层开采中的技术要点分析[J]. 当代化工研究，2021，（17）：99-100.

[3]成昕隆. 充填采煤技术在煤层开采中的技术要点[J]. 当代化工研究，2020，（23）：83-84.