充填采煤技術(shù)在煤層開采中的技術(shù)要點(diǎn)

吳守峰

摘? 要：充填采煤技術(shù)實(shí)際上就是對煤礦開采中形成的廢石等進(jìn)行重復(fù)利用，對于礦山中空地區(qū)進(jìn)行回填，這樣能夠有效減少煤礦開采過程中產(chǎn)生的固體廢棄物污染，還能夠保障煤層開采工作的安全進(jìn)行?；诖?，本文對充填采煤技術(shù)的實(shí)施要點(diǎn)進(jìn)行分析，希望能夠提高技術(shù)實(shí)施水平。

關(guān)鍵詞：填充采煤技術(shù);煤層開采;技術(shù)要點(diǎn)

引言：當(dāng)前，我國對于礦產(chǎn)資源需求逐漸增多，煤礦開采技術(shù)也在不斷提升，但是在進(jìn)行采礦工程的過程中，依然存在著山體塌陷以及固體廢棄物污染的問題，影響著我國礦產(chǎn)行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，而使用充填采煤技術(shù)則能夠有效解決這一問題，下文將對這一技術(shù)實(shí)施要點(diǎn)進(jìn)行分析。

一、充填采煤技術(shù)簡述

煤礦資源是我國重要的能源資源，對于我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平有著重要的影響，但是因?yàn)槁短觳傻V等問題的影響，我國礦產(chǎn)地區(qū)環(huán)境污染非常嚴(yán)重，與我國現(xiàn)階段生態(tài)發(fā)展理念存在較大的出入，而充填采煤技術(shù)就是新時(shí)期的環(huán)保開采技術(shù)之一，能夠有效減少固體廢棄物對于周邊自然環(huán)境造成的破壞。此外，在以往進(jìn)行煤礦開采工作時(shí)，由于對于煤炭資源不節(jié)制地開采，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)礦山采空而導(dǎo)致的地面下陷情況，不但影響到了地上建筑物的穩(wěn)固性，還容易出現(xiàn)坍塌等安全事故，影響到采礦工程的安全進(jìn)行，使用充填采煤技術(shù)開展采礦工程就可以有效避免上述問題。充填采煤技術(shù)實(shí)際上就是將采礦過程中產(chǎn)生的固體廢棄物以及煤粉灰等物質(zhì)回填到采空區(qū)域，保障采礦工程的安全進(jìn)行，并且使用該技術(shù)還有如下優(yōu)勢：

首先，使用充填開采技術(shù)進(jìn)行煤礦開采工作，能夠?qū)鹘y(tǒng)開采方式中難以開采的煤炭資源進(jìn)行開采，例如說，在建筑物下方以及鐵路下方的煤炭資源，能夠進(jìn)一步擴(kuò)大我國的煤炭資源儲(chǔ)存量，而且該技術(shù)屬于綠色環(huán)保技術(shù)之一，滿足當(dāng)前的綠色環(huán)保發(fā)展要求[1];其次，在進(jìn)行煤炭資源開采時(shí)產(chǎn)生固體廢棄物是無法避免的，在以往的開采工作當(dāng)中，煤炭資源企業(yè)不但需要花費(fèi)大量資金處理這些內(nèi)容，還需要購買其他填充材料或設(shè)備對山體中空進(jìn)行填補(bǔ)，對于企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益有著較大的影響。而使用該技術(shù)進(jìn)行施工，就能夠節(jié)省固體廢棄物的處理費(fèi)用，直接使用固體廢棄物進(jìn)行山體回填并取得較好的效果，進(jìn)一步擴(kuò)大煤炭開采項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)利益;最后，現(xiàn)代煤炭開采行業(yè)大多都是通過機(jī)械設(shè)備完成的，但是我國的機(jī)械設(shè)備無法滿足現(xiàn)階段的煤礦開采需求，大多數(shù)都是購買國外進(jìn)口設(shè)備。而使用充填采煤技術(shù)能夠從側(cè)面推動(dòng)我國的采礦設(shè)備研制水平的提升。

二、充填采煤技術(shù)在煤層開采中的技術(shù)要點(diǎn)

1.膏體充填技術(shù)

在使用膏體物質(zhì)開展充填開采的過程中，施工人員應(yīng)該將黃土、煤矸石以及沙石等材料按照相應(yīng)的比例與水泥進(jìn)行混合，最后整體呈現(xiàn)出膏狀。完成膏狀回填材料的混合后，就可以通過重力填充泵設(shè)備將材料運(yùn)輸?shù)降V井中。在進(jìn)行膏體物質(zhì)充填采煤技術(shù)施工前，相關(guān)技術(shù)人員主要對于回填膏體的配比進(jìn)行反復(fù)實(shí)驗(yàn)，保障膏體性能滿足回填需求，才可開展后續(xù)施工。由于膏狀物質(zhì)在沒有凝固是可塑性較強(qiáng)，能夠充分保障填補(bǔ)每個(gè)中空區(qū)域，并且膏狀回填物在完全凝固后強(qiáng)度非常大，能夠有效起到穩(wěn)固山體土層，避免出現(xiàn)下陷等問題。但是這一技術(shù)在實(shí)施的過程中成本過高，并不是煤礦資源開采企業(yè)的第一選擇。

2.矸石充填技術(shù)

煤矸石是在煤炭資源開采的過程中伴隨產(chǎn)生的廢石，使用煤矸石充填采煤技術(shù)無需額外購買其他材料，只需要使用重力等多重形式將煤矸石送入到需要填充的區(qū)域即可。當(dāng)前的煤矸石充填技術(shù)實(shí)施方式主要分為以下幾種形式：第一，機(jī)械充填。這種形式還會(huì)根據(jù)采礦工程規(guī)模分為一般機(jī)械化充填和綜合機(jī)械充填形式。其中，一般機(jī)械化充填技術(shù)經(jīng)常用于小規(guī)模的煤礦開采工程當(dāng)中，不需要花費(fèi)較多的開采資金，并且對于技術(shù)實(shí)施環(huán)境要求較少。綜合機(jī)械化充填采煤技術(shù)，在實(shí)施的過程中需要整合較多的充填技術(shù)，操作起來較為困難，需要技術(shù)實(shí)施者具有較強(qiáng)的專業(yè)能力，資金消耗較大[2];第二，人工充填煤矸石模式。這種充填技術(shù)主要是通過煤礦開采工人手動(dòng)使用煤矸石對于中空區(qū)域進(jìn)行填補(bǔ)，相對比其他施工模式來說，充填速度較慢并且技術(shù)實(shí)施水平也存在著較大的差距，無法完全達(dá)到高質(zhì)量的填充技術(shù)實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)，相對使用次數(shù)較少;第三，自溜充填模式。在使用這種充填模式進(jìn)行回填操作的過程中，極易受到自然環(huán)境的影響，對于實(shí)施環(huán)境有著較高的要求，存在著運(yùn)輸動(dòng)力頻繁變動(dòng)的問題，無法在較為簡陋的環(huán)境中完成回填工作?？傮w來說煤矸石充填技術(shù)，是當(dāng)前使用頻率較高，能夠有效實(shí)現(xiàn)固體廢棄物的回收利用。

3.高水材料充填技術(shù)

在利用高水材料充填技術(shù)開展采煤工程時(shí)，施工人員需要將高水材料按照科學(xué)比例混合到填充材料當(dāng)中，在混合時(shí)需要保障高水材料處于干燥狀態(tài)，避免影響配合比，以此制作出符合填充需求的高水填充材料，在這一過程當(dāng)中需要使用到大量的水源，能夠有效緩解固體填充物不足帶來的影響，該技術(shù)在實(shí)施工程中主要呈現(xiàn)出以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)：第一，這一充填技術(shù)使用的回填材料的含水量非常大，高水材料大多數(shù)的含水量能夠高達(dá)80%以上;第二，高水充填材料的凝結(jié)時(shí)間短。高水填充材料在完成回填施工后，能夠在半個(gè)小時(shí)內(nèi)實(shí)現(xiàn)初凝;第三，技術(shù)操作簡單，對于施工工作人員的專業(yè)技術(shù)水平要求較低，不易出現(xiàn)返工的現(xiàn)象，能夠有效減少充填技術(shù)實(shí)施成本[3]。除此之外，在正式進(jìn)行高水材料充填技術(shù)前，需要對攪拌設(shè)備以及材料運(yùn)輸管進(jìn)行清理，避免其中雜質(zhì)影響高水材料性能，減少出現(xiàn)堵管現(xiàn)象，影響回填施工的正常開展。

結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)階段充填采煤技術(shù)已經(jīng)成為使用頻率較高，實(shí)施這一技術(shù)進(jìn)行煤礦開采工程能夠有效保護(hù)礦區(qū)地形，避免出現(xiàn)坍塌陷落等問題，并且還能夠有效減少固體廢棄物對于周邊環(huán)境的污染。在實(shí)施這一技術(shù)的過程中，技術(shù)人員要充分考慮礦區(qū)實(shí)際情況，選擇合適的填充材料與方式，保障充填采煤技術(shù)實(shí)施質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]寧立軍. 充填采煤技術(shù)在煤層開采中的技術(shù)要點(diǎn)探析[J]. 礦業(yè)裝備，2021，（06）：34-35.

[2]李艦. 充填采煤技術(shù)在煤層開采中的技術(shù)要點(diǎn)分析[J]. 當(dāng)代化工研究，2021，（17）：99-100.

[3]成昕隆. 充填采煤技術(shù)在煤層開采中的技術(shù)要點(diǎn)[J]. 當(dāng)代化工研究，2020，（23）：83-84.