充填采煤技術(shù)現(xiàn)狀與展望

劉曉鵬

摘要：隨著社會的發(fā)展，我國的煤礦工程的發(fā)展也有了進(jìn)展。就目前來看，我國在煤礦開采過程中依然有沉陷問題發(fā)生，這就使我國煤礦開采事業(yè)的發(fā)展受到較大影響?；诖?，本文首先以煤礦開采沉陷部分充填開采技術(shù)進(jìn)行研究人重要意義為切入點展開了分析，進(jìn)而分析了煤礦開采中部分充填開采技術(shù)發(fā)展目標(biāo)，最后分析了控制煤礦開采沉陷部分充填開采技術(shù)。以期更好地對煤礦開采沉陷問題進(jìn)行有效地控制。

關(guān)鍵詞：充填采煤;技術(shù)現(xiàn)狀;展望

引言

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，對煤礦的需求量逐年上升，在一定程度上推動了煤礦技術(shù)和采礦方法改革與深化，促使國內(nèi)大多數(shù)煤礦企業(yè)重視、強調(diào)技術(shù)創(chuàng)新。技術(shù)新方法不僅可以有效提高煤礦總產(chǎn)量，同時還有提升開采的安全性，在保障企業(yè)自身經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的同時，更快地實現(xiàn)社會穩(wěn)定、國家繁榮和發(fā)展的目標(biāo)。

1對煤礦開采沉陷部分充填開采技術(shù)進(jìn)行研究地重要意義分析

現(xiàn)如今在進(jìn)行煤礦開采過程中仍然存在沉陷問題，為了切實有效地解決和避免出現(xiàn)這種問題就應(yīng)當(dāng)深入地對煤礦開采技術(shù)進(jìn)行研究與探索，就目前來講較為有效的開采技術(shù)主要是部分充填開采技術(shù)。在實際煤礦開采過程中一旦發(fā)生淪陷問題則應(yīng)當(dāng)對其周轉(zhuǎn)建筑物做重建或拆遷處理，與此同時還應(yīng)當(dāng)阻斷煤礦開采作業(yè)以避免造成更大經(jīng)濟(jì)損失。另外，國家有關(guān)文件規(guī)定不可以犧牲自然資源為代價來換取經(jīng)濟(jì)發(fā)展，一旦發(fā)生煤礦淪陷問題則會對周邊生態(tài)環(huán)境造成毀滅性損害，這與我國相關(guān)政策相背離。在這種形勢下，我們應(yīng)當(dāng)全面加強對煤礦開采技術(shù)地研究和開發(fā)，在煤礦開采過程中運用部分充填開采技術(shù)可以較好地解決好沉陷問題，同時還可以充分利用所開采出煤礦雜物回填入礦坑內(nèi)，這樣一來可以很好地避免了煤礦廢棄物污染問題，進(jìn)而對生態(tài)環(huán)境起一定保護(hù)作用，最終實現(xiàn)社會與經(jīng)濟(jì)效益共同發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)，部分充填開采技術(shù)地運用有效地推進(jìn)了我國煤礦事業(yè)地健康、穩(wěn)定發(fā)展。

2煤礦綠色開采技術(shù)及其應(yīng)用

（1）保水開采技術(shù)及其應(yīng)用在煤礦開采中運用保水開采技術(shù)可以避免對煤礦區(qū)域水資源的破壞與污染，從而實現(xiàn)煤礦綠色開采的目的。另外，保護(hù)水資源也是煤礦開采的重要指標(biāo)，這是因為水資源破壞或者污染極易出現(xiàn)水滲透，進(jìn)而引發(fā)安全事故。為了保護(hù)礦區(qū)水資源以及減少突水事故，在煤礦開采中可以運用礦井水回注技術(shù)，這樣可以減少對煤礦周邊生態(tài)環(huán)境的破壞與影響，從而實現(xiàn)煤礦綠色開采的目標(biāo)。（2）分層注漿開采技術(shù)及其應(yīng)用在煤炭資源開采過程中，相關(guān)人員可以通過相應(yīng)的煤層巷道支護(hù)技術(shù)來保護(hù)煤層，或者通過減少矸石的排放來改善圍巖的應(yīng)力，從而達(dá)到凈化空氣的目的。合理應(yīng)用分層注漿充填開采技術(shù)不僅可以實現(xiàn)煤礦和礦區(qū)周圍的土地保護(hù)，而且最大程度地減少土壤侵蝕的概率，從而避免水土流失引起的土地?fù)p害現(xiàn)象。通過分層注漿充填，將固體廢物充填到煤礦采空區(qū)，避免地面沉降甚至塌陷的發(fā)生，最終實現(xiàn)節(jié)能減排、綠色開采和環(huán)境保護(hù)。（3）煤礦巷道支護(hù)技術(shù)及其應(yīng)用煤礦巷道支護(hù)技術(shù)主要是加強煤層的強度和硬度。通過對煤礦區(qū)脆弱區(qū)支護(hù)結(jié)構(gòu)的加固，有效地避免了煤礦區(qū)的惡化。此外，有關(guān)人員還應(yīng)將煤矸石填入煤礦采空區(qū)，減少煤矸石的排放，減少對生態(tài)環(huán)境的污染。相關(guān)人員還可以將矸石通過回用的方式填充到路基和混凝土結(jié)構(gòu)中，達(dá)到綠色開采的目的。

3充填采煤技術(shù)優(yōu)化

3.1覆巖離層分區(qū)隔離注漿充填技術(shù)

通過對我國大部分煤礦開采過程來看，在一般情況下，覆巖離層往往會在關(guān)鍵層之下出現(xiàn)，能夠在與之相鄰的關(guān)鍵層當(dāng)中發(fā)生斷裂，否則離層就不會出現(xiàn)。這種技術(shù)是依照傳統(tǒng)的相關(guān)經(jīng)驗和規(guī)律進(jìn)行有效的運用，并且其關(guān)鍵在于能夠找到覆巖離層實際的位置和離層量的相關(guān)這些信息的有效數(shù)據(jù)。要求相關(guān)的工作人員要對注漿的時間進(jìn)行嚴(yán)格的把控，這樣才能夠確保注漿質(zhì)量符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，如果關(guān)鍵層接近初次破裂的時候，則說明這時候就是最佳的時機，這是因為管檢測在接近初次破裂的時候內(nèi)部的離層是比較大的，向其內(nèi)部進(jìn)行注漿工作是比較容易實現(xiàn)的，并且還能夠達(dá)到預(yù)期的效果。關(guān)鍵層發(fā)生第一次破裂問題受到很大的重視，由于關(guān)鍵層下方的離層空洞是在關(guān)鍵層出現(xiàn)第一次破裂之前，這樣容易導(dǎo)致填充工作沒有辦法達(dá)到預(yù)期的效果，而且進(jìn)行填充的漿液也不能夠在這種情況下對關(guān)鍵層起到良好的支撐作用。為了能夠解決這個問題，覆巖離層注漿技術(shù)也就被研發(fā)出來，這種技術(shù)原理是比較簡單的，當(dāng)關(guān)鍵層出現(xiàn)第一次破裂的時候承受最大的跨距應(yīng)用于針對采面進(jìn)行的分區(qū)處理工作，不同的離層也能夠借助區(qū)間式的跳采模式而被漿液填滿，關(guān)鍵層支持的牢固性也就因此得到提高，出現(xiàn)松落現(xiàn)象的概率大幅度的減少。

3.2關(guān)于膏體充填技術(shù)分析

該技術(shù)最大的優(yōu)點主要是可以實現(xiàn)廢棄物的有效循環(huán)使用，現(xiàn)此同時在廢棄物中可以使用的材料種類也比較多且其整個充填過程具有較高安全性。在充填過程中所使用的膏體主要是用廢棄泥土混合制作而成，其充填時間最好是在煤層和頂板冒落下來之間再進(jìn)行，其主要是充分利用自身重力使其采空區(qū)進(jìn)行充分充填。但在實際充填過程中值得注意的是應(yīng)當(dāng)切實把握好采空區(qū)寬度以確保其在可控制的有效范圍內(nèi)。此外，還應(yīng)當(dāng)對其充填狀態(tài)的穩(wěn)定性進(jìn)行實時觀察，以確保填充狀態(tài)的穩(wěn)定性，從而保障工作人員安全。

3.3條帶開采冒落區(qū)注漿填充

目前，國內(nèi)的煤礦開采通常都會采取條帶開采技術(shù)，不過該類技術(shù)會使得采空區(qū)與上方巖層產(chǎn)生較大冒落區(qū)，此區(qū)域不能承受來自上方的載力與重力，如此便容易導(dǎo)致上方巖層載荷往相同方向聚集，最終于煤柱上聚集。一旦此載荷力過大，超出煤柱最大荷載限額，則會導(dǎo)致煤柱出現(xiàn)變形、損壞等問題。所以必須要有效采取冒落區(qū)注漿填充技術(shù)。先是于地表、井下等位置進(jìn)行鉆孔，隨后沿著孔洞往冒落區(qū)內(nèi)注漿，以實現(xiàn)填充的效果。最后注漿完畢后冒落區(qū)就能實現(xiàn)夯實與牢固，進(jìn)而獲得新的承受負(fù)荷的功能。冒落區(qū)注漿填充的牢固功能詳細(xì)體現(xiàn)如下幾方面：實際填充的材料可以給條帶煤柱提供一個側(cè)向力，進(jìn)而提高了煤柱強度并實現(xiàn)寬度的控制，實際填充的材料會出現(xiàn)摩擦，進(jìn)而可以實現(xiàn)煤柱自身荷載的分散，從而對煤柱的沉陷進(jìn)行有效控制。不僅如此，實際填充物體能夠起到有效的支護(hù)效果，進(jìn)而保證煤柱以及關(guān)鍵層等穩(wěn)定與安全。

結(jié)語

實施矸石充填開采技術(shù)后，提高了煤炭資源的采出率，延長了礦井的服務(wù)年限，避免了傳統(tǒng)的村下開采造成嚴(yán)重的生態(tài)與人文環(huán)境破壞，消除了煤礦生產(chǎn)中排放的矸石對人類的生存與生活環(huán)境帶來的危害，是實現(xiàn)綠色礦山的有效途徑。

參考文獻(xiàn)：

[1]? 閆建軍.采煤一體化技術(shù)在綜合機械化固體充填中的應(yīng)用[J].科風(fēng)，2017（14）：73-75.

[2]? 龐凱.探究綜合機械化固體填充采礦一體化技術(shù)[J].世界有色金屬，2016（9）：59-61.

[3]? 閆建宙.試論綜合機械化固體充填采煤一體化技術(shù)[J].化工設(shè)計通訊，2017（6）：97-99.

（作者單位：山西華晉明珠煤業(yè)有限責(zé)任公司）