煤礦填充開采技術(shù)的發(fā)展分析

陳炯

摘 ? 要：開挖煤礦過程中所使用的填充開采技術(shù)，主要是指對采空區(qū)所使用的物料充填方式，不僅能夠?qū)Πl(fā)生地面沉降的情況進(jìn)行有效的避免，也能夠?qū)σ蚓伦鳂I(yè)造成地層結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞的情況進(jìn)行減少，還能夠?qū)Νh(huán)境進(jìn)行保護(hù)，進(jìn)而對可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。雖然在煤礦開挖的過程中，填充開采技術(shù)已經(jīng)屬于綠色經(jīng)濟(jì)的開采方式，不會對環(huán)境造成特別嚴(yán)重的影響，以及使用成本較低。但是在我國煤礦行業(yè)的發(fā)展過程中，填充開采技術(shù)仍然存在大量的問題，所以需要對煤礦填充開采技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的完善與優(yōu)化，進(jìn)而確保實(shí)現(xiàn)煤礦行業(yè)穩(wěn)定的可持續(xù)性發(fā)展。

關(guān)鍵詞：煤礦 ?填充 ?開采技術(shù) ?發(fā)展 ?分析

中圖分類號：TD823 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）06（b）-0078-02

現(xiàn)階段隨著我國逐漸進(jìn)入工業(yè)時(shí)代，不斷對能源資源的消耗進(jìn)行增加，導(dǎo)致大部分探明的礦產(chǎn)資源逐漸枯竭，不僅導(dǎo)致采礦工作人員需要對更深的地下進(jìn)行挖掘，也對采礦工作的危險(xiǎn)性進(jìn)行增加，從而對人們的生命安全造成極其嚴(yán)重的威脅。因此，在上述這種情況下填充開采技術(shù)順勢而生，不斷對填充開采技術(shù)的緊迫性與優(yōu)越性進(jìn)行充分的顯示，需要通過分析煤礦開采過程中存在的問題，對填充采礦技術(shù)進(jìn)行完善與優(yōu)化，促使煤礦填充開采技術(shù)切實(shí)可行，對煤礦開采的安全性進(jìn)行大幅度的提高，從而對煤礦的開采效率進(jìn)行大幅度的提升。

1 ?煤礦填充開采技術(shù)的基本內(nèi)容

煤礦填充開采技術(shù)屬于人工支護(hù)開采技術(shù)的一種，因?yàn)樵诿旱V礦井中開展回采工作時(shí)，提高使用外部的材料，或者是開采過程中所產(chǎn)生的石料，逐步填充采空區(qū)，能夠確保對采空區(qū)圍巖崩落、地表移動等問題進(jìn)行有效避免，以及可以在形成的填充體上，對保護(hù)性回采工作進(jìn)行開展。同時(shí)可以在圍巖性質(zhì)較差，但是具有品質(zhì)較高的稀缺貴重礦場，對煤礦填充開采技術(shù)進(jìn)行使用，以及可以在地表不允許陷落，開采條件十分困難的礦場，對煤礦填充開采技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用。并且可以根據(jù)煤礦填充開采技術(shù)的輸送方式與填充材料，將煤礦填充開采技術(shù)劃分為干式充填法、水利充填法與膠結(jié)充填法三種，而干式充填法使用的主要充填材料為，采石場產(chǎn)生的碎石，以及地下開采過程中所產(chǎn)生的廢石等[1]。其次水力充填法使用的主要充填材料為碎石、砂、爐渣等，通過利于水力管道將其輸送到煤礦采場中。而且膠結(jié)充填法使用的主要材料為，按照一定比例所配置的砂石、爐渣與水泥的混合物，通過使用輸送機(jī)械或者水力管道，將其輸送到煤礦采場中。

2 ?煤礦填充開采技術(shù)的優(yōu)勢

在煤礦填充開采技術(shù)過程中，所使用的充填體，不僅能夠?qū)鷰r進(jìn)行支持，也能有效地控制地壓，從而對圍巖在采空區(qū)的移動進(jìn)行有效的緩解。而且通常在深部開采過程中，以及在開采一些自然傾向的礦床時(shí)，對煤礦填充開采技術(shù)進(jìn)行使用。同時(shí)在開采深部礦井的過程中，如果遇到地壓過高的問題時(shí)，通過使用充填采礦技術(shù)能夠調(diào)節(jié)與傳遞煤礦采場的不平衡應(yīng)力，確保對原有的應(yīng)力進(jìn)行平衡，不斷對一些潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行解除，從而使采礦工作的效率得到提高。并且煤礦填充開采技術(shù)通過使用機(jī)械作業(yè)方式，能夠利用鑿巖臺車對礦體進(jìn)行開鑿，然后對錨桿與錨索等進(jìn)行安裝，確保對采礦作業(yè)的安全性進(jìn)行大幅度的提高[2]。其次隨著不斷增加科研資金的投入，促使我國大部分礦區(qū)對填充料輸送管路與充填自動化進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，以及創(chuàng)新膠凝材料，利用具有較高濃度的均質(zhì)漿，對水泥進(jìn)行代替，不僅能夠?qū)μ畛涞膹?qiáng)度進(jìn)行增加，也能夠?qū)ιa(chǎn)成本進(jìn)行節(jié)約，還能夠?qū)ΦV石回采率進(jìn)行大幅度的提高，從而使礦石開采的綜合效益得到提高。因此，煤礦填充開采技術(shù)不僅能夠?qū)Φ孛嫖驳V的面積進(jìn)行有效的減少，也能夠?qū)Πl(fā)生地災(zāi)、塌方陷落的情況進(jìn)行有效的減少，對礦床進(jìn)行有效的保護(hù)，從而使采礦作業(yè)的安全性得到進(jìn)一步提高。

3 ?煤礦填充開采技術(shù)的現(xiàn)狀

根據(jù)現(xiàn)在煤礦填充開采技術(shù)的應(yīng)用情況分析，我國煤礦填充開采技術(shù)已經(jīng)發(fā)展得比較成熟，而且最初是將填充開采技術(shù)應(yīng)用在開采金屬礦的過程中，金屬礦場不僅分布的范圍較廣，也具有較大的開采面積，還會直接影響地表，所以通過使用填充開采技術(shù)能夠?qū)Φ乇淼钠茐倪M(jìn)行有效的減少，以及對環(huán)境進(jìn)行有效的保護(hù)。同時(shí)我國曾經(jīng)使用的傾斜上行水砂充填的方式，對保護(hù)性煤柱進(jìn)行成功的開采，但是在填充的過程中存在一定的穩(wěn)態(tài)，水砂泌水性較大，在進(jìn)行填充時(shí)需要對排水系統(tǒng)進(jìn)行考慮。所以在應(yīng)用充填開采技術(shù)的過程中，人們通過在水砂中對膏體進(jìn)行摻入，能夠?qū)γ谒缘娜毕葸M(jìn)行有效的彌補(bǔ)，充分表明我國煤礦填充開采技術(shù)還在不斷的發(fā)展與進(jìn)步，能夠使煤礦行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益得到進(jìn)一步提升[3]。并且在對填充材料進(jìn)行凝結(jié)的過程中，會析出水泥顆粒，對整體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度造成極其嚴(yán)重的影響，甚至?xí)伦鳂I(yè)造成污染。其次對煤礦填充開采技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，需要一次性進(jìn)行較大的投資，會造成成長的煤礦企業(yè)巨大的壓力，以及后期的經(jīng)濟(jì)收益也屬于一個(gè)漫長的過程。因此，需要不斷提升煤礦填充技術(shù)，對煤礦填充開采技術(shù)進(jìn)行完善，能夠?qū)μ畛洳牧系姆?wù)進(jìn)行拓寬，進(jìn)而對煤礦填充開采技術(shù)的使用成本進(jìn)行大幅度的降低。

4 ?煤礦填充開采技術(shù)的發(fā)展

4.1 發(fā)展地下煤礦填充開采技術(shù)

在已經(jīng)建成的建筑物地下，如果發(fā)現(xiàn)大量的煤礦資源，對建筑物搬遷的方式進(jìn)行使用，一定會對大量的人力、物力與財(cái)力進(jìn)行消耗，但是煤礦資源具有較大的分散性，已經(jīng)煤層過于薄弱，對建筑物進(jìn)行搬遷顯然不夠合理。因此，為確保對城市等已經(jīng)建筑完成建筑物的煤礦開采的需求進(jìn)行滿足，在煤礦填充開采技術(shù)發(fā)展的過程中，需要對建筑物下以及基礎(chǔ)設(shè)施下的煤礦填充開采技術(shù)進(jìn)行發(fā)展[4]。同時(shí)隨著我國科學(xué)技術(shù)不斷快速的進(jìn)步，也可以對水下填充開采技術(shù)，甚至?xí)r海底填充開采技術(shù)進(jìn)行發(fā)展，不斷為我國媒體開采提供新的技術(shù)支持，確保在開采煤礦的過程中，不會發(fā)生地表沉降的情況。

4.2 發(fā)展煤礦綠色的開采

因?yàn)樵诿旱V開采的過程中，使用傳統(tǒng)的開采方法會對采空區(qū)的巖層造成破壞。以及造成地表塌陷、煤巖體中水與瓦斯發(fā)生流動，從而導(dǎo)致發(fā)生一系列的環(huán)境與安全問題。而且為確保對媒體工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，以及與煤炭工業(yè)新型工業(yè)化發(fā)展方向的需求相適應(yīng)，需要大力支持發(fā)展綠色煤礦填充開采技術(shù)[5]。所以需要對煤、瓦斯、水等可以利用的資源進(jìn)行充分的了解，確保根據(jù)煤礦巖層的移動規(guī)律，對合適的煤礦填充開采技術(shù)進(jìn)行使用，能夠?qū)γ旱V開采所造成的不良影響進(jìn)行有效的減輕，從而使煤礦行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境與社會的效益得到大幅度的提高。

5 ?結(jié)語

綜上所述，雖然在煤礦的開采過程中，填充開采技術(shù)被廣泛的應(yīng)用，屬于極其重要的開采技術(shù)，但是我國煤礦行業(yè)需要根據(jù)實(shí)際的地質(zhì)情況，以及開采技術(shù)手段等方面的要素對填充技術(shù)進(jìn)行科學(xué)合理的利用，促使煤礦填充開采技術(shù)能夠在實(shí)踐的應(yīng)用過程中，得到進(jìn)一步的發(fā)展與進(jìn)步，從而對煤礦開采工作的效率進(jìn)行大幅度的提高。因此，煤礦行業(yè)需要不斷完善與優(yōu)化填充開采技術(shù)，對填充開采技術(shù)的可行性進(jìn)行提高，確保通過使用煤礦填充開采技術(shù)，能夠使采礦的工作效率與安全性得到提升，從而對煤礦充填開采技術(shù)的發(fā)展需求進(jìn)行滿足。

參考文獻(xiàn)

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[2] 程坤，楊寶貴， 張寶剛，et al.我國煤礦充填開采技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].煤炭技術(shù)，2018.

[3] 王雙喜，淺析充填采礦技術(shù)在煤礦開采中的應(yīng)用[J].環(huán)球市場，2017（2）.

[4] 李皎，我國煤礦充填開采技術(shù)的現(xiàn)狀及其未來發(fā)展[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2014（5）.

[5] 劉鵬，現(xiàn)代煤礦開采充填技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展前景展望[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015（25）：122-122.