坚持煤矿绿色开采 创新矸石薄煤层充填技术

坚持煤矿绿色开采 创新矸石薄煤层充填技术

尚桂峰

鄂托克前旗长城煤矿有限责任公司 内蒙古鄂尔多斯市 017000

摘要：随着国家的经济和科技的发展速度的提高，对于能源的需求量也越来越大,但是在提高能源产量的同时，也要注意开采人员的安全和环境的保护,以往的采煤技术由于种种缺陷，已经不能胜任目前的工作目标。矸石薄煤层充填技术与过去的采煤技术相比，在诸多方面都有着较大的区别，本文从矸石薄煤层充填技术的内容、煤矿目前存在的问题以及具体解决方案等角度，就如何在煤矿开采中应用干式薄煤层充填技术进行简单的探讨。

关键词：煤矿；绿色开采；矸石薄煤层充填技术

引言：

随着城市化进程的不断加快，消耗的能源越来越多，人们对环境的保护意识不断增强。煤矿坚持将“绿色开采”作为煤矿发展的根本性原则，将企业发展与可持续发展观牢牢联系在一起。旧有采矿技术无法适应新时代的需求，就要对其进行改进，使其真正符合“绿色开采”的根本性原则，结合当前矿井矸石的诸多特征，决定将矸石薄煤层充填技术进行创新改造来时想煤矿的绿色开采。

一、煤矿目前存在的问题

（一）大量矸石堆存地面

一个矿井如果拥有多年的开采历史，那么这个矿井的附近大多时候会留存有大量的矸石，如图1所示，矸石一般作为矿井的采空区的填充材料，而过去使用的旧填充技术就是让井下矸石升井后进行填充的，因此要在矿井附近的地面上备有大量矸石作为采空区的填充材料。在这些矸石长时间占据土地的过程中，它会不断进行化学反应，即分解出有害气体，对土地周围的空气以及水造成严重污染，除此之外它的污染成分在很长时间内都不会分解，最后很有可能对当地的生态系统造成严重的损坏。

图1为煤矿附近地面所堆积的大量矸石

（二）运输矸石需要大量成本

除了矸石拥有严重的破坏环境的消极影响之外，运输矸石也需要大量的资金成本。由于薄煤层充填技术十分薄弱，所以要在矸石运输的过程中消耗大量的电力等成本，所以采用非井下矸石升井技术来完成矸石填充工作，以减少其运输成本。因此薄煤层充填技术就称为煤矿绿色发展的重要研究课题，最大效率地将矸石的充填工作完成需要诸多因素，但主要因素基本为薄煤层充填工作面的产量，因此把经济成本和技术发展作为考量薄煤层充填技术系统的重要衡量标准是十分必要的。

二、矸石薄煤层充填技术的内容

煤矿矸石薄煤层充填技术系统的结构由以下几个部分构成：主体是一台翻车机和耙装机，运输方式为皮带运输，动力装置为一台抛矸机加上一部溜子。这套矸石薄煤层充填技术系统具有以下的优点：第一，拥有较长工作能力。矸石薄煤层充填技术系统与原采煤技术相比，它的连续充填能力很强，在一个小时之内就能完成几百米管道的充填工作任务，除此之外，它的传输能力也很优秀，节省了大量人力和物力，可以高效率地将采到的原煤第一时间运送到指定地点。不仅如此，这种管道充填技术还使得回踩工作面的安全生产系数有了较大的提高，并且与其系统相比，原技术较为简洁，只需要较少的工作人员就能很好地完成工作任务，不仅如此，它的装备设备构建较少，消耗的能量也比较低，符合采煤技术的节能环保的理念^[1]。在动力方面，矸石薄煤层充填技术系统增加了原始动力，使得其系统在单位时间内提供给开采装置的动力更为强大，极大的增加了的喷射距离，让充填的部分拥有更高的密度和强度，保证采空区的地面的稳定性。第二，矸石在经过封闭的管道进行运输时，不容易向外界泄漏，很少让矸石材料中的粉尘大量进入空气当中，也就不容易造成环境污染，保护了生产人员的身体健康。另一方面，矸石薄煤层充填技术系统能够将物料最大限度的利用，避免了矸石粉尘泄漏而造成的材料浪费，进一步提高了企业的经济效益。当然，矸石薄煤层充填技术系统还有一项很特别的优势就是，这种操作系统可以在井下矸石不升井的情况下就可以完成填充，大大提高了充填效率。

三、具体技术方案

（一）改进采煤工艺

集团公司为了提高公司的经济效益，在可持续发展理念的指导前提下，对矸石薄煤层充填技术系统进行了多次探索和推演，而后将个工作面作为改进采煤工艺的主要实验场地。在方法上，长壁后退式采煤法成为大大小小各工作面的主要开采方式，一旦采煤工作开始矸石充填技术系统也就要准备就绪。当采煤机开始将煤块收集并进行运输的时候，矸石充填系统就要开始处理煤炭采空的区域，在处理的时候，要先用金属铰接顶梁支撑柱工作面的，将其加固再展开工作。

（二）改进充填方式

在工作面进行开采的过程中，要用“边充边采”的方式来保证矸石薄煤层充填技术系统的高效的工作效率^[2]。当采控顶距被工作面不断向前推进，推进至六倍的支护的距离时就要开始充填，一般情况是充填系统在前面进行矸石充填，采煤系统紧随其后进行采煤作业，一般来说，两个系统互不干扰，只要保持顶距的范围在八倍支护的距离即可。值得注意的是，一旦填充系统完成了一次填充之后，就需要运矸刮板输送机辅助其回到初始状态，从而进行下一次的填充作业。

（三）改进设备配置

运输原煤的主要原理就是自下而上的运输方式，在工作面下采用下平巷的运煤方式，而上平巷则是用来运输矸石。将一台新型采煤机装置于工作面正上方，然后在旁边安装上运煤刮板输送机作为辅助设备，运输方式主要通过皮带运送机来完成，用翻车机作为其主要动力装置。上平巷就要考虑整体的合理配置，可以将耙装机和翻车机安装于较近的位置，以起到对拉绞车传输功率的作用。

四、结束语

综上所述，矸石薄煤层充填技术可用于多种环境作业，不仅可以在井下进行开采，还可以将矸石替换为煤块，同时减少大量空气污染和能源浪费，从事实现绿色开采。除此之外，此技术还有诸多优势，比如它的操作方式极其简单，需要的操作人员较少，开采效率较高等，拥有广泛推广的巨大潜力。因此，矸石薄煤层充填技术无论是对矿井的长远发展还是安全生产，都带来了十分积极的影响，为我国煤炭事业的发展贡献了一份力量。

参考文献：

[1]杨贤江.岱庄煤矿膏体充填绿色开采技术实践[J].山东煤炭科技,2019(16):121-122.

[2]牛小森.煤矿绿色充填开采技术及发展[J].房地产导刊,2019(8):156-157.