充填采矿技术在煤炭开采中的应用实践

充填采矿技术在煤炭开采中的应用实践

聂宝龙

身份证号码211402198902113217

摘要：进入二十一世纪，社会高速发展，城市化进程的加快，带动了科学技术的发展，煤矿业作为我国的支柱产业，在我国发展当中占有很重要的份额。为了煤矿业的持续发展和高效运行，我们需要对现有的煤矿资源进行合理利用，其中最重要的一环就是开采环节。在原有的开采过程当中，存在着比较严重的环境问题，包括地表坍塌或者陷落等。充填采矿技术的发展和应用，体现了绿色开采的优势，也符合各界对于绿色保护的要求。

关键词：充填；采矿技术；煤矿开采

引言

采矿行业除了需要面对来自地质灾害所带来的威胁，也需要面对来自生态环境破坏所带来的开采困境。为了进一步解放“三下开采”，促使资源能够实现综合性的循环利用，保护自然环境，避免对生态环境造成破坏，充填采矿技术在采矿领域受到了广泛地运用，并获得了较为可观的使用成果。充填采矿技术与其他的采矿模式相比较，除了能够全方位优化矿石的采矿效率、采矿质量，还能够对地表的塌陷问题进行有效的管控，达到保护自然生态环境的目标，同时也能够促使采矿作业更加安全可靠。充填采矿技术通过其不断地实践和调整优化，在充填料的制作、充填料输送以及材料开发上，已经变得越来越成熟，已经成为采矿领域开采效率较高同时能够有效保护自然环境的有效采矿方式，因此进一步强化对充填采矿技术的研究具有非常重要的现实意义。

1充填采矿技术定义

充填采矿技术，是人工支护采矿措施的一种，指的是在采矿工作实践中，不再使用以前的采矿技术，在进行回踩时，持续向采矿区的内部运回和填充一些填充材料。使用这一方法，可确保回踩过程的安全，从而让整个采矿工作的安全性得到明显提高。

2充填采矿技术在煤炭开采中的应用实践

2.1削壁充填采矿技术

削壁充填采矿技术与其他充填技术不同，它主要是用于矿体比较薄，而不能留住中间间柱的川之路天井。正是由于其矿体比较薄的原因，所以在中间只能架起混凝土或梁底柱的人工底柱。在之后进行采摘的时候，还需要先铺上垫层才能进行开采。在回采过程时，需要将矿石在１ｍ深的炮眼崩下来之后，用人工或者电耙出矿，将其放置在采空区之后，形成可供工作人员最小工作空间后才能采摘。削壁充填技术最重要的就是需要分次崩落，根据倾角而决定先后顺序，并且确定崩落的围岩数量之后也需要利用采空区域尽量使用当场的废石作为充填的原料。以此进行的采矿技术危险系数相对较高，也需要有一定工作经验的人员进行采摘，但是可以有效对矿产垃圾进行有效的处理，也可以进行深入研究，从而促进矿产业的健康发展。

2.2积极创新采矿工艺

在采矿工作实践中，应该积极使用充填采矿技术。将矿床开采技术条件和矿山的具体状况有机结合，让充填采矿技术可以更好地运用到不同矿山的开采作业中。如开采矿山时，出现缓倾斜极薄矿脉的状况，在采矿时建议暴力运矿采矿法、削壁填充采矿法等方法进行开采，在开采时有废弃的石块出现，可把这些石块抛掷到充填空区。如果遇到矿岩稳固的矿脉，在开采时应该结合矿山实际状况开采，建议使用将高水材料填充至镂空区的填充方式进行开采，即填充采矿技术。这一技术被广泛应用于矿岩稳固的矿体的开采，借助这一技术，采矿率极大提升，同时，企业采矿成本也得到了有效降低，另外，在矿山开采时，还应合理处理采空区。设计人员在设计矿山开采场地时，一定要综合考虑各种状况，因设计开采场地和应用充填采矿技术有很大的关联。现在，很多采矿企业在设计开采场地的时候，大都使用几何形状设计方案。之所以使用这一方法，主要的原因是为更好地满足矿山开采要求，让矿山的交通状况得到保障。但是设计矿山开采场地的时候，并未考虑填充材料的充放地点是否便利，以及材料质量是否合格。在开采矿山的时候，如果出现填充材料与浆体供给管道脱离的状况，控制人员无法控制填充材料的质量，所以，在使用充填采矿技术时，填充材料的分凝状况会受到填充材料充放位置的影响，故而，在使用充填采矿技术时，要积极创新采矿工艺，确保使用的采矿技术更好地满足采矿企业的生产要求。

2.3分段充填采矿技术

在分段充填采矿技术的使用过程中，其关键要素就在于分段的科学合理性。针对地表暴露面积较大的采场展开相应的分段，将其划分为数个不同的矩形截面结构，全方位降低采场的暴露面积，对不够稳定的采空区展开更加科学合理的回采以及充填。举例来说，在某个矿区内，可以将中间段分割为多个高度为10m的分段，同时对不同的分段展开分别的开采工作。根据矿区开采的标准步骤和标准工序，综合考量当前矿区在开采上的深度值，确保回采和充填的交叉施工，并与巷道中，实施凿岩和充填。在运输充填物的过程中，可以使用电动铲运机，全方位降低由于人工运输所带来的压力和负担。待施工完成且构成采空区之后，可以运用胶结物直接填充在采空区，可使用推卸式铲运机，将填料填充在顶板处。分段式充填采矿技术的作用十分显著，逐步是实现了无机械的采矿作业，解放了传统采矿的劳动力，整个工作过程更加的流畅且高效。

2.4崩落采矿工艺技术

众所周知，在采矿过程中矿井周围的岩体存在诸多不可控因素，危险系数最高的莫过于岩层的崩落或坍塌。应用崩落采矿工艺技术能够有效避免这种不可控因素带来的影响，极大地消除人员和设备的安全隐患。现如今，随着崩落采矿工艺技术的不断推广，许多矿井应用了这种技术进行生产施工，并根据实际的应用情况对该技术进行了部分调整，使得该技术拥有许多分支，目前最常用的为底柱分段崩落技术和无底柱分段崩落技术两种。在技术具体应用之前，工作人员同样需要对煤矿的地形和地质条件进行勘察，并且通过技术手段对矿石的崩落位置进行预测，以便技术的正常运用。此外，崩落采矿工艺技术对地质条件的要求较高，技术人员施工前的技术排布将发挥极大的作用，所以在准备不充足的情况下不要轻易施工，容易埋下安全隐患。

2.5积极研发矿山填充设备

在矿山开采工作实践中使用充填采矿技术的时候，填充设备的自动化程度会对矿山开采的工作效率产生极大的影响。国内采矿企业使用的矿山填充设备均存在技术性能较低的状况，在开采工作实践中，这些设备的稳定性较差，对充填采矿技术的发展是很大的限制。所以，要积极做好矿山填充设备的研发工作，切实提升矿山充填设备的自动化程度，推动充填采矿技术实现更好的发展。在研发充填采矿设备的时候，研发人员要高度重视研发高效浓密设备，让高浓度全尾矿浆的研发总量得到保障，同时在研发过程中，还要重视尽量降低充填采矿设备的磨损程度，让输送管道容易发生堵塞的状况得到改善，让自动控制系统得到建立和完善，推动充填采矿技术实现更好的发展。

结语

综上所述，煤炭资源作为我国最重要的矿产资源之一，在我国的资源利用当中占有很重要的份额。其中虽然现在煤矿资源的开采过程当中存在着一定的资源浪费和利用效率相对低下，并且在开采过程当中企业不注重生态效益，而使得地表变形，坍塌等多发问题。但是使用充填采矿技术可以提高环保效益，并且避免地表问题的频发。因此我们在进行充填采矿技术实践应用的时候，可以分别使用分段式、上向或者削壁式增加利用效率，从而实现健康发展，以求得未来矿产开发利用效率可以有效提高。

参考文献

［1］刘杰.充填采矿法的应用现状及发展［J］.当代化工研究，2020（7）：8-9.

［2］郭海龙.试论充填采矿技术应用发展及存在问题［J］.中国金属通报，2019（11）：20-21.