文档介绍：现代煤矿开采充填技术的发展探析
时涛
(济宁矿业集团有限公司霄云煤矿,山东,272213)
【摘要】本文首先讲述了充填开采的概况,然后介绍了充填技术选择的基本原则,之后介绍了充填技术的分类,最后介绍了充填技术在采矿实践中的前景展望。
【关键词】煤矿开采;充填技术;发展探析
一、前言
煤炭是我国主要的能源支撑,在我国经济发展中起着重要作用。煤矿开采充填技术不仅能有效控制地表的沉陷,还能有效保持地形地貌和地面建筑物基本原状等,在煤矿开采中起着重要的作用。
二、充填开采概况
充填法是顶板管理方法的一种,它是利用沙子、碎石或炉渣等材料充填采空区,借以支撑围岩,防止或减少围岩垮落和变形。传统的充填方式可分为水力充填、风力充填、机械充填、矸石自溜充填等,是在煤层开采过程中向工作面后方采空区内充填水砂、矸石或粉煤灰等充填材料以自称上覆岩层的顶板控制方法。在这些充填法中,水砂充填法减沉效果最好,-。风力充填一般用于缺乏水源、井下不宜增加水流等条件的矿井。矸石自溜充填用于急倾斜煤层或倾斜煤层,优点是不需要专用设备,对充填材料的要求也不要,减沉效果比不上水力和风力充填。-。国外的煤矿都曾采用过充填法采煤。充填开采在波兰、德国发展应用最多也最好。波兰在城镇及工业建筑物下采煤时采用水砂充填的采煤量占全国建筑物下采煤量的80%左右。国外使用的充填材料通常是河砂、煤矸石和电厂粉煤灰等。对于矿井来说,实施充填开采工艺,不仅能有效的抑制上覆岩层移动,能较好地控制地面的沉陷,并能提高煤炭资源的回收率,有较好的社会效益和环保效益。
三、充填技术选择的基本原则
1、安全性原则
即在充填技术的选择时,应该有效控制地压,防止采矿过程中的岩爆事故等的发生。这就要求在选择充填技术时,要对采矿现场的地压和充填技术进行分析,据此,胶结充填法成为了首选充填技术。
2、实用性原则
在采矿作业之前,应对财产储量进行预测和设计,以此决定填充物料的大小,选择合适的充填方法。在采矿实践中,水利充填法的充填效果最强,但是不能保证矿山开采过程中的采充平衡,导致安全事故的发生。
3、便捷性原则
在选择充填技术时,要求方法操作简洁轻松,物料配比和控制比较方便,也要有利于系统操作人员的工作开展。
4、经济性原则
在建设填充系统时,有的基建费用较高,经营费用比较低;而有的基建费用较低,经营费用较高。因此,在选择充填方法时,要对充填技术的成本进行计算,选择最佳的搭配方式,以节约成本。如在采矿过程中,矿山废弃砂石较多,则可采用胶结充填法,节约成本。
5、稳定性原则
在采矿实践中,充填方法的选择要力求减少故障的发生,保证系统的稳定运行,在发生故障时,能够以最快的速度进行维修,减少资源的浪费和人员的伤亡。在采矿实践中,尽量采用国产设备,在人员培训和设备的维修方面都比国外方便。再者,为保证充填系统的稳定运行,在采矿实践中应准备备用系统,加强操作人员的培训,保证充填系统稳定运行。
6、保护环境原则
在充填系统的设计和选择时,应当将环境纳入考虑的范畴,将煤灰、尾砂等进行回收利用,不仅能降低充填成本,还能减少环境污染,促进经济的可持续发展。
四、充填技术的分类
1、膏体充填采煤技术