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充填采煤技术在煤层开采中的技术要点

2017-09-28 13:13   来源:未知 作者:黄磊  点击:

充填采煤技术主要指的是对煤层进行开采时充分利用所产生的废料以及煤矸石等废弃物来对采空区进行填充,一方面能够确保施工区域的安全,一方面还能充分利用肥料,将对环境的污染降到最低。对促进资源的科学合理利用,以及采煤行业的持续发展有着重要意义。为此,本文将对

作者简介:黄磊(1989-),男,汉族,籍贯:山西大同,学历:太原理工大学在职研究生 职称:助理工程师 现任职务:技术员
 
 
充填采煤技术在煤层开采中的技术要点
黄磊  太原理工大学矿业工程学院
摘要:充填采煤技术主要指的是对煤层进行开采时充分利用所产生的废料以及煤矸石等废弃物来对采空区进行填充,一方面能够确保施工区域的安全,一方面还能充分利用肥料,将对环境的污染降到最低。对促进资源的科学合理利用,以及采煤行业的持续发展有着重要意义。为此,本文将对充填采煤技术在煤层开采中的技术要点谈谈自己几点看法,以供参考。
关键词:充填采煤技术;煤层开采;技术;要点
  • 充填采煤工艺概述
    我国作为煤炭存储量丰富的国家,煤炭的开采为社会经济发展及人们生活提供了重要的支撑。进入新时期以来,随着构建节能环保型社会要求不断深入,在这种情况下如何降低环境污染及以最小代价获得煤炭就成为行业所关注的重点,而充填采煤技术地出现能够很好地满足当前煤炭行业发展所需。结合实践来看,在以往煤炭开采中所使用技术会使得地表建筑物应采空区顶部岩层沉降而受损,并且也会造成一定的环境污染。而充填采煤技术应用时,其通过把煤矿开采中所留下的矸石、粉煤灰以及黄沙等废弃物充填会采空区中去,这样一来可以有效地防止其顶部岩层出现沉降。根据笔者研究来看,充填采煤技术具有两方面优点:第一,受煤矿开采特性所影响,其生产中往往会出现很多诸如矸石、粉煤灰等废弃物,在以往企业还需要将它们运出工作面,而借助于充填采煤技术地应用可以将这些废弃物用于充填到采空区,这样一来不但能够有效地避免其顶部岩层出现大面积沉降而危害煤矿地面建筑物,同时也可以降低煤矿企业充填成本,进而提升其经济效益;第二,充填采煤技术作为一项绿色煤矿开采技术,其对于推动行业及煤矿企业在新时期发展,并满足当前节能环保型社会地构建发挥了巨大的作用。
  • 充填采煤技术在煤层开采中的技术要点
(一) 膏体填充采煤技术
   在煤层开采中,较为常用的一项采煤技术即膏体填充采煤技术,此技术可以充分整合矿产附近的黄土、煤渣以及碎石等废弃物,并依照特定比例将其溶解成膏状粘液体,在目标区域中利用重力填充或增压的方式来填充上述膏状粘液体。此技术不但可以将对煤矿采集目标区域中的底板破坏降到最低,而且还能有效利用矿产周围废弃物,以有效提升资源的利用率,在提升矿区开采安全等级的同时,还能将对生态环境的破坏减小。当前,不少学者在该技术基础上对二次膏体填充采煤技术进行研究,但是只能在膏体填充采煤技术的前置基础上方能有效开展。总的来说,膏体填充采煤技术能够有有效降低开采煤矿的成本,并且能够将运输以及掘巷期间的局部通风时间缩短,提高整体工作效率。
(二)高水材料填充技术
   通常来说高水材料填充技术主要具有如下几方面特点:第一,该技术采用的充填体具有较高含水量。在充填过程中所使用高水材料所形成的充填提及含水率通常可达到80-90%。第二,一般采用的是高水材料、凝固速度快的甲、乙两种浆液作为填充题,且将其均匀混合后5-30min便可完成初凝。第三,此技术采用充填体具有较好的泵送性能,且在混合甲乙两类材料浆液前,不会有沉淀以及凝固情况出现。第四,此技术使用的充填体无害无毒,且强度较高,工序流程简介。首先各自均匀搅拌两种粉料以形成浆液,将其混合均匀后通过输送机将其运输至填充巷内。然而在此过程中,必须要高水材料的干燥,避免其受潮,如若发生受潮情况,则必须要对其混合比例进行重新调整。此外,需同时将两类材料放置于混合器中,控制混合时间不少于5min。
(三)煤矸石填充采煤技术
   当前,我国有不少煤矿企业存在开采不规范的行为,这无疑会导致压煤量加大,且在大巷内部以及矿井附近建筑物底下等留设煤柱资源遭到大量浪费,所以在一定程度上加大了煤矸石的出产量,致使矿井辅助提升紧张,且在处理堆矸场地问题上难度越来越大。但是,采用煤矸石填充采煤技术则能够有效解决该类问题。此技术通常要求使用特定设备来辅助完成,以便于可以在采煤时采用抛射的方式来将产出的煤矸石填充至特定填充区域内,以确保所开采煤层的安全性。此外,还能利用煤矸石填充系统来利用胶带输送机将煤矸石运送至填充巷内并进行注浆加固,从而有效控制开采沉陷,并将煤炭资源进行充分回收,以起到对土地资源保护的作用。
(四)综合机械化固体填充技术
  当前,在现代化矿井中,综合机械化固体填充技术得到了广泛的应用,其主要是通过机械化的方法来直接密实矿区周围的矸石煤渣并将其填充至填充巷内,如此一来,不但与岩层的移动规律相符,而且还能对煤矿开采区域附近的升天环境的破坏降到最低。通常情况下,此项技术能够有效解决在普通填充时经常发生的空间约束问题,而且适用于各类煤矿中。其主要是利用连续型垂直向的输送系统来从地面将物料运输至井下,而且其辅助动力机还可以结合具体情况来确保填充固体紧固性良好,确保整体作业的安全。
  • 结束语
  在倡导节能减排的今天,在煤矿开采中应用填充采煤技术有着极为积极的现实意义,并且与国家所提倡的绿色开采,节能减排理念相符。为此,在实践工作过程中,相关工作人员必须要正确掌握其中技术要点,并不断提高煤炭开采效率与质量,以有效推动煤矿行业健康、持续发展。
 
参考文献:
[1] 乔国栋.综合机械化固体充填采煤技术研究进展[J].山东煤炭科技, 2015(3):47-48.
[2] 缪协兴, 张吉雄.井下煤矸分离与综合机械化固体充填采煤技术[J].煤炭学报, 2014, 39(8):1424-1433.
[3] 苏建.充填采煤技术的现状与发展分析[J].中国新技术新产品, 2012(18):99-99.