控制煤矿开采沉陷的部分充填开采技术分析
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控制煤矿开采沉陷的部分充填开采技术分析
麻晓东（ 霍州煤 电集 团 吕梁 山煤 电公 司 店坪煤矿 ， 山西 吕梁 ０ ３ ３ ０ ０ ０ ）
摘 要： 随着我国经济的不断发展 ， 能源 供应 问题 日益突出。当前煤炭是推动我 国工业发 展的重要 化石 能源 ， 合理 开 采煤炭资源 ， 加大煤炭资源的供应 ， 是煤矿企业重要的社会责任。本文详细阐述了煤矿开采具体 技术应 用手段 。
关键词 ： 开采技术 ； 部分填充 ； 煤矿开采深陷
中 图分类 号 ： Ｆ ４ ０ ６ ． ３ ； Ｔ Ｄ ８ ２ ３ ຫໍສະໝຸດ ７ 文献标 志码 ： Ｂ
文章 编号 ： １ ０ ０ ８－ ０ １ ５ ５ （ ２ ０ １ ６ ） ２ ４— ０ ０ ４ １— ０ ２
煤炭开采中经常出现的地质深陷问题对于周 围建 筑 的稳 定 性 造 成 了 严 重 影 响 ， 破 坏 了开 采 地 原有的生态环境。随着煤炭资源需求量的 日益增 长， 为了提高开采效率 ， 开采单位需要采用科学有 效 的方 法严 格 控 制煤 矿 开采 深 陷 。科 学 、 合 理 地 利用部分填充开 采技术 ， 降低开采过程 中不 良事 件发生率 ， 最大程度上提高开采效率。 １煤矿 开采 沉陷产 生 的不 良影响 煤炭开采会破坏原有 的地 质结构 ， 引发不 同 程度 的地 质 深 陷， 对 周 围 的 建 筑 物 造 成 破 坏 。 有 些开 采单 位 在对 煤 矿 进 行 开 采 之 前 ， 需 要 投 入 大 量资 金来 拆迁 煤矿 周 围建 筑 物 ， 提高 了开 采 成本 。 另外 ， 地质深陷还会对本区域的 生态环境造成 严 重影 响 ， 比如 开 采 过 程 中所 引造 成 的地 表 水 下 漏 问题 等 。 因此 ， 开采 单 位 需要 加 强重 视 ， 利用 专 门 的开采 技术来 对上 述不 利影 响进行 控 制 。 ２部分 充填 开 采技 术 原 理 对 于 煤 矿 开 采 的 重
收稿 日期 ： ２ ０ １ ６—１ ２— ０ ２ 作者简介 ： 麻 晓东 （ １ ９ ８ ２一） ， 男， 山西大 同市人 ， 本科学历 ， 助理 工程 师 ， 现在霍州煤电集团吕梁山煤电公 司店 坪煤矿工 作。
要过多的填充材料。然 而， 这种充填技术对于现 场操作人员的技术 要求比较高， 填充效果的充分 发挥需要操作人员对填充技术以及现场的地质情 况有比较深入的了解 。根据 目前我国煤矿开采技 术应用的实际情况来看 ， 煤矿开采区域 的地质 情 况以及造成开采沉陷的有关 因素是影响部分充填 技术充分发挥 的主要 因素。因此 ， 开采 单位需要 充分考虑不 同开采环境以及造成开采深陷的有关 因素， 合理 地调 整部 分填 充技术 的具 体使 用方法 。 ３ ． １条 带采 空 区膏体 填 充 条带采空区膏体填充主要指的是在煤层顶板 以及开采的过程 中， 利用膏体材料填充采空区， 结 合相间填充条带来支持覆岩架构。在此项技术的 应 用方面 ， 开 采 单 位 需 要 合 理 控 制 采 空 区 的 充 填 宽度 ， 充填宽度要尽量在保持在初次破裂间距以 内。当一个工 作面开采完 毕之 后进行充填 ， 然后 到 第三个 工 作面 开 采 完 之 后进 行 充 填 ， 也就 是 相 隔一 个工 作 面 进 行 充 填 。 另外 ， 开 采企 业 需 要对 充填条带进 行专门的加 固处理 ， 使膏体填充在尽 量长 的时 间 内发挥 其填 充 效果 。 当前 我 国常 用 的 膏体填充技术主要包含布置短臂条带和长臂条带 充填开采 ， 这两种技术都可 以有效起到控制充填 条带 间隔距 离的作 用 。
３ ． ２覆 岩 离层 分 区隔 离注浆 充填
这种技术 的原理主 要是对岩 层进 行钻孔 处 理， 并移动岩层形成离层空洞 ， 再将充填材料填充 至空洞中， 提 高岩层的支撑能力。覆岩离层分区 隔 离注浆 充 填 技术 能够 有 效提 高 覆岩 的稳 定 性 ， 有效 抑制 开采深 陷 。开 采 单位 需 要加 强对 覆 岩 离 层量 以及 离 层 位 置 两个 方 面 的控 制 ， 了 解 离 层变 化规律。结合开采区域的地质条件对填充技术进 行选择。这种填充技术要求操作人员对离层量以 及离层位置情况有着比较 深入了研 究， 才能够在 正确的时 间范围 内完成 充填 工作。需 要注意 的 是， 关键层初次断裂后覆岩里层注浆工作一定要 在关 键层 初 次 断 裂 后 进行 ， 这 上 由于 不 同 关 键 层 之间存在着较大的离层量， 而离层量又能够有效
要 意义
充填 开采 技术 广泛 应 用于 矿 产 资源 开 采施 工
中， 其所使用的填充材料可 以是开采过程 中所得 到 的开采 废 弃 物 ， 这 种 开 采 技 术 既 能 够 解 决 开 采 沉陷问题 ， 也能够最大程度上避免开采活动对 生 态 环境 造成破 坏 。开采 废 弃物 的主 要 成分 就 是 地 表层矸石 ， 这种材料不需要进行 专门的加工就 可 以直接用于填充 ， 既环保 ， 又节约开采成本 。然而 煤矿开采过程中所得到的矸石材料数量有限 ， 通 过只占全部煤矿开采量的 １ ５ ％左 右， 传统的充填 技术则需要开采单位加入其他充填物质。利用部 分 充填 开采技 术 ， 可 以大 幅 节 约填 充 材 料 ， 提 高煤 矿 开采 的经济 效益 。 ３部分 填 充开采技 术概 述及 其具 体应 用 部分填充开采技术的主要原理是加强控制覆 岩 主关键 层进 而避 免在 开 采 过程 中发 生开 采 沉 陷 问题 。根 据 地 质 移 动 规 律 ， 预 测 煤 矿 开 采 可 能 遇 到的潜在风险， 对破裂现象进行有效 的控制 ， 确保 生态环境以及周围建筑物 的良性运转。与传统的 全 部填 充技 术 有 所 不 同 ， 部 分 填 充 开采 技 术 不 需
麻晓东（ 霍州煤 电集 团 吕梁 山煤 电公 司 店坪煤矿 ， 山西 吕梁 ０ ３ ３ ０ ０ ０ ）
摘 要： 随着我国经济的不断发展 ， 能源 供应 问题 日益突出。当前煤炭是推动我 国工业发 展的重要 化石 能源 ， 合理 开 采煤炭资源 ， 加大煤炭资源的供应 ， 是煤矿企业重要的社会责任。本文详细阐述了煤矿开采具体 技术应 用手段 。
关键词 ： 开采技术 ； 部分填充 ； 煤矿开采深陷
中 图分类 号 ： Ｆ ４ ０ ６ ． ３ ； Ｔ Ｄ ８ ２ ３ ຫໍສະໝຸດ ７ 文献标 志码 ： Ｂ
文章 编号 ： １ ０ ０ ８－ ０ １ ５ ５ （ ２ ０ １ ６ ） ２ ４— ０ ０ ４ １— ０ ２
煤炭开采中经常出现的地质深陷问题对于周 围建 筑 的稳 定 性 造 成 了 严 重 影 响 ， 破 坏 了开 采 地 原有的生态环境。随着煤炭资源需求量的 日益增 长， 为了提高开采效率 ， 开采单位需要采用科学有 效 的方 法严 格 控 制煤 矿 开采 深 陷 。科 学 、 合 理 地 利用部分填充开 采技术 ， 降低开采过程 中不 良事 件发生率 ， 最大程度上提高开采效率。 １煤矿 开采 沉陷产 生 的不 良影响 煤炭开采会破坏原有 的地 质结构 ， 引发不 同 程度 的地 质 深 陷， 对 周 围 的 建 筑 物 造 成 破 坏 。 有 些开 采单 位 在对 煤 矿 进 行 开 采 之 前 ， 需 要 投 入 大 量资 金来 拆迁 煤矿 周 围建 筑 物 ， 提高 了开 采 成本 。 另外 ， 地质深陷还会对本区域的 生态环境造成 严 重影 响 ， 比如 开 采 过 程 中所 引造 成 的地 表 水 下 漏 问题 等 。 因此 ， 开采 单 位 需要 加 强重 视 ， 利用 专 门 的开采 技术来 对上 述不 利影 响进行 控 制 。 ２部分 充填 开 采技 术 原 理 对 于 煤 矿 开 采 的 重
收稿 日期 ： ２ ０ １ ６—１ ２— ０ ２ 作者简介 ： 麻 晓东 （ １ ９ ８ ２一） ， 男， 山西大 同市人 ， 本科学历 ， 助理 工程 师 ， 现在霍州煤电集团吕梁山煤电公 司店 坪煤矿工 作。
要过多的填充材料。然 而， 这种充填技术对于现 场操作人员的技术 要求比较高， 填充效果的充分 发挥需要操作人员对填充技术以及现场的地质情 况有比较深入的了解 。根据 目前我国煤矿开采技 术应用的实际情况来看 ， 煤矿开采区域 的地质 情 况以及造成开采沉陷的有关 因素是影响部分充填 技术充分发挥 的主要 因素。因此 ， 开采 单位需要 充分考虑不 同开采环境以及造成开采深陷的有关 因素， 合理 地调 整部 分填 充技术 的具 体使 用方法 。 ３ ． １条 带采 空 区膏体 填 充 条带采空区膏体填充主要指的是在煤层顶板 以及开采的过程 中， 利用膏体材料填充采空区， 结 合相间填充条带来支持覆岩架构。在此项技术的 应 用方面 ， 开 采 单 位 需 要 合 理 控 制 采 空 区 的 充 填 宽度 ， 充填宽度要尽量在保持在初次破裂间距以 内。当一个工 作面开采完 毕之 后进行充填 ， 然后 到 第三个 工 作面 开 采 完 之 后进 行 充 填 ， 也就 是 相 隔一 个工 作 面 进 行 充 填 。 另外 ， 开 采企 业 需 要对 充填条带进 行专门的加 固处理 ， 使膏体填充在尽 量长 的时 间 内发挥 其填 充 效果 。 当前 我 国常 用 的 膏体填充技术主要包含布置短臂条带和长臂条带 充填开采 ， 这两种技术都可 以有效起到控制充填 条带 间隔距 离的作 用 。
３ ． ２覆 岩 离层 分 区隔 离注浆 充填
这种技术 的原理主 要是对岩 层进 行钻孔 处 理， 并移动岩层形成离层空洞 ， 再将充填材料填充 至空洞中， 提 高岩层的支撑能力。覆岩离层分区 隔 离注浆 充 填 技术 能够 有 效提 高 覆岩 的稳 定 性 ， 有效 抑制 开采深 陷 。开 采 单位 需 要加 强对 覆 岩 离 层量 以及 离 层 位 置 两个 方 面 的控 制 ， 了 解 离 层变 化规律。结合开采区域的地质条件对填充技术进 行选择。这种填充技术要求操作人员对离层量以 及离层位置情况有着比较 深入了研 究， 才能够在 正确的时 间范围 内完成 充填 工作。需 要注意 的 是， 关键层初次断裂后覆岩里层注浆工作一定要 在关 键层 初 次 断 裂 后 进行 ， 这 上 由于 不 同 关 键 层 之间存在着较大的离层量， 而离层量又能够有效
要 意义
充填 开采 技术 广泛 应 用于 矿 产 资源 开 采施 工
中， 其所使用的填充材料可 以是开采过程 中所得 到 的开采 废 弃 物 ， 这 种 开 采 技 术 既 能 够 解 决 开 采 沉陷问题 ， 也能够最大程度上避免开采活动对 生 态 环境 造成破 坏 。开采 废 弃物 的主 要 成分 就 是 地 表层矸石 ， 这种材料不需要进行 专门的加工就 可 以直接用于填充 ， 既环保 ， 又节约开采成本 。然而 煤矿开采过程中所得到的矸石材料数量有限 ， 通 过只占全部煤矿开采量的 １ ５ ％左 右， 传统的充填 技术则需要开采单位加入其他充填物质。利用部 分 充填 开采技 术 ， 可 以大 幅 节 约填 充 材 料 ， 提 高煤 矿 开采 的经济 效益 。 ３部分 填 充开采技 术概 述及 其具 体应 用 部分填充开采技术的主要原理是加强控制覆 岩 主关键 层进 而避 免在 开 采 过程 中发 生开 采 沉 陷 问题 。根 据 地 质 移 动 规 律 ， 预 测 煤 矿 开 采 可 能 遇 到的潜在风险， 对破裂现象进行有效 的控制 ， 确保 生态环境以及周围建筑物 的良性运转。与传统的 全 部填 充技 术 有 所 不 同 ， 部 分 填 充 开采 技 术 不 需