建筑物下矸石充填巷式开采技术应用

合集下载

浅析建筑物下采煤技术的现状及发展趋势

浅析建筑物下采煤技术的现状及发展趋势摘要：随着我国经济的迅速发展以及安全生产技术的不断进步，人们对能源的需求量也随之增大。

煤炭作为主要能源之一，被大量地开采。

然而，在我国“三下”（建筑物下、铁路下以及水体下）采煤量中，采煤量最大的是在建筑物下，本文就对建筑物下采煤技术现状进行了简要的分析，并且在此基础上，对我国建筑物下采煤技术的发展趋势进行了展望，希望同行业相关人士共同探讨。

关键词：建筑物下采煤研究现状发展趋势0 引言近年来，我国建筑物下采煤技术问题引起社会社会的广泛关注，当从地下开采出煤炭后，其上方覆盖岩层就会失去支撑，继而破坏岩体内部的固有应力平衡，导致采空区附近的岩体产生变形。

而采空区面积达到特定范围后，就会在其上方地表形成变形，从而影响建筑物的基础，严重情况下，会产生破坏的情况。

本文着重对“三下”采煤技术中的建筑物采煤技术进行了分析和展望。

1 我国建筑物下采煤技术现状分析国外研究建筑物下压煤开采较早的国家有英国、俄罗斯、波兰以及德国，而建筑物下开采技术处在世界领先地位的当属波兰。

在国内，前期主要是学习并引进外国的先进经验，对于建筑物下采煤的研究工作主要是对一些矿区进行建筑物下采煤试验，获得了宝贵经验。

根据大量文献与丰富经验表明建筑物的抗变形能力与地表的水平变形值的大小决定了建筑物下采煤的破坏程度，所以，对于建筑物下采煤而言，我们应按照建筑物受力情况、建筑物结构等采取适当的采煤技术，对建筑物选取合理的结构保护措施。

当前，我国建筑物下采煤主要有：①房柱式开采：在开采煤层中掘进一系列宽是五到七米的煤房，以巷道联通中间，形成宽度不等的长条形煤柱。

在设计煤柱时，不仅要节约资源，能够按照需求进行煤柱回收，而且煤柱应具有特定的稳定性，确保足够的强度去支撑顶板。

②协调开采法：通过合理安置开采顺序以及工作面，以对部分地表变形进行抵消，进而保护地表建筑，是避免地表变形的一种有效的措施。

③充填开采法：在煤炭开采工作面后方采空区用填充材料进行上覆岩层支撑，例如：粉煤灰、矸石或者睡砂，从而减少地表环境受到的损坏程度。

井下洗选及矸石充填综合应用的技术研究

井下洗选及矸石充填综合应用的技术研究摘要：随着煤炭行业的发展，煤矿矸石逐渐成为新的环境污染源。

本文通过研究井下洗选和矸石充填综合应用，为解决井下生产条件提供参考依据。

另外通过矸石填充可以减少地面塌陷，进而保护生态环境。

因此，矸石充填开采技术成为煤炭行业持续、健康、和谐发展的必然选择，这也是本文研究的意义所在。

关键词：井下洗选矸石充填持续发展1 研究背景目前，全国“三下”压煤量达137亿t，全国国有重点煤矿村下压煤52.2亿t。

随着煤炭企业的发展，我国煤矿现有矸石山1600余座，累计堆积量约45亿t，占地约15万km2。

一方面由于地下采空区引发的地面沉降而导致工业、农业、交通及居住等环境的破坏；另一方面煤炭资源开发利用过程中产生的工业废弃物形成新的环境污染源。

新驿煤矿地质条件较复杂，断层多，煤层薄且含夹矸，特别是在综采工作面过断层时原煤含矸率会进一步增加。

另外新驿煤矿井田内村庄多，矿井村庄压煤造成的呆滞煤量大，造成矿井生产接续紧张，严重制约着矿井发展的后劲，给我矿带来了巨大的经济损失。

井下原煤洗选系统，实现原煤中的矸石、块煤、沫煤在井下预先分离，筛出的沫煤通过主井提升至地面；洗出的块煤通过块煤皮带运至块煤仓再返回原煤仓或通过副井提升至地面；井下矸石仓储存的矸石集中运输时，可以通过手选皮带直接进矸石仓；洗选后的矸石进入矸石仓，再经过转载输送到矸石充填面，进行填充。

井下矸石充填技术，一方面可以解决“三下”压煤问题，有利于资源的充分回收，避免了因地面沉降而导致的地面搬迁，减少了经济投入；另一方面，充分解决了占地问题，提高了土地利用率。

因此，新驿煤矿规划、设计、建设井下洗选及充填系统，是提高矿井生产能力的必要途径，是矿井进一步发展的内在要求。

应用矸石充填开采技术成为煤炭行业持续、健康、和谐发展的必然选择。

新驿煤矿井下洗选及充填系统的规划、设计、建设项目，是提高矿井生产能力的有效途径。

该项目需建设一套完整的井下洗选及充填系统，井下洗选工程需在井下掘进井巷工程803m，两个矸石仓、两个块煤仓；井下充填工程需在井下掘进施工巷道约1500m，一个矸石仓。

综采工作面绿色充填开采技术的实践应用分析

综采工作面绿色充填开采技术的实践应用分析发布时间：2022-10-30T10:53:22.183Z 来源：《工程管理前沿》2022年13期作者：张志荣[导读] 作为一种新式的煤矿开采工艺技术，近年以来充填开采方式受到了广泛的应用张志荣神木县隆德矿业有限责任公司陕西神木 719302摘要：作为一种新式的煤矿开采工艺技术，近年以来充填开采方式受到了广泛的应用，其具有“三下”开采途径的优势，也是新时代绿色环保背景下采煤工艺的关键环节之一。

本文将对煤矿开采面技术中架后填充所使用的密实固体矸石和泵送贵体等充填技术进行阐述，讨论其具有的特点和技术原理，并研究实际工作环节中所对应的各种施工措施，如采煤工艺、运输系统、管道疏通技术和充填手段等，以期为确定煤矿开采方案提供参考。

关键词：综采工作面；绿色充填开采技术；实践应用1 充填开采技术介绍以某个煤矿生产过程中的实际施工技术为例，其采用的充填开采技术是以使用矸石消化以提升开采出的煤炭质量，同时减少顶板下沉的可能性为主的绿色开采方式手段。

在施工的过程中，煤矿采用了长臂综采后充填技术，其一般分为综采密实固体矸石充填系统和综采泵送膏体充填系统两种形式。

其中固体矸石充填系统的特点在于充填工艺相对比较简单，所需设备操作简便，但同时井下的矸石运输过程较为复制，占用了较多的矿井空间；而泵送膏体充填系统则需要在地面上建设搅拌站对各种原料进行混合，并借助运输管道将其输送至对应采空区后实施充填工艺，这种方式下系统所需的工艺和设备都较为复杂，同时能够大幅度地减少井下运输及操作的环节，减轻现场工人的工作量级。

2 绿色充填开采技术的实践应用2.1开采施工技术原理泵送膏体充填技术的实现需要借助专用充填支架，同步实施架前开采和架后充填。

在前方不断进行煤矿开采的同时，使用高强度的充填材料对顶板等结构进行加强支撑，从而降低矿井内的应力，减轻巷道支护成本，提升工作安全性。

在实际工作过程中，选择使用带有前移机构的支架，随着开采工作的推进不断移动支架，补充后方的膏体充填材料，保证开采效率不受到充填过程的影响。

充填开采技术在煤矿中的应用

充填开采技术在煤矿中的应用摘要：在煤矿生产中对开采技术的应用提出了较高的要求，为了满足生产的需求，应对开发进行改善，合理运用开采技术，可借助充填开采技术来加强开采的效果。

通过对充填开采技术的介绍，分析煤矿生产中充填开采技术的应用，可使充填开采技术应用的优势全面发挥，进而提升我国的煤矿资源开发水平，实现开发的目标，促进我国的资源开发发展。

关键词：煤矿；充填开采技术；应用引言随着煤矿开发的推进，开采技术应用应得到改善，借助有效的开采技术可为煤矿开发提供良好的技术条件，优化煤矿开发效果。

在开采技术发展下，充填开采技术应用有着良好的效果，可提升开发水平及效益，满足煤矿开发领域的需求。

因此，应在煤矿开采中合理运用充填开采技术，对技术进行优化，为煤矿资源的开发及利用提供支持，进而推动我国的资源发展。

1充填开采技术概述煤矿开采生产中使用的充填开采技术属于人工支护采矿技术，在开采中随着深度的增加，可借助该技术来将填充料输送到采空区，以加强对采空区的防护，避免围岩崩落情况的产生，使回采效率得到提升。

充填开采技术中包括了三种类型，分别为干式充填法、水力充填法与胶结充填法，第一种方法使用碎石或者采掘的废石来进行充填，第二种及第三种是使用碎石、炉渣等作为材料。

在绿色化开发的背景下，使用充填开采技术可避免塌陷及矿震问题的产生，使煤矿开发得到支持，同时可使人员的工作劳动强度降低，进而保证生产的安全性及效益。

2煤矿生产中充填开采技术的应用2.1固体矸石充填开采技术固体矸石充填开采在充填开采生产中有着良好的应用效果，使用的材料为经过破碎处理的煤矸石，充填材料在运输系统的传输下到达采煤工作面的后方，再将滚落的煤矸石使用压实装置来压实处理，可起到支撑顶板以及减少顶板弯曲下沉的作用。

当前机械化固体矸石充填技术使用比较广泛，可结合工作面采煤工艺的特点来划分成普通机械化矸石充填和综合机械化矸石充填，前者多用于炮采及普采工作面，后者可适用于综采工作面，在应用中有着较多的优势。

煤矸石充填方法选择的专业技术分析

煤矸石充填方法选择的专业技术分析一、引言煤矸石是煤炭开采和洗选过程中产生的固体废弃物，大量堆积会对环境造成严重污染。

为了有效利用煤矸石，减少其对环境的影响，充填技术被广泛应用于煤矸石的处理中。

本文将重点探讨煤矸石充填方法的选择及其专业技术要求。

二、煤矸石充填技术概述煤矸石充填技术主要分为三类：井下充填、地面充填和井上下联合充填。

每种充填技术各有其特点和使用范围。

1.井下充填：将煤矸石运至井下，直接充填在采空区或巷道中。

该方法可有效控制顶板垮落，减小地表沉陷，但增加了井下运输负担。

2.地面充填：将煤矸石运至地面，集中充填在专门的场地或采空区上。

该方法减少了井下运输压力，但需要解决地表沉陷和土地复垦问题。

3.井上下联合充填：结合井下充填和地面充填的优点，将煤矸石先在地面加工成充填材料，再通过管道或运输工具送至井下采空区进行充填。

该方法综合了两种充填技术的优点，但技术要求较高。

三、煤矸石充填方法选择要求在选择煤矸石充填方法时，应考虑以下因素：1.地质条件：不同的地质条件对充填技术的要求不同。

例如，对于顶板稳定性较差的矿井，应选择井下充填或井上下联合充填，以控制顶板垮落。

2.运输条件：根据矿井的运输条件选择合适的充填技术。

若井下运输能力有限，可选择地面充填或井上下联合充填。

3.土地复垦：对于需要恢复使用的采空区，应考虑土地复垦问题。

地面充填有利于土地复垦，而井下充填则对土地复垦造成一定困难。

4.经济因素：不同充填方法的成本不同，应根据经济因素综合考虑。

例如，井下充填成本较低，但需要解决井下运输问题；地面充填成本较高，但可有效控制地表沉陷。

5.技术成熟度：根据当地经验和专业技术水平，选择成熟的充填技术。

对于缺乏经验的地区，可先进行试验研究，再推广应用。

四、专业分析报告根据对煤矸石充填技术的调查和分析，我们提出以下专业分析报告：针对不同的地质条件、运输条件和土地复垦需求，应选择合适的煤矸石充填方法。

在选择时，应优先考虑技术成熟度高、成本低且有利于土地复垦的充填技术。

矸石充填留巷技术的研究应用

・
１Байду номын сангаас４０・
科技论坛
矸石充填留巷技术的研究应用
张孝飞
（龙煤集团双鸭山分公司双阳煤矿采煤区，黑龙江双鸭山１５５１００）
摘要：结合某一具体工程案例，对矸石充填留巷技术进行了研究，从矸石充填留巷技术的施工方法入手，分析了使用该方法施工的优缺点，探讨了该项工程最终可能会获得的经济效益，形成资料，供相关人士参考。
关键词：矸石充填留巷；矸石；施工技术；优缺点；研究
采矿作业中，应用矸石充填留巷技术可有效解决采矿区的留巷问或避免了火灾工具的使用，减少了一台局扇的占地面积，扩大了施工作业题，并充分保证旰石材料的利用率，延缓并防止矿区地面下沉。另外，在矿空间，使得空气与通风更加流畅。山开采中合理应甩矸石充填留巷技术，还可更好的』｛应时代发展，满足无（３）由于施工中所采用的矸石材料大多是地面矸石中的废矸石，或者废开采以及环境保护的要求，减！矿石开采对生态环境的影响，实现绿色是原煤炭中的手选矸石，尽管不是原矸石，但其施工效果和陛能作用与原开采。下面结合某煤矿的矿石开采案例，对矸石充填留巷技术的施工工矸石相差无几，完全可作为施工材料使用。这样看来，矸石充填留巷子技艺、技术要点以及优缺氡进行论述。术除了施工简单，可避免煤炭资源损耗之外，还具有着提高煤炭质量，充１工程简介分改善采矿区施工现场，或施工地面环境的特点。某煤矿７１３０００５Ｅ工作面位于一３００ｍ水平十三层七采区，工作面（４）矸石充填留巷技术应用于矿山采矿时，可为采矿人员的生命安全南起７１３０４Ｅ回风巷，标高一１４８．３ —．１７０．８ｍ，北至７１３０５Ｅ运输巷，标提供有力保障。主要表现为：矸石充填留巷可以改善和解决工作面的通保证工作面上机窝通风的Ｊ顿畅，彻底克服了小煤柱留巷时所造成高一２１２．４—．２５５Ａｍ，东至工作面切眼，西至十三层七采运输上山保护风问题，煤柱，其中７１３０４Ｅ工作面东西走向长５８３ｍ，南北倾斜宽９４～的上机窝出口维护开采难题，成功避免了采矿场微风区的通风威胁，进而１２６ｍ，７１３０４Ｅ工作面埋深３１１．３～３７３Ａｎ煤层直接顶板为石灰岩（四灰），保证了采矿安全。４．２觇灰色，坚硬致密，平均厚度６８ｍ，整体不宜冒落煤层直接底板多为灰白（１）首先，矸石充填留巷的整体效果不如小煤柱留巷效果好。尽管矸色细砂岩，坚硬致密，平均厚度４．６ｍ，局部为０．０５一ｎｌｍ的粘土岩，遇水膨胀变软，下为沙质泥岩。石充填留巷的安全『生与所获煤质都比小煤柱高，但其留巷的整体效果确２开石充填留巷具体施工方法实与小煤柱留巷存在差距。而之所以会这样的原因主要是因为，矸石作其材料本身的硬度和强度并不高，并且还带有—定的柔（１）７１３０Ｅ面采用在上端头靠采空区侧垒砌走向矸石带进行留巷开为一种充填材料，采，矸石带沿走向梯形垒砌，底宽自上平巷下帮以下倾向４ｍ、顶宽３ｒｎ ’ 石干性。如果将研石作为充填捌荆进惭采区围岩的加固，舡完成后很可石带上方用袋装碎矸石接顶严密。为提高留巷效果，靠矸石带上帮，沿走能会出现顶板下沉现象；而如果采用小煤柱留巷则不会发生这种问题。这兰击构，具有较大的刚度，施工时顶板向支设—排摩擦支柱加强支护，柱距１．Ｏｍ，支柱拴设防倒绳。摩擦支柱必是因为以煤体作支撑的结构属于冈须挖好柱窝并使用５ｔ液压升柱器支设，支柱初撑力￣＞５０ＫＮ。的下沉量相对较小，可获得更好的留巷效果。矸石带采用袋装歼石垒设。装矸石的袋子长０．８ｍ，矸石块度≤ （２）其次，如果采用矸石充填留巷法进行矿石开采，其留巷的后期维０．１ｍ，装袋时装填长度 ≤Ｏ６ｍ。垒设旰石带时，矸石袋Ｅ下压茬￣＞０．１５ｍ。护、保养等工作量比皎大，且不利于清理。若想彻底清理干净，就必须借助工作面每推进一茬，在上端头垒设一次矸石带，垒设矸石带前，上二次支护技术来控制顶板的稳定ｌ生和下沉量；相反，如果采用小煤柱留巷实际沲工时就仅仅只需要在局粥行二次支护，后期的维护保养工端头上部４ｍ范围内为最大控顶距，面溜子靠采空区侧为四排正规支柱，技术，垒设酐石带后，面溜子靠采空区侧为三排正规支柱，即执行见四回一的支作量要小很多。回力式，随回撤留设的支柱随垒设嗣．石带，石１扔真循习蛾为１．１ｍ。（３）最后，矸石充填留巷在应用时容易出现采空区，而采空区的漏风需要采取措施对其进行控制与调节，以满足井下采矿和施工（４１垒没旰石带时采用两架ＩＩ型钢梁后移临时支护上方顶板，ＩＩ型钢量相对较大，梁确保一梁二柱支没，当矸石充填接近顶板时，逐架抽出前移支护前方咆的需要；而如果采用小煤柱留巷技术，则可以利用煤柱或者隔绝墙来控制

矸石充填留巷技术的研究应用

示意如图１。
图１工作面位置示意图
图如图２。
２矸石充填留巷具体施工方法（）１４１７３Ｅ面采用在上端头靠采空区侧垒砌走向０矸石带进行留巷开采，矸石带沿走向梯形垒砌，底宽自上平巷下帮以下倾向４、ｍ顶宽３，ｍ矸石带上方用袋装碎矸石接顶严密。为提高留巷效果，靠矸石带上帮，沿走向支设一排摩擦支柱加强支护，柱距１０，．ｍ支柱拴设防倒绳。摩擦支柱必须挖好柱窝并使用５液压升ｔ
』
ｌ
／Ｉ／
，
广尸
ｆ，
，
Ｉｆ＿
，ＩＩ１
｝。
｛。
／ｌ
ＩＩＩＩｌ
ｌｌｌＩ
｝
ｌＩｌＩｌ
ｌ
ｌＩＩＩ
柱器支设，支柱初撑力￣５ｋ。＞０Ｎ（）２矸石带采用袋装矸石垒设。装矸石的袋子长
设矸石带时，石袋上下压茬Ｉ０１ｍ。矸＞．５
图２矸石带充填留巷支护示意图
０８，．矸石块度 ≤０１，ｍ．ｍ装袋时装填长度 ≤０６。垒３矸石充填留巷的技术要点．ｍ（）３工作面每推进一茬，上端头垒设一次矸石在带．垒设矸石带前，上端头上部４ｍ范围内为最大控顶（）１袋装矸石必须完好无破损，颗粒均匀，方能有
作者简介：东（９４，，科，陈１７一）男本山东科技大学毕业，理工程助
师，现任采煤技术员。
印ｏ放顶眼间距０５，，．人为将该处顶（ｍ下转第２页）５

科技成果——建筑物下综合机械化充填采煤技术

科技成果——建筑物下综合机械化充填采煤技术
技术开发单位
冀中能源股份有限公司邢台矿
适用范围
顶板比较稳定的薄及中厚煤层
成果简介
将矸石、粉煤灰等固体废弃物经投料系统、井下运输系统运至工作面，通过充填开采输送机充填至生产采空区，达到解放建筑物下压煤并控制覆岩运动及地表沉陷。

工艺技术及装备
1、推压密实充填装备；
2、采-充平行作业的充填采煤工艺；
3、充填区域注浆补强工艺。

市场前景
该技术能够盘活矿井呆滞资源，解决矸石与粉煤灰地面排放造成环境污染和占地问题，大大减轻边角煤柱产生冲击地压的威胁和地表沉陷带来的生态破坏，具有广阔的推广应用前景。

绿色开采之建筑物下矸石充填技术的探讨与应用

展的有效途径。矸石充填开采能较好地解决“ 三下” 压煤和其它煤柱呆滞资源，并且能安全回收常规方法无法采出的煤炭，提高煤炭资源采出率，实现矸石零排放、减轻塌陷灾害，缓解矿山压力和岩层移动。关键词建筑物下压煤开采矸石充填技术研究
中图分类号ＴＤ８２２文献标识码Ａｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５—２８０１．２０１３．０２．８３
保护煤柱为界，南以Ｆ１４ —１断层保护煤柱为界，西以
Ｆ４— １断层保护煤柱为界，处于断层切割形成的独立块段。西部的３１１０１西工作面已于２００９年９月初回
岩相间，厚５．０５～２４．６１ｍ，平均１６．０ｍ。直接底为粘土岩，厚０．０３～０．１０ｍ，平均０．０８ｍ，灰白色，遇水易膨胀，
工作面正常充填时执行见六充三充填工艺（即正常推采到见六排支柱时，切顶排回三排，充三个空档），
七采区位于井田中部，以北为五采区，以南为三采
区，以西为六采区，东部为井田边界，总面积约８ｌ万ｍ，地面位置位于泉沟镇运舟湖村。地面建筑物主要
色，性脆，节理发育，硬度中等。其下２．５ｍ为厚０．０８ｍ
的１２煤层，煤质较差。
２．３村庄情况
用单一长壁后退式全充填采煤法。工作面采用爆破落煤、人工装煤，双链刮板输送机运煤，循环进度为１．１ｍ，采高１．６５ｍ全部充填法管理顶板。工作面基本支护为ＤＺ系歹单体液压支柱配小方木。

充填开采技术在突出矿井的应用

2.似膏体自流充填技术。
的目的。
（5）地温：地温无异常。
（1）工艺介绍。
（2）工艺特点。
窑窑
（作者单位：黑河市兴边矿业有限公司）
水体积达 95%~97%的情况下，仍可百分之送机充填到长壁工作面采空区内，由夯实
（3）煤尘：煤尘具有爆炸危险性。
百固结，且固结体不会收缩，能够适于井下机进行夯实，置换出煤炭资源，从而达到解
（4）煤的自燃：煤层自燃发火期为 3～
采挖工程空洞的充填工作。
放“三下”压煤并控制覆岩运动及地表沉陷 6 个月，为自燃煤层。
三、技术比较
我矿专门派技术人员到兄弟矿井考察学的浆体沿充填钻孔和管道自流输送至待
目前全国较为成熟的充填开采技术
习，并将了解到的绿色开采技术做如下总充填采空区进行充填。
中超高水材料充填技术前期及后期投入
结：
（2）工艺特点。
较多，只在炮采上应用成功，另外不能达到
一、煤矿绿色开采技术的发展现状
利用固体废料煤矸石作为骨料，添加高产高效的要求；似膏体自流充填技术也
二、几种充填技术
到采空区，有效解决了采空区自然发火、老右，区段煤层圈定储量 99.4 万吨，其中己
1.超高水材料充填技术。
空水、底板水、有害气体等隐患，又限制了 15 煤层储量 73.2 万吨，己 16-17 煤层储量
（1）充填工艺。
岩层移动。
26.2 万吨，该区段受ｆ2 断层影响，ｆ2 断
充填工艺采用水力泵送挂包充填，基
（1）开采煤层顶底板工程地质特征：己
整的充填系统。
术难题。
15 煤层原始煤体直接顶为厚约 3.2 米的砂
（2）工艺特点。
3.矸石充填技术。

采矿工程中充填采矿技术及应用

采矿工程中充填采矿技术及应用摘要：充填物的多样性使得充填采矿技术在未来有了更多的可能性。

不过该可能性的实现也需要充填采矿技术积极与其他领域进行技术融合，以便于发挥自身的潜在价值。

本文主要分析采矿工程中充填采矿技术及应用。

关键词：采矿工程；充填采矿；技术总结引言数据调查显示，我国矿产资源的开采需求量逐步提升，增长率接近4%。

由于多数矿产类型属于不可再生资源，所以随着需求量的增加开采深度也在增加，深层矿产的开采成本会迅速提升，并会导致矿产的安全管理难度增加。

另外，矿产开采受地质影响较大，所以各个地区的技术交流频率和交流质量也会受到限制。

因此，未来矿产开采需要更加稳定的技术支持以及更加绿色的矿采观念。

1、充填采煤技术概述煤矿企业对中国的经济发展具有重要作用，但是煤矿企业在开采过程中由于开采技术或方法的不当使用，不可避免地对环境造成了一定的污染。

造成污染的主要原因是煤矿开采过程中工作人员使用技术不当以及存在一些破坏性开采，导致煤矿岩层出现了沉降，更严重时甚至对岩层造成了损害，同时给周边环境也造成了污染，打破了生态环境的动态平衡，产生不利影响。

为了避免这一问题带来的影响，国家提倡采取绿色开采。

煤矿企业必须从自身出发进行整合、改进以及革新，更好地满足社会经济发展的现代化需求，减少现阶段高耗能、高污染的情况，真正实现向环保和高资源利用率的转变，进而提高煤炭开采的质量和效率，更好地促进自身的可持续发展。

因此煤矿企业必须不断对技术进行优化，积极应用新的开采技术，例如在实际开采过程中可应用充填采煤技术，减少岩层沉降现象，保证开采的安全性和稳定性以及煤炭开采工作的顺利进行，进而提高煤炭开采效率。

充填采煤技术主要是指在开采煤层时，相关工作人员通过利用粉煤灰、矸石或废弃开采材料等进行采空区的填充，进而提高工作人员在采煤过程中的安全性，同时减少开采工作对周边环境的污染。

通过实际应用，得出充填采煤技术的主要优势包括以下几方面。

煤矿矸石充填开采技术的研究与应用

煤矿矸石充填开采技术的研究与应用摘要：经济在快速发展，社会在不断进步，本文以矸石充填开采为例，对矿井开采中矸石充填的关键装备、系统以及技术方法进行综合研究与应用分析，提出矸石综合处理的可行性方式和原理，通过矸石充填开采置换出传统技术不能采出的煤炭资源，实现“三下”压煤资源的解放，提高煤炭资源开发的利用率。

关键词：“三下”开采；矸石充填；应用研究引言煤炭是支撑我国能源生产的基础资源，煤炭的持续、大规模开采造成了许多问题，如矿区生态破坏、建筑物沉降。

因此，建筑物下回填控制地层和地表下沉的技术非常重要。

目前，煤层颗粒物质、胶结材料和高含水率材料主要用于回填。

总结了煤矿使用的回填材料ＣＧＦＢ的类型以及回填过程，提出了矸石充填开采技术的指导原则。

实验结果表明随着工作面倾斜长度的增加，沉陷区和待回填区的面积增加。

根据模拟结果，提出了煤矸石运动时间的优化方案，并对矸石回填采矿法进行了优化设计，确定了工作面倾斜长度，并缩短工作面以获得较高的充填率，保障了建筑物的安全性。

1井下矸石充填研究背景我国煤炭资源储量非常丰富，煤炭在过去很长一段时期及未来若干年将仍是我国的主要能源，2020年前每年煤炭消耗占能源总量60%以上，2020年煤炭消耗占能源消耗总量下降至57%。

煤炭资源在生产及利用过程中的伴生品主要为煤矸石、煤渣等，占煤炭产量的15%左右。

目前，我国矸石总存放量约60亿t，矸石堆积占用大量土地资源（面积20多万亩），且仍以5～8亿t/a的排放量增加。

大量的煤矸石堆积不但对土壤环境造成水土流失、地表下沉、土地沙漠化等较大的破坏，还会造成粉尘大气污染等问题。

为此，国家和地方近年来也陆续出台了一系列相应的政策性文件，部分地方环保部门也出台了一些要求煤炭生产企业“矸石不出井”的文件等。

2煤矿矸石充填开采技术的研究与应用2.1矸石充填技术装备矸石充填工作面需要配备的主要装备有固体充填液压支架、多孔底卸充填刮板输送机、自移式矸石转载机等。

煤矿井下矸石充填巷道置换采煤技术

# 仓深度 10 m。由 7 石门的 9 煤层水平巷开拓集中运输石门与矸石仓的下口贯通。在 11 水平 7 石门 # 与 10 水平 7 石门 9 煤层的整个阶段掘进 2 条煤层上山，贯穿整个采区，形成独立的通风系统。东部煤
9 煤层赋存稳定，简单，作为充填煤层。9 煤层厚度为 1． 90 ～ 3． 10 m，平均 2． 6 m 左右，煤层中含有 1 ～ 2 层夹石，层厚 0． 1 ～ 0． 25 m，煤层倾角 19° ～ 25° ，平均 22° 。埋深 737． 5 ～ 877． 5 m，平均 807． 5 m。
2 北宽 350 m，面积 33． 25 万 m 。整个规划区内构造
1 1． 1
充填系统充填区域及煤层的选择
通常选择邻近新开拓区域或井下开拓相对集中区域的建筑物、工业广场下的煤柱区作为充填区域。这样有利于减少辅助运输环节提高辅助提升和充填整个效率。充填区域要具备一定的矸石充填能力，充填工程经济核算。在充填区域尽可能选择顶板岩性较硬的中厚煤层作为充填煤层，以减少支护投入，实现巷道的快速掘进。中厚煤层可以使巷道具备较有利于提高巷道的充填能力。大的充填空间， 1． 2 巷道布置充填系统的车场利用 10 水平 7 石门南侧的旧车场，将旧车场进行改造。在车场中部做翻笼，矸石
图1
充填巷道布置
1 ）矸石充填系统。11 水平矸石重车（经 1705 轨山） →10 水平轨道大巷 →7 石门车场 → 翻笼 → 矸 # 石仓→矸石集中运输胶带巷→9 煤层东上山 → 矸石充填巷。 2 ）掘进运输系统。掘进工作面 →9 # 煤层东部 # 上山→9 煤层平巷→1700 石门→1720 胶带。 3 ）通风系统。充填巷道内供风方式为局扇压入式通风，风筒采用抗静电柔性风筒。进风：（鲜 # 风）矸石集中运输胶带巷 →9 煤层东部煤层上山 → 经局部通风机→充填巷道迎头。回风：（乏风）充填 # # # 巷道迎头→9 煤层东部上山 →9 煤层正硐 →9 煤层西部回风上山→0700 石门→0700 回风斜巷。 1． 3 充填巷道支护从成本上考虑，充填巷道使用锚杆锚网支护。

城镇建筑群下矸石充填开采新技术的研究与实践

ＺＡＮＧａｇｎＨＹｕｎ— ｏｇ．ＤＯＮＧｎ．ａＦｅｇｂｏ
（．ｉｗｎＭｉｉｇＧｏｐｉｔｉ７２３Ｃｉａ２ｈｉｅｇＣｌｅｙＸｉｅｎｎｒｐ，ｉｔｉ７２０，Ｃｉａ１Ｘｎｅｎｎｒｕ，Ｘｎａ２１３，ｈｎ；．Ｚａｈｎｏｌｒ，ｎｎＭｉｇＧｏｚｉｗｉｕＸｎ１０ａ２ｈｎ）
ＲｅｅｒｈａｄＰｒｃｉｅｏｗｉｉｃｎｌｇｅｙＢａｋｌｉｓａｃｎａｔｃｆＮｅＭｎｎｇＴｅｈｏｏｉｓｂｃｆｌｎｇｉ
ｗｉｈＲｅｕｓｄｅｔｆｅｕｎｒＢｕｉｄｎｇｎＴｏｎｌｉｓｉｗ
区建设的需要，集团公司与大专院校、科研单位合作，投资１亿多元对城镇建筑群下矸石充填技术进
面类似于膏体的结构流，所以将其称之为 “ 膏似体” 。似膏体胶结充填除了具备膏体充填的高悬浮性，低脱水性，低管道摩擦等优点，还具有良好的流动性能，完全满足管道输送自流充填的要求。似膏体制备车问由于占地面积大，所以需建设在矸石
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｒｅｕｅａｇｒｇｔｆｓｓａｇｅａｅ，３ｂｃｆｌｇｍｅｈｄｅｅａｐｉｄｉｏｎｅｕｌｉｇｎｔｗｆＸｎｎＭｉｉｇＡｒａａｋｉｉｔｏｓｗｒｐｌｎｇｂｕｄｒｂｉｎｓｉｏｎｏｉｗｅｎｎｅ．Ｔｅｅｌｎｅｄｈｓｍｅｈｄｎｌｄｄｐｓｅｌｅｆｌｇｗｉｉｅ，ｂｃｆｌｇｉｕｌｃａｉｅｎｎａｅａｄｂｃｆｌｇｗｔｅｔｍａｈｎ．Ｆｌｎｔｏｓｉｃｕｅａｔ — ｋｉｉｔｐｐｉｌｎｈａｋｌｎｎｆｌｍｅｈｎｚｄｍｉｉｇｆｃｎａｋｌｎｉｂｌｉｉ — ｉｉｈｃｉｅｉｉｇｌｍｅｈｎｓ，ｔｃｎｑｅｐｏｅｓｑｉｍｅｔａｄｂｃｆｌｇｅｆｃｏｅｅｍｅｈｄｅｅｉｔｄｃｄｈｒ．Ｔｅｂｃｆｌｇｍｅｈｄｔｃａｉｍｅｈｉｕｒｃｓ，ｅｕｐｎｎａｋｉｉｆｔｆｔｓｔｏｓｗｒｎｒｕｅｅｅｈａｋｌｎｔｏｓｗｉｌｎｅｈｏｉｉｈ

矿井开拓延伸矸石井下充填技术的研究与应用

［］于景村，李志聃．高分辨三极电测深法探测煤矿突水构造５［］Ｊ．煤田地质与勘探，１９，２５：３９７５（）８～４．１［］薛禹群，谢春红．水文地质学的数值方法［．北京：煤６Ｍ］
炭工业出版社，１８．９０
１３２工作面涌水量为７４ｍ／；１３３工作面涌水量为００．２ｈ００
６３ｍ／；１３４工作面涌水量为７９ｍ／，预测误差在．７ｈ００．９ｈ５９～１．１，这和顶板砂岩的富水性不均匀及厚度变．％７７％
提供设计和决策基础地质条件保障，具有一定的理论和实
［］张文泉，李加祥，等．兴隆庄煤矿３煤顶板岩层富水性分区７［］Ｊ．煤田地质与勘探，２０００，２（）３～６８４：５５．
大型矿井。随着矿井开拓延深，排矸运输环节不断增多、难度日益加大，工人劳动强度增加，排矸难度问题已严重制约着矿井正常生产。济宁三号煤矿总体分为东西两区，初期开采东部采区。随着生产规模的扩大，东部采区已不能满足生产接续的需要，急需向西部十八采区开拓延伸。开拓中北区辅运巷、北区胶带巷、北区回风巷三条主要岩
析，得到了不同推进速度下开采不同工作面的涌水量值。推进速度大，相应的涌水量也大。３实际回采过程中工作面推进速度大致为６／．）ｍｄ

采矿中充填采矿技术的应用及存在的问题研究

27M ine engineering矿山工程采矿中充填采矿技术的应用及存在的问题研究陈明（湖南涟邵建设工程（集团）有限责任公司，湖南长沙 410000）摘要：当前时期，我国正在努力建设生态友好型、低碳环保型社会，而这种思想也渗透到了矿产资源开采领域。

在开采矿产资源时，会对自然环境造成一定程度的影响，对于开采活动给地下自然环境造成的不良影响，我国政府确立了“绿水青山就是金山银山”的思想。

科学的矿产资产开采思想的出发点与落脚点便是确保资源能够可持续使用。

充填采矿是根据现代采矿理念进行研发的，将矿山废渣进行合理化调控，也是一种新型绿色采矿技术。

本文中，主要针对现代采矿中充填采矿技术展开分析。

关键词：矿山开采；充填采矿技术；问题；对策中图分类号：TD803 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2021）02-0027-2收稿日期：2021-01作者简介：陈明，男，生于1982年，汉族，湖南冷水江人，本科，工程师，研究方向：矿山施工。

当前，在开采矿产资源时，为将可持续发展思想落到实处，确立了绿色开采思想。

这种思想有利于矿产资产开发行业的长效发展。

为达成绿色开采目标，需对资产开展深层次的剖析，科学的开发与使用资源，进而减小给自然环境造成的毁坏程度。

因此，深入探究绿色开采技术，对于矿产资源行业的可持续发展有重大价值。

在矿山的采矿工艺中，充填采矿回采率高、贫化率低，已广泛地应用到了采矿作业中，因为充填方式多样、面对的应用条件多变，为此在开采过程中经常产生部分问题，为了让充填采矿技术在开采过程中更高效的被运用，应当对产生的问题实施深层次的剖析探究。

这样不但能够减小矿产资源开发所导致的不良问题发生概率，有助于保护自然环境，还能够创造更可观的社会效益与经济效益[1，2]。

1 充填采矿技术从二十世纪五十年代开始，我国开始运用充填采矿技术，虽然这种技术的应用时间较短，然而伴随科学技术水平的提高，充填的成分在不断发生变化。

充填采煤方法与技术

充填采煤方法是一种常用的煤矿开采技术，旨在最大限度地利用煤矿剩余矿体并保护地表环境。

以下是充填采煤方法与技术的一些常见形式：
山体充填法：在煤层开采后，将废弃物、尾矿和填土等物料回填到采空区或井巷中。

这种方法可以减少地表沉陷，保护地表环境，并提供可利用的平整地面用地。

矸石充填法：将废石、废矸石和其他废弃物填充到采空区或井巷中。

这种方法可以填充采空区，减少对地表的影响，并减少废弃物的堆放和处理。

水充填法：使用水作为充填介质，将水泥和砂浆等材料注入采空区或井巷中。

水充填法可以填充采空区域，并形成稳定的水体，同时减少地表沉陷。

石灰充填法：在采空区或井巷中注入石灰浆和水泥等材料。

石灰充填法可以提高填充物的稳定性和强度，并减少地表沉陷。

砂浆充填法：使用水泥砂浆将废弃物、填土和矿石渣等材料填充到采空区或井巷中。

砂浆充填法可以填充采空区域，增加地质稳定性，并减少地表沉陷。

充填采煤方法和技术的选择取决于具体的地质条件、矿石特性和环境要求等因素。

这些方法旨在最大限度地降低煤矿开采对环境的影响，并提供可持续的开采和利用方式。

在实施充填采煤方法时，必须严格遵守相关的安全和环境规定，以确保矿山运营的可持续性和安全性。

矸石充填巷采等价采高模型探讨

矸石充填巷采等价采高模型探讨马占国;范金泉;朱发浩;孙凯;兰天【摘要】巷采矸石充填是"三下"压煤和边角煤开采的一项新兴技术,也是绿色开采技术中的内容之一.为了创建巷采矸石充填开采围岩变形预计模型,利用Flac软件对矸石充填开采采场覆岩和巷道围岩的应力、变形分布规律进行了研究,对等价采高模型应用于巷采矸石充填开采围岩变形预计效果进行初步对比分析.研究表明:巷采全充填模型与等价采高模型具有规律上的相似性;二者之间的顶板竖向沉降趋势基本一致,模型顶部最大位移处位移相差2.125%,且都为盆地式沉降;最大垂直应力相差1.7 Mpa;等价采高模型计算的底鼓最大值为335.9 mm,两者相差35.9 mm.计算分析结果与现场观测规律基本一致.【期刊名称】《煤》【年(卷),期】2010(019)008【总页数】6页(P1-6)【关键词】矸石充填;巷采;等价采高模型;应力;变形【作者】马占国;范金泉;朱发浩;孙凯;兰天【作者单位】中国矿业大学,深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,力学与建筑工程学院,江苏,徐州,221008;中国矿业大学,深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,力学与建筑工程学院,江苏,徐州,221008;中国矿业大学,深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,力学与建筑工程学院,江苏,徐州,221008;中国矿业大学,深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,力学与建筑工程学院,江苏,徐州,221008;中国矿业大学,深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,力学与建筑工程学院,江苏,徐州,221008【正文语种】中文【中图分类】TD823.790年代后，随着国家经济发展和对能源需求的增加，大规模的煤炭开采带来的环境问题、社会问题以及充填开采方法的发展，使充填开采再度成为建构筑物下压煤开采的主要研究课题。

钱鸣高院士等提出了绿色开采概念和技术体系[1]，认为充填采矿是解决开采环境问题的理想途径。

探究充填采矿技术在煤矿开采中的应用

探究充填采矿技术在煤矿开采中的应用充填采矿技术是一种节能、高效、安全的采矿方法，广泛应用于煤矿开采中。

通过将煤矿开采中的废弃物与其他材料混合填充回采空隙，达到对地表、建筑物、设施等进行保护的目的。

本文将从充填采矿技术的定义、原理、应用实例以及技术优势等方面来探讨充填采矿技术在煤矿开采中的应用。

一、充填采矿技术的定义充填采矿技术是指在煤矿等矿山开采后，将废弃物与其他材料混合填充回采空隙的一种采矿方法。

这种技术应用过程中，将废弃物在特定条件下与充填材料混合均匀，注入到地下空腔中，既可以填充已采尽的煤层开采空间，也能够实现对煤矿地面的保护。

这种技术的主要目的是在保护地表和地下设施的最大限度地回收资源，实现节约能源、保护环境以及提高矿产资源利用率等多重目的。

充填采矿技术的原理是通过对煤矿开采后形成的空腔进行充填，以形成支撑，避免地表坍塌和地面沉陷等现象的发生。

在充填采矿技术中，需要选用适当的充填材料，如煤矸石、煤灰、石灰石渣、矿渣等，与废弃物进行混合填充，形成相对稳固的充填体。

这些充填物既可以填补已采尽的煤矿空腔，又可以提供地表的支撑，有效地保护了地表和地下设施。

1.充填采矿技术在巷道开挖中的应用在煤矿巷道开挖过程中，通常需要采用充填采矿技术来填充采空区域，以确保巷道的稳定和安全。

通过充填采矿技术填充巷道采空区域，可以有效地防止巷道坍塌和地面沉陷等现象的发生，保障了矿工和设备的安全。

1.节约能源资源充填采矿技术可以有效地回收并利用煤矿开采后的废弃物和其他材料，实现了资源的最大化利用，节约了能源资源的消耗。

2.保护环境充填采矿技术在填充采空过程中，可以有效地防止地表坍塌和地面沉陷等现象的发生，保护了地表和地下设施，减少了对环境的破坏。

3.提高矿产资源利用率充填采矿技术是一种节能、高效、安全的采矿方法，在煤矿开采中具有重要的应用价值。

通过对充填采矿技术的探究和应用，不仅可以确保煤矿开采的安全和高效进行，还可以实现对资源的最大化回收和利用，保护环境，提高煤炭资源的开发利用效率。