我国煤矿充填开采技术及绿色开采技术研究
浅析我国煤矿的绿色开采技术
层， 进 而 能 够 保 护 和 充 分 地 利 用 矿 井 水 资 煤 层 ， 为 煤矿 绿 色生 产提 供 技 术 支持 。 就 应 该 全 面 分 析 该 地 区 岩 层的 运 动 的 研 究 ，
多煤炭 资源不必要 的浪费 ； 充 填 开 采 技 术
的缺 点也比较 明显， 它 的 充 填 成 本 相 比 于
下气 化技 术 的 主 要特 征 就 是 直 接 将 地 层 中
的煤炭转化 成煤 气， 再 由煤 气 管 道运 输 到 电厂、 工厂、 家庭等 用户， 这 就 将 低 下 作 业
采 的规 模 不断 增 加 ， 也 对 生 态造 成 了 严重 的破 坏 ， 比如 ： 土 地 沙 漠化 严重 、 地ｌ 下水 严重枯 竭 、 农 田植 被 破 坏 严重等 ， 这 既影 响 到人 们的生 活质量 ， 还
将会阻碍我国可持续发展战略 的实施 。因此， 在煤矿的开采过程中， 技 术人 员应该采取科学的、 先进的绿 色开采技 术 ， 与生态环 境协调 发展 ， 以实 现‘ ‘ 彳 屯开采 ， 高利用， 低废弃”的经营 目 标， 构建绿 色煤炭工业体系。 本 文解释 了 煤炭绿色开采的基 本概 念及内涵， 并提 出了 一些可供参考 的绿 色开 采技 术 ， 希 望能给 读 者 一些 帮助 。 关键词 ： 煤矿开采 绿 色开采技 术 可持续发展 生态平衡 中图分类号 ： Ｔ Ｄ８ ２ ３ 文献标 识码 ： Ａ 文章 编号： １ ６ ７ ２ —３ ７ ９ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ８ （ ｃ ） 一０ ０ ７ ６ －０ １
术。 其主要体现在 ： 对 开 采 煤 矿 的技 术 进行 改革 ， 以减少对地表的扰动和水土的破坏 ；
开采 的高效性。 为 了 能 使 充 填 的 成 本 尽 量 新 工 艺 ， 值 得深 入 研 究 和推 广 。
新时代煤矿绿色开采技术研究
新时代煤矿绿色开采技术研究资源短缺、环境污染已牵制我国经济发展，绿色开采成可持续发展的唯一出路。
同时，矿山安全形势虽有改善，但重特大安全事故屡有发生。
采用安全高效绿色开采技术也成为必然。
基于此，本文通过对煤矿绿色开采技术进行研究，新时代煤矿绿色发展建言献策。
标签：煤矿;绿色开采;环境保护“绿色矿山”是遵照国家政策法规办矿，从集约利用矿产资源和环境保护出发，以规范管理、技术创新、节能减排、土地复垦等为手段，以实现经济效益、环境效益、社会效益、资源效益相互协调统一为目的，将可持续发展理念贯穿于矿山建设、生产的全过程。
一、绿色开采的理念与内涵绿色开采将环境影响和破坏降到最低，实现绿色矿业，建立绿色开采技术体系。
绿色开采技术的内涵和特点：（1）广义定义矿产资源、地下水、土地、尾矿等;（2）减捂巧采对环境的破坏目前，资源短缺、环境污染已牵制我国经济发展，绿色开采成可持续发展的唯一出路。
同时，矿山安全形势虽有改善，但重特大安全事故屡有发生。
采用安全高效绿色开采技术也成为必然。
缘色开采联系清洁生产，涉及开采与持续发展、开采与环境协调。
钱鸣高院士首先提出了绿色开采技术体系和关键层理论，岩层控制的关键层理论为绿色开采研究提供了一个理论平台。
他之后的专家继往开來，完善煤炭资源绿色开采技术体系，见图1煤炭资源绿色开采技术体系。
煤炭作为最基础的能源，为大众生活提供了便捷，但是其带来的大气污染、水污染、噪音污染等问题也不能忽视。
通过推行煤炭绿色开采技术，可以从源头上减少废弃物的排放，减少了对环境的破坏，还能一定程度上提高煤炭开采量和开采效率。
另外，煤炭绿色开采技术还能对瓦斯等有毒废气进行回收处理，消除废气中存在的有害物质，使得一些废弃物可以得到二次利用，减少了资源的浪费。
煤矿绿色开采技术可以降低开采的难度，提高工作效率，有利于煤矿企业的长远发展和经济利益的提升。
二、煤矿绿色开采的相关技术2.1保水开采技术保水开采是指在煤炭开采过程中保护周边水域不受污染的绿色开采技術。
煤矿绿色开采技术及其成效与发展
通过对绿色开采技术的深入研 究，可以推动煤炭行业的转型 升级，实现可持续发展。
绿色开采技术在实际应用中已 经取得了显著成效，为煤炭行 业的发展提供了新的思路和方 法。
研究展望
未来需要进一步深化对煤矿绿色开采 技术的研究，探索更加高效、环保的 开采方法。
加大对绿色开采技术的宣传和推广力 度，提高其在煤炭行业中的应用比例 。
VS
通过采用先进的技术和设备，提高了 煤矿的安全性能，保障了员工的生命 安全和健康。
04
煤矿绿色开采技术的发展趋势
智能化开采
自动化生产
通过引进先进的自动化设备和技术，实现矿井的自动化生产和远 程控制，提高生产效率，降低安全风险。
无人化开采
利用机器人技术和自动化设备，实现工作面的无人化开采，减少人 员干预，提高生产的安全性和稳定性。
03
减少地表沉降
充填开采技术可以有效地 控制地表沉降，保护地表 生态环境。
提高煤炭开采率
充填开采技术可以减少煤 炭损失，提高煤炭开采率 。
降低安全风险
充填开采技术可以减少采 空区瓦斯积聚和火灾隐患 ，降低煤矿安全风险。
地下气化技术
提高能源利用效率
地下气化技术可以将煤炭 转化为燃气，提高能源利 用效率。
煤与瓦斯共采技术
01
提高资源利用率
通过同时开采煤层和瓦斯，将原 本浪费的资源加以利用，提高了 资源利用率。
02
减少环境污染
03
降低安全风险
煤与瓦斯共采技术可以减少对地 下水的污染，降低对生态环境的 破坏。
通过将瓦斯抽采出来，降低了煤 层中瓦斯积聚的风险，提高了煤 矿的安全性。
充填开采技术
01
02
减少环境污染
地下金属矿山的充填采矿技术研究
地下金属矿山的充填采矿技术研究【摘要】地下金属矿山的充填采矿技术是一种重要的矿山开采方式，可以提高矿山的资源利用率、减少环境污染和确保开采安全。
本文通过对充填采矿技术的概述、充填材料选择与性质分析、应用案例、安全和环保性能分析以及发展趋势的研究，探讨了地下金属矿山充填采矿技术的重要性和未来发展方向。
研究发现，使用合适的充填材料和技术能有效支撑矿山巷道结构，提高矿山产量和效率，并且对矿山环境和安全具有积极影响。
未来，应进一步研究充填采矿技术在不同矿山类型中的应用情况，并不断改进技术，提高充填矿山的安全性和可持续性，促进矿山行业的发展。
【关键词】地下金属矿山, 充填采矿技术, 充填材料, 应用案例, 安全性, 环保性, 发展趋势, 重要性, 研究方向1. 引言1.1 研究背景充填采矿技术利用矿山废弃矿石和其他材料充填采空区，实现矿山地质资源的有效开发利用。
这种技术不仅能够提高地下矿山的开采效率，还可以保护地表环境，减少对地质环境的破坏。
充填采矿技术在实践中也存在一些挑战和困难，如充填材料的选择、充填效果监测等问题亟待解决。
深入研究地下金属矿山的充填采矿技术，对于提高矿山开采效率、保护环境资源具有重要意义。
本文旨在探讨地下金属矿山充填采矿技术的应用与发展，为我国矿山开采工作提供参考和借鉴。
1.2 研究目的研究目的是对地下金属矿山的充填采矿技术进行深入研究和探讨，以探索提高矿山采矿效率、减少资源浪费和环境破坏的方法。
通过对充填采矿技术的应用案例和实际情况进行分析，总结出最佳的充填材料选择和应用方案，以提高矿产资源的开采率和获取效率，进而促进矿山的可持续发展。
研究同时旨在探讨充填矿山的安全和环保性能，分析不同充填材料的环境影响和安全风险，为矿山管理和监督提供科学依据和技术支持。
通过研究地下金属矿山的充填采矿技术的发展趋势，探讨未来充填采矿技术的发展方向和创新重点，促进技术的进步和矿山行业的可持续发展。
2. 正文2.1 地下金属矿山的充填采矿技术概述地下金属矿山的充填采矿技术是一种应用广泛且具有重要意义的采矿方法。
矿山充填开采技术分析
矿山充填开采技术分析摘要：矿山充填开采技术通常是"三下"压煤开采的技术方法,而且也有利于发展煤矿相关绿色开采技术。
为积极响应煤矿产业可持续发展与环境保护的号召，本文意在浅析煤矿充填开采技术的必要性。
本文对我国目前三种充填开采技术（固体充填、煤矿膏体充填和高水充填）的技术特点及这三种充填技术具体应用原理进行了简要介绍,并简单分析了现行煤矿充填技术的发展。
关键词：充填技术；固体充填；作用分析一、充填开采技术研发背景我国"三下"(包括村庄下、道路下、水体下)压煤能力已高达143亿吨,占全国可采用煤炭资源总储量7.2%。
全国累计统配"三下"压煤产量高达137.9亿吨。
东部地区由于人口密集,"三下"压煤严重,大部分矿井"三下"压煤产量仅仅占到了实际可采储量的40%,部分矿井的实际可采储量均被称为"三下"压煤。
据资料统计，全国煤矿有待开发和开发中的矸石山1600余座，约存在55亿吨矸石堆积量，综合占地面积约22.5万亩。
对空气、地下水、土地造成一定程度上的污染，且易自然、爆炸，严重影响了矿区周边居民的生活与安全问题。
煤矿区电厂有大量粉煤灰排放，近来排放累计达5亿吨以上，目前每年新增约5千万到7千万吨。
煤炭传统开采方法为垮落法，垮落法会引起土地塌陷，每年造成的塌陷面积约60万亩，受影响土地面积可达到900万亩。
每年因开采煤炭排放矿井水超80亿立方米，新增破坏耕地约115万亩。
基于以上问题专家提出充填开采技术思路，利用矿区固体废弃物填入采空区置换“三下”压煤，从而实现矿区资源开采与环境协调发展。
二、充填开采技术发展分类在19世纪60年代之前，我国煤矿充填一直采用干式充填法开采，直到1960年以后，尾矿充填和膏体充填技术才逐渐取代干式充填方法。
他们由德国的膏状灌装技术衍变而来，德国的告状罐装技术是一种绿色采矿技术，优点是安全性高，回收率高和环保，它已在包括中国在内的全球多数国家使用。
煤矿绿色开采问题研究
煤矿绿色开采问题研究摘要：本文首先介绍了绿色开采内涵及其意义，然后详细阐述了主要的绿色开采技术，最后提出了绿色开采技术的发展。
关键词：煤矿，绿色开采。
中图分类号：o741+.2 文献标识码：a 文章编号：1 绿色开采内涵及其意义绿色开采技术指的是在进行煤炭资源的开采过程中为了降低对周围环境的破坏、避免各种环境污染，坚持可持续发展的原则，积极推行一种将生态保护和矿产企业经济效益相结合的煤矿开采技术。
在煤矿开采中运用绿色开采技术的整体目的是为了能实现矿产资源开采中生态和资源效益的最佳结合。
绿色开采技术的基本出发点是为了降低煤矿开采中对资源和环境造成的不利影响。
在煤矿开采中实施绿色技术对于促进我国的煤炭行业的进一步发展有至关重要的作用：首先，在煤矿开采中实施绿色技术能将开采出来的各种废土、矸石等进行回收利用，作为建筑材料或者是填充材料，从而降低对地表土资源的破坏，实现循环利用。
其次，在煤矿开采过程中使用绿色技术能保证开采活动科学性，不仅能对地表水资源进行保护，而且有助于稳定地下水系统，保证地下水资源的正常循环和流动。
再次，在煤矿开采中使用绿色技术能将矿井内的混合气体进行分离回收，进行合理的排放，减少对空气的污染，降低酸雨发生的概率，营造健康的生活环境。
最后，在煤矿开采中使用绿色技术是未来矿产开采的趋势，煤炭企业实施绿色技术能加强自身的实力，在竞争激烈的矿产资源市场中能占据更加有利的地位。
2主要的绿色开采技术2.1 保水开采由于我国地理环境复杂，在我国5 0 %的矿井具有透水性的危害，并且随着矿井深度的不断扩大，透水引发的危险也相对加重。
因为水资源不仅关系到人们正常的生活，而且对国家的经济发展也产生一定的影响，所以在煤矿开采过程中加强对水资源的保护，对矿井水要进行有效的利用，一般来说，在水资源比较稀缺的地区要将重点放在对水资源的保护上，在水资源比较丰富的地区在保水开采中要将重点放在对透水事故的防御中。
保水开采技术是由于在煤矿开采过程中会对原来的地表径流造成破坏或者是在开采中对地质结构层产生破坏，导致地下水形成下降漏斗，这个时候就需要并采用保水技术对岩层进行相应的处理，如果上覆岩层含有软弱岩层，那么就可以通过压实使裂隙闭合形成新的隔水带，这样地表水和地下水就能及时补给，从而帮助地下水位逐渐恢复。
浅析我国煤矿的绿色开采技术
摘 要 绿 色开采是 煤炭 开采 的发展 方 向。 对提 高煤炭 采 出率 、 护生 态环境 和 实现 煤矿 可持 续 保
发展都具有十分重要的意义。本文／析 了绿 色开采技术， 分 总结了我 国煤矿绿 色开采方法的发展现状，
对科 学采 矿具 有一 定的指 导意 义 。
关键词 绿 色开采 ； 水开 采 ； 与 瓦斯 共采 ； 保 煤 充填 开采 ； 煤炭 地 下气化 中 图分类号 ： Ｄ８ １ 文献标 识码 ： Ｔ ２ Ａ 文章 编号 ：６ ２ ０ ５ （０ ０ ０ —０ ３ —０ １ ７ － ６ ２ ２ １ ）７ ０ ９ ３
煤矿 开采过 程 中破坏 了地下含 水层 的原 始径流 ，
经 破碎 机破碎 ， 而后 进 入矸 石 仓 。通 过 矸石 仓 下 口，
第 ７期
２１ ０ ０年 ７月
山 西 焦 煤 科 技
Ｓｈ ｎｘ ａ ｉＣｏｋ ｎ ａ ｃ ｅ ｅ ｉ ｇ Ｃｏ ｌＳ ｉｎｃ Ｔｅ ｈ ｌ ｇｙ ｃ ｎｏ ｏ
ＮＯ ．７
Ｊ Ｉ２ １ ｕ． Ｏ ０
・
试验研究 ・
浅析我国煤矿的绿色开采技术
强 岱 民①
（ 南永 锦 能 源 有 限 公 司） 河
煤 炭开采 造 成 岩层 移动 破 坏 ， 引起 岩 层 中水 与
据煤 矿 中土地 、 地下 水 、 瓦斯 以及 矸石排 放 等 ， 绿色 开 采 主要包 括 以下 内容 ： 资 源 保 护一“ 水 开采 ” 瓦 水 保 ； 斯抽 放一 “ 与 瓦斯 共采 ” 土 地 与 建筑 物 保 护一“ 煤 ； 充
概念 上是要 从广 义资 源的角 度上来 认识 和对 待煤 、 瓦 斯、 水等一 切可 以利用 的各种 资 源 。基 本 出发点 是 防
煤矿开采技术毕业论文--浅析当今煤炭开采技术及绿色开采技术
煤矿开采技术毕业论文--浅析当今煤炭开采技术及绿色开采技术山东科技大学继续教育学院2011级本科层次采矿工程专业毕业论文浅析当今煤炭开采技术及绿色开采技术2011级采矿专业指导教师摘要:在当今社会发展的新形式下,煤矿开采技术的进步和完善始终是采矿学科发展的主题。
在发展现代采煤工艺的同时,继续发展多层次、多样化的采煤工艺,建立具有中国特色的采煤工艺理论。
我国采煤方法已趋成熟,放顶煤采煤的应用在不断扩展,应用水平和理论研究的深度和广度都在不断提高。
本论文就对煤矿开采技术作了分析并对其带来的环境影响阐述了针对性的技术。
关键词: 煤矿采煤工艺控制技术机械化开采绿色开采充填开采Abstract: in today's society development, under the new form of coal mining technology and perfect has always been a theme of the development of mining. At the same time in the development of modern coal mining technology, continue to develop multi-level, diversified coal mining process, coal winning technology theory with Chinese characteristics is established. Coal mining method has been matured in our country, the application of the caving mining in expanding, the depth and breadth of application level and theoretical research have been improved. Thispaper analyzes the coal mining technology and its impact to the environment expounds the specific technology.Key words: Coal mine Coal mining process The control technology Mechanized mining Green mining Filling mining1山东科技大学继续教育学院2011级本科层次采矿工程专业毕业论文1 中国的采煤技术的现状与发展趋势煤炭企业由劳动密集型转向资本及技术高密集型。
煤炭充填开采技术基于绿色开采理念的研究
作者 简介 ： 孙航 （ １ ９ ９ ０一） ， 男， 研究 生 ， 助 理工程 师 ， 现 在山东省兖矿集团乐滩煤矿工作。
大致和其相似 ， 充填 材料 是决定充填工艺和成本 的核 心 因素 。随 着 充填 技 术 的 发 展 ， 充 填 材 料 也 在 不 断发展 当中 。 最早 的充 填 材 料 为干 式 充填 料 ， 这 种 材 料 就 是采 矿 区随处 可 见 的 石 块 或 砂 土 等 自然 资 源 ， 也 包括工业废料 （ 固体） 等填充料 ， 这些材料被运到 需要填充的矿井 ， 这样 的填 充材料 会产生很多很 大 的缝 隙 ， 结构 非 常松 散 ， 并不 十分 稳 定 嵋 。 。而 且 搬运 这 些材 料 需 要 耗 费 大 量 的 人 力物 力 ， 不 仅 极 大地消耗 了时间成本 ， 还耗 费了大量的运输和操 作费 用 ， 可谓 得不 偿失 。 这 之后 ， 水 砂 材料 流 行起 来 ， 它 是 和干 式填 充 料 配合 使用 的 ， （ 下转第 ２ ５页）
我国是极度 依赖煤 炭资源的 国家， 而以 当前 的技术条件 ， 无法全面采 用其他 资源取代煤炭在 能源中的地位 ， 煤炭 的开采 已经造成 了非常多的 不利影响， 除 了煤炭本 身所 造成的环境污染 问题 以外 ， 在煤炭开采过的地下会形成 巨大的采空区 ， 极其 容 易造 成 地 质 灾 害 ＿ ｌ Ｊ 。 目前 的 形 势 是 ， 我 国 迫 切 需要 更 多 的 煤 炭 资 源 ， 但 大 量 的 煤 炭 开 采 又 会造 成更 多 的采 空 区 ， 引 发更 多 的 地 质 灾 害 。在 此严 峻 的形 势 下 ， 解 决 资 源 开 采 与 环 境 保 护之 间 的矛盾就成为核心问题 ， 正是在这种背景下， 绿色 开采 理 念应运 而 生。
基于绿色开采理念的煤炭充填开采技术研究_王晓东
收稿日期：2012－07－03*基金项目：本文受到中煤科工集团西安研究院2012年度西安院自筹资金项目（2012XAYFX006）资助作者简介：王晓东（1981—），男，山西长治人，2011年毕业于兰州大学地质工程专业，从事煤炭高效开采研究。
基于绿色开采理念的煤炭充填开采技术研究*王晓东（中煤科工集团西安研究院，中国西安710077）摘要：针对煤炭开采后采空区会造成地质、环境、社会及资源等一系列原生和次生灾害的问题，提出利用充填材料对采空区进行充填处理的采煤方法，就充填材料特性的影响因素，充填开采技术的发展，充填材料决定充填开采工艺与效益，及膏体材料是充填材料未来的发展方向作了简要介绍。
关键词：煤炭;负面效应;绿色开采;充填开采技术;膏体充填材料中图分类号：TD823．7文献标识码：B文章编号：1671－749X （2012）05－0048－030引言目前，中国94%以上的煤矿是井工矿。
此类大型地下工程给地质体、环境、地表人工物及人类带来重大的影响。
煤矿开采区形成的地面塌陷及地裂缝是一种常见地质灾害，地面塌陷会毁坏地表建构筑物，破坏地表及地下水系，导致良田无法继续种植等直接灾害。
地面塌陷及地裂缝灾害是其它共生和次生灾害的直接诱导因素。
据不完全统计，我国每采1万吨煤炭就要有近4亩的耕地被毁坏。
采煤塌陷灾害不仅使矿区地貌景观遭受破坏，还导致水土流失，破坏了人们赖以生存的生态环境，矿区居民生产生活受到严重影响，阻碍煤炭开采的可持续发展。
而基于绿色开采理念的煤炭充填开采技术，利用低廉易得的材料制成充填材料充入采空区，可以有效地达到环保、防水、保水及提高资源回采率的目的。
1绿色开采理念及煤炭充填开采技术研究1．1绿色开采理念绿色开采理念的提出:我国作为以煤炭为主要能源的国家，社会经济发展对煤炭资源的依赖性越来越强，在当前的科学技术条件下，煤炭开采带来诸多不利影响，已经严重危害到人们和社会的利益，社会经济高速发展与煤炭资源过度开采产生了不可调和的矛盾。
煤矿绿色开采技术及应用
煤矿绿色开采技术及应用摘要：随着社会经济的不断发展，人们的生产生活对于煤炭资源的需求也不断提升，但传统开采技术已经无法满足时代发展要求。
为实现煤矿企业经济效益与生态效益的协同发展，本文主要分析绿色开采技术在煤矿企业中的应用。
关键词：煤矿；绿色开采技术；应用引言在我国社会经济快速发展的背景下，人们的生产生活对于煤炭资源的需求也日益增加，而煤矿企业在开采过程中所造成的生态环境问题已经成为制约我国社会经济发展的重要因素，因此，为了有效地解决这一问题，煤矿企业需要积极探索绿色开采技术。
1地表减沉技术煤炭资源是我国社会经济发展的重要资源，而煤炭资源的开采则会对周围的生态环境造成影响。
由于煤炭资源是一种不可再生资源，而煤炭资源的开采需要占用大量的土地，因此，在煤炭开采过程中必然会对地表产生影响，使其产生移动变形现象，这种现象被称为地表沉陷。
而随着开采深度的不断增加，煤炭资源的开采对地表影响也越来越大，这种影响不仅会给人们的生产生活带来不便，还会破坏原有生态环境。
因此，为了有效地解决这一问题，需要探索新的绿色开采技术。
地表减沉技术是一种减少地表沉陷影响的技术手段，其目的在于通过改变采煤方法来达到减沉的效果。
地表减沉技术的关键在于能控制岩层的移动，通常采用的方法有条带采煤方法和充填采煤方法，条带采煤方法是指将采空区分为若干条带，从而控制岩层的移动，一般将这种方法称为“分层开采”。
为了有效地控制岩层移动，通常可以采用分条开采和条带开采两种方法。
分条开采是指将采空区分为多个条带，从而控制岩层的移动，一般多用于厚煤层或者煤层群开采；条带开采是指将采空区分为若干个条带，从而控制岩层的移动，一般用于薄煤层或者中厚煤层开采。
两种方法各有优缺点，但是这两种方法都可以有效地减少地表沉陷。
目前在煤矿资源开采过程中，条带采煤方法已经被广泛应用于厚煤层和薄煤层的开采过程中。
充填采煤方法是一种新型的采煤方法，它能有效地控制岩层的移动。
我国煤矿绿色充填开采技术应用与展望
生的肝石，通过破碎机破碎后，再添加一定配比的粉
煤灰、
进 合制成
，利用专用
至工作面
后
， 进 采后 直接 ，
推
对
推
， 保工作面后 采
区
（图2）。目前，我国推广应用工作面
固体充填开采技术的矿区有山东新汶和兖州、山西
西山和 、河北邢台等&4'。 1 2 煤矿 体 开采
煤矿 体 开采 是 煤矿生产过程中产
图3煤矿井下膏体充填材料 Fig. 3 Paste filling material in coal mine
第30卷增刊1 2021 年 6 月
中国矿业
CHINA MINING MAGAZINE
Vol. 30 , Suppl 1 June 2021
我国煤矿绿色充填开采技术应用与展望
黄云峰r朱涛2
（1.山西潞安集团和顺一缘煤业有限责任公司，山西 和顺032700； 2.北京天地华泰矿业管理股份有限公司，北京100013）
裂隙 ，注浆
产生
浆液跑
浆现象，一方面浪费了
，另一方面也给工作
面安全文明现场施工带来了一定影响。通过实施工
作面覆岩隔离注浆 开采能够形成一种“隔离煤
柱0 减少采
区”的有效柱式承载结构，一定程度上 间向上发展，减缓岩层的弯曲下沉，较好
下沉的目的。晋 股寺河煤矿采用工
增刊1
黄云峰，等：我国煤矿绿色充填开采技术应用与展望
两种材料无毒、无害、 性
图4煤矿高水材料充填开采 Fig. 4 Filling mining of high water material in coal mine
2我国煤矿绿色充填开采技术应用现状
浅析我国煤矿的绿色开采技术
１ ． 保水 开采 保 水 采煤在 不 同的矿 区有不 同 的技术 内涵 ， 缺水矿 区要 以水 资 源保 护 和利 用为 主 ， 大 水矿 区 ， 要 以减少 水 资源破 坏 和 防治 水灾 害为 主 。 因 此， 保 水开 采包含 水资源 保护 、 水资 源利用 水 共采 ） 和水 灾 害防治等 多项重要 内容 煤 矿开 采过程 中破坏 了地 下含水 层的原 始径流 ， 大量排 出地 下水 采空 区 上 方导 水裂 隙带 与地 下水 体贯 通 ， 形成大 规模 地下 水降 落漏 斗 ， 造成 区域含 水 层 水位 下 降， 直 接影 响到 区域水 文地 质条 件 。 采动 影响稳 定后 产生 的地 表沉 陷 往往 影 响到地 表水 体（ 河流、 湖泊 、 井泉 等） 的原来形 态 ， 造成部 分沟泉 水量 减少 甚 至干涸 ； 影响 当地 居 民正常 的生产 生活 ， 进 而影 响区域植被 生 长， 甚至 土地沙
可减少煤 尘危害 ， 能有 效地控制 地表 下沉和变 形 ， 但井 上下 充填系 统复杂 ， 设备 及设施 投资大 ， 充填材 料 昂贵 ， 提高 了吨煤 成本 。 （ ３ ） 膏体 充填 膏体 充填 技术 。 其 由于膏体 充填具 有料浆 质量分 数高 、 充填效 率高 、 成本 较低等 优点 ， 这 项技术 试
必要 的对 策 并对 政府 提 出必要 的政 策建 议 。 煤炭开 采 形成 的环境 问题 主要有 ： 对水资 源 的破 坏和 污染 。 煤 炭开 采过程 中进行 的人为疏 干排 水和采动 形成 的导
水裂 隙对煤 系含 水 层的 自然疏 干 ， 破坏 了地 下水 资源 。 同 时开 采还可 能污 染地 下水资 源 。 ＃对 大气环 境的 污染 。 对土地 资源 的破坏 和 占用 。 煤炭 开采对 土地资 源 的破 坏 损害 ， 井 工开 采 以地 表塌 陷和 矸石 山压 占为 主 ， 而露 天开采 则 以直 接 挖损 和外排 土场压 占为 主。 主 要来 自矿井排 出的煤 层瓦斯抽 放和煤 矿矸石 山 的 自燃 。 煤 矿绿 色开 采 的基本 出发点 是防 止或尽 可能 减填 管路 送至 工作面 采空 区 ， 并在 采空 区脱水 ， 砂 子形 成充填 体 ， 废 水 经采 区流水上 山和流水 道流入 采区沉 淀池 ， 经沉淀后 ， 澄清 的水 流入水仓 ， 用 水泵 经排 水管将水 排 至地 面贮 水池 ， 以供 循环利 用。 水 砂充填 采煤 法充填 致密 ，
浅议我国煤矿的绿色开采
目前 ， 尽 管我国 的煤 炭产量 和消费 已 占世界 的１ ／ ３ ， 但大多 矿区开 采对 环境 的破 坏和污 染很严重 （ 对 土地 、 水 资源、 大气） ， 整个 煤炭行 业资 源与环境 协调 开 采 与世界 发达 国家 还有 很大 的差距 ， 煤 炭资 源开 采与环 境协调 发展 的技 术 ， 即
境 允许 容量 内 。
煤矿 资源开 采 与地面 环境建 设一 体化 ： 必须 在开采 地 下资源 的 同时 ， 进行 地 面的环 境 保护 和 绿化作 为补 偿 ， 实现地 下 与地 面 的一体 均衡 发展 。 提倡 资源 开发环 境损 害最 小化 ： 必须要 依靠 技术 进步 ， 在损 害环境 最小 的 状态 下取得 最大量 的资 源或者在 同样环 境损 害状态 下达 到最大 资源 回收 率 ， 使 得 环境 损 害最小
充填的位置分为三种部分充填开采技术 ： 采空区膏体条带充填、 覆岩离层分区
隔离注 浆充填 、 条 带开 采 冒落 区注浆 充填 。 （ ４ ） 矸石 的处理 减少排 矸和 进行 矸 石 利用是 绿色开 采技术 的另一 大任务 。 通 过优化巷 道布 置 ， 多开 煤巷少 掘岩巷 ， 开 发煤 巷 护巷 技术 ， 减 少矸 石量 。 但 随着 采深 的增 加 ， 岩石 巷 的开 掘将 不可 避 免， 处 理好矸石 利用是 解决 途径 根据矸 石成分 可 以采取不 同的处 理方法 ， 如含 碳 量大 于２ ０ ％的煤 矸 石发 热量 在６ ． ２ －１ ２ ． ５ ＭＪ ／ ｋ ｇ ， 可用 于 发 电、 供热。 含碳 量 低的煤 矸石 可用 于建 筑材料 、 复 垦 回填材 料等 。 对 于有 些不 宜于 在地 面使用 的
工 业 技术
Ｉ ■
浅 议 我 国煤 矿 的 绿 色 开 采
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。
充填开采技术
浅析充填开采技术[摘要]本文主要借鉴我国煤矿进行沉陷治理的先进经验，针对煤矿的现状，结合以往发生的各类事故的教训、经验，总结出一些适合实际应用的充填开采技术，为提高煤矿的安全水平，为煤矿健康可持续发展做一点贡献。
[关键词]开采沉陷生态环境充填开采中图分类号：td 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）08-175-011.1 充填开采的概念及其理论依据地表移动变形值与开采空间成正比，因此减小煤层开采厚度就可有效地减小地表移动变形值，从而减轻地下开采对建筑物或构筑物的损害程度。
充填法开采就是利用充填材料来充填煤层开采留下的空间，从而减小地表沉陷和地下开采对建筑物的影响。
充填开采在金属矿应用较多，技术相对成熟，可以为煤矿的充填开采提供借鉴，但煤系地层属于层状岩层，与一般金属矿岩层产状不尽相同，采后岩层移动与破坏规律也不尽一致，充填的目的也不完全一样。
因此，煤矿充填开采技术的研究与发展必须适应煤系岩层活动规律与控制要求，形成符合煤矿开采特点的充填开采理论与技术。
煤矿采空区充填开采技术在波兰、德国应用较多，充填材料通常是河砂、煤矸石和电厂粉煤灰，其中以水砂充填技术应用最多[1]。
1.2 充填法开采的种类根据充填材料和充填方法的不同，可分为：水砂充填法、水力矸石充填法、风力充填法、矸石自溜充填法、手工带状充填、边界充填。
按充填料浆的浓度大小，煤矿充填开采方法可分为：低浓度充填、高浓度充填和膏体充填。
按充填料浆是否胶结，煤矿充填开采方法可分为：胶结充填、非胶结充填[2]。
按充填位置，煤矿充填开采方法可分为：采空区充填，即在煤层采出后顶板未冒落前的采空区域进行充填；冒落区充填，即在煤层采出后顶板已冒落的破碎矸石中进行注浆充填。
离层区充填，即在煤层采出后覆岩离层空洞区域进行注浆充填。
一般情况下，采空区充填宜采用高浓度或膏体的胶结充填，离层区充填和冒落区充填宜采用低浓度充填。
按充填量和充填范围占采出煤层的比例，煤矿充填开采方法可分为：全部充填与部分充填。
煤矿绿色开采技术的研究与实践
煤矿绿色开采技术的研究与实践摘要：随着煤矿产业的飞速发展，资源浪费、环境污染以及土地破坏等问题越发严重。
在此背景下，煤炭企业合理运用绿色开采技术，不仅能降低企业对人力、物力的投入力度，还能将煤炭开采效率大幅度提高，而企业自身的经济效益、社会效益以及生态环境也能得到保障，随之煤炭产业便可以落实低开采、高利用的可持续发展目标。
关键词：煤矿绿色；开采技术；研究；实践1导言确保资源开采与生态环境保持协调发展，必须应用绿色开采技术。
绿色开采目标的实现，更需要通过综合研究，使生产、技术、经济等方面的问题得到有效解决。
煤矿绿色开采技术能够从很大程度上减少环境污染，推动经济效益和社会经济效益双向发展。
2煤矿开采引发的问题2.1造成水资源污染煤矿中含有许多硫元素成分，企业在开发煤矿的过程中需经由洗煤工序才能实现脱硫处理。
但是，目前仍有部分企业将粗粒后所形成的酸性水直接排放进河水中，这不但带来了水资源污染问题，还对人类以及动植物的健康产生了不利影响。
2.2造成大气污染据了解，美国每年都有数千人患有黑肺病，而这些患者中有30%都是矿工人员。
相较于美国，我国每年新增的黑肺病例也已超千。
之所以出现此问题，究其原因，是由于大量煤炭作为燃料焚烧后形成有害气体，随着这些气体被排放到大气环境中，对空气会造成极大的污染。
而人们吸入这些污浊空气后，会对肺部及其他身体机能产生极大的影响，甚至引发一系列健康问题。
2.3造成土资源污染煤炭企业进行的大规模开采在很大程度上对地表的土壤造成了严重破坏，致使这部分土壤无法进行种植。
开采规模的扩大，急剧缩减了我国可使用的土地资源，由于土地资源污染问题导致采矿区周边的农作物无法顺利、健康的生长。
同时，随着井下巷道采掘技术的应用，矿产资源开采过后会形成较大的地下空洞，这在一定程度上也会引发地表塌陷，再加上开采期间会形成大量的煤矸石，将这些煤矸石堆积在地上也会造成土地资源的浪费。
2.4其他问题据了解，目前部分煤矿企业在开采作业的过程中存在着很多弊端，如采用的生产技术过于落后，开采人员尚未形成良好的安全生产意识以及受矿井自身环境的影响等，这些问题都可能致使煤矿开采出现严重的安全事故，比如火灾安全问题等等。
枣矿集团田陈煤矿的绿色开采和高效充填技术研究
究， 在 急倾 斜 煤 层走 向长 臂 综 采关 键 技 术 和超 薄煤 层开 采 等方 面取 行 无煤 柱开 采 ， 不仅 对生产 矿井 进行技 术改 造 、 缓和 采 掘关技术
经 济指标 ， 增产’ 增盈 减亏 的主要途 径 之一 。 目前， 无 煤柱 开 采护 巷分
“ 采、 充、 留” 采煤 工作面 ， 实现 高 效 采 煤 、 充填、 留巷一 体化 ， 在 推
复杂， 为了能够充分地开采煤炭资源 ， 该矿与中国矿业大学合作； 该
矿 围绕 安 全生 产’ 环 境保 护、 绿 色开采 等 方面 开展 了 一 系列 的技 术研 得 了突破 性进 展 ， 达 到 了国际领先 水平 ， 授 权了多项 国家 发明专利 。
支护、 高水充填 和无煤柱开采的创新工艺， 大大提 升了 采煤效率和矿井的 护随着工作面的推采及时回撤； 整体维护充分考虑最大限度的减 少
经济效益。
【 关 键 词】田陈煤矿； 留巷支护； 高水充填 ； 无煤柱开采
单体 占用量 ， 降 低支护用 品占用成 本。 为确 保 ３ ２ ４ 运 输巷 沿空 留巷高水 充填的 效果 ， 与山东 科技 大学 合 作安 装了ＫＪ － ２ ４ 型矿压在 线监 测设 备， 通过在 线监 测 工作面 支架 承受
续紧张局面， 又节约出了一支掘进队伍可从事其他生产作业 。 为推广
该技 术 的应 用 ， 该 矿结 合煤 矿 生产 过 程 中普 遍存 在 的问题 不 断改 进 和提 升 留巷 支护工 艺。 ２ ， 高 水充 填工 艺 ３ 下３ ２ ４ Ｉ作 面 位 于 北 三 采 区 四 阶 段 右 翼 ， ３ ２ ４ 运 输 巷 留 巷 后作 为３ 下３ ２ ２ 工 作 面 的 轨 道 巷 使 用 ，３ ２ ４ 面 高 水 充 填 工 艺 选 用
充填开采技术研究浅析
充 填 开 采 技 术 是 实 现 绿 色 开 采 的 主 要 灰 、 ２ ７ ０ ６ 工作 面 依 靠 充 填 开 采 ， 用“ 矿 井 石 膏、 速凝 剂 、 解凝剂、 悬 浮 剂 等组 分。 矿在１ 其 固 水 能 力强 、 流动性 强、 凝固速度快、 强 水 ” 置 换 出了 “ 三下” 优 质压煤 ， 产 量 完 成
关键词 ： 绿 色开采 充填开采技术 现状
中图分类号 ： Ｔ Ｄ ８ ２ ３ １ ８ ３
文献标 识码 ： Ａ
文章编号 ｌ ｌ ６ ７ ４ 一 ｏ ９ ８ ｘ （ ２ ０ １ ４ ） １ １ （ ｃ ） 一 ０ ０ １ ８ 一 ｏ ｌ
技术手段， 更是解决 “ 三 下 ”问 题 的 主 要 途
制备 完成之后， 只要 通 过 管 道 直 接 将 浆 液 区， 初 期投 资 少， 机 械 化 程 度高 ， 系统 简单 ； １ ． １ ． １膏 体 充填 开 采 技 术 膏体充填 开采技 术就是将 矸石、 粉 煤 运 输 到充 填 地 点 ， 就可直接充填， 但是 ， 采 高 水 材 料 充 填 水 比例 高 ， 固体材 料 少， 克 灰、 工业 炉渣 等 固体 废 弃物 通 过 一定 工艺 与 空 区需 要筑 专 门的 护 壁和 隔 墙 ， 并且 浆 液 在 服 适 应 煤 矿 充填 技 术 的 材 料 短缺 的 问题 ， 因此 ， 实 施 过 程 中必 并且 充 填 系统 简单 ， 水、 胶 结 料 按 比例 优 化 组 合 制 成 具 有 流 动 运 输 过 程 中容 易污 染 ， 设 备投 资少 ， 材 料 消 耗 性、 可 塑性 和 稳 定 性 的 牙膏 状 胶 结 浆 体 ， 并 须 严格 注 意 。 少， 不 影 响 矿 井 的辅 助 运 输 ， 但 缺 点 是 高水 且 在 外力作用 下， 通 过 特 定管 路 输 送 到采 空 １ ． ２ 基 于 充填 技 术分 类 区， 进 行 适 时充 填 。 材料抗 风化和抗高温性能差 ， 长 期 稳 定性 按 照 充 填 体 充 填 量 占采 出煤 量 的 百分 差 ； 而 水砂 充填 设 备 复 杂 ， 材 料 消 耗 多， 机
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
环球市场/施工技术
-178-
我国煤矿充填开采技术及绿色开采技术研究
袁志刚
山西高平科兴新庄煤业有限公司
摘要：随着煤炭开采技术水平的提高，为了解放“三下”压煤，煤矿“三下”开采技术得到了极大发展。
我国煤矿“三下”传统开采技术有离层注浆、条带式开采，其中离层注浆不能有效控制地表下沉，成本高，效率低；条带式开采，资源回收率低，一般不超过50%，资源浪费严重。
充填开采不仅能有效控制地表下沉，而且资源回收率可达90%以上。
充填开采目前有超高水材料充填、膏体充填、固体物充填三种技术。
本文主要对充填技术以及绿色开采技术进行简要阐述。
关键词：煤矿工程；充填开采；绿色技术随着煤炭资源的利用越来越广泛，煤矿开采对周围环境的破坏逐渐显现出来。
从实况来看，破坏主要表现在以下几个方面：①对土地资源大量的破坏与占用；②破坏与污染周围水资源；③污染大气环境。
因此煤炭开采必须要朝着高利用、低开采以及低排放方向发展。
在这种环境下，探究煤矿的绿色开采技术及其应用具有重要的现实意义。
1 煤矿充填开采技术1.1 超高水材料充填技术
充填工艺采用水力泵送、挂包充填。
包括充填泵站与充填点两部分，该充填工艺系统相对简单，初期与总体投入均较低。
由于充填材料具有流动性，对于仰斜开采，只需要管路、搅拌与泵送等设备就可以形成完整的充填系统；而对于水平开采和俯斜开采，还需用充填袋，效率相对较低，月产一般在5000~10000t，目前在综采机械化充填方面还没有取得突破。
1.2 膏体充填采煤技术
固体废物膏体充填是煤矿绿色开采技术的重要组成部分，它是一种将煤矸石、粉煤灰、劣质土等固体废物制作成无临界流速、不需脱水的膏状浆体，通过泵压或重力作用，经过管道输送到回采工作面，适时充填采空区的绿色开采技术。
膏体充填分胶结膏体充填、非胶结膏体充填。
该充填技术具有高采出率、环保、高安全性等优点，管道运输，材料选择广泛，目前已在多个矿井应用，在炮采工作面应用较多，综采膏体充填技术正在研究。
1.3 固体物充填技术
1.3.1 长壁普采(或炮采)固体物充填技术。
将岩巷和半煤岩巷(煤矸分装)掘进矸石或地面矸石山矸石用矿车运至井下矸石车场，经过装载破碎机破碎后，进入矸石仓。
通过矸石仓下口，经过胶带输送机将破碎后的矸石运入上下山，而后载入采煤工作面的回风平巷，再由工作面采空区刮板输送机运至工作面采空区抛矸胶带输送机尾部，由抛矸胶带输送机向采空区抛矸充填。
1.3.2 长壁综采固体物充填技术。
将地面矸石、粉煤灰、黄土等单一固体废弃物或者几种充填物以合适的比例混合后，通过大垂深投料系统(包括防冲击力的缓冲系统、防止堵仓设备、井上下调度监控系统)、井下运输系统运至工作面，再通过挂在充填支架尾梁上的充填开采输送机充填到长壁工作面充填区内，由夯实机进行夯实，置换出煤炭资源，从而达到解放“三下”压煤并控制覆岩运动及地表沉陷的目的。
2 绿色开采技术的运用
事实上，采矿开采活动之所以会影响到安全与环境，主要是因为地下活动导致岩层移动及破坏，导致岩体周围的地压、应力场、瓦斯水体运移场以及节理裂隙场等相关变化。
所以绿色开采一定要
采用先进科学理论作为基础。
2.1 煤与瓦斯共采技术
煤与瓦斯共采技术是在开采过程中，利用上覆岩层的矿压变化活动，掌握对被卸压煤层的抽采时机，并对抽采技术进行完善和优化。
采取了如下措施：
(1)有效保证地质安全。
在高分辨率地震勘探技术的协助下，详细呈现了当地的地质条件与煤层分布，并精准的预测出了该煤层的厚度，进而对断层和裂缝等做出了有效定位以及准确计算了瓦斯的分布和含量，从而为煤与瓦斯共采提供可靠依据。
(2)对矿井的开拓布局进行优化完善。
利用“分区建设、分区开拓、分区通风”的矿井安全生产系统，降低了开采工程量，并减少了开采成本，工期也得到了缩短。
(3)发展新的开采方法。
为了减少井巷工程的工作量以及工作面的搬家次数，矿区扩大了采区划分和布置的范围，并着力加大了工作面长度以及推进长度，另外，通过将巷道布置与煤层顶底板中。
推广应用了有利于瓦斯抽采的新技术。
对于煤层倾角小于60°的矿井及块段，应该使用倾斜条带布置，当开采设备或技术等条件能够满足要求时，要选择综采，反之，则选择高档普采。
2.2 支护技术及减少排放矸石技术
开采煤炭过程中排放的矸石同样会影响环境，如今降低矸石排放所用主要措施就是在煤层中设置巷道。
但是因煤巷围岩常常出现不可抗拒的大变形，因此大多使用大断面预留量、可缩性支架、巷旁充填这种方法。
但是采用这种方法时如果不用将矸石上井，必然会对井下的煤巷进行维护，而且伴随煤矿开采的深度增加维护难度也越大。
如果将矸石弄到井上处理，必然出现地面复垦问题。
2.3 采空区的充填技术
填充开采是开采煤矿环境问题的解决措施，特别是在一些经济较为发达地区，解决开采建筑物下的问题非常重要。
但是这种开采技术的成本极高， 因此对该技术的应用有一定的限制。
如今，充填开采技术关键在于选取充填材料及怎样降低成本上。
要降低成本，可以只对一部分采空区进行充填，但是要确保没充填的采空区宽度低于覆盖岩的关键词初次破断跨距，而且充填条带还必须要长时间处于稳定状态。
2.4 煤炭地下气化技术
这种技术是对传统的采煤方式进行革新，在原位采用热化学反应把煤炭转为可燃气体。
该技术不但改善了煤矿开采过程中的作业条件与环境，在一定程度上还消除了不利于煤矿开采对环境的影响。
煤矿绿色开采以关键层理论为基础，是我国煤炭工业发展的目标，也是我国可持续发展的必然要求。
目前，我国的矿产资源日趋紧缺、煤炭开采与利用的成本不断升高、环境破坏越来越严重，而在各大煤矿推广绿色开采，对于保证生产利益的同时，提高回采率，保护煤矿周围生态环境，实现废物利用等都有着重要的意义。
可以说，煤炭绿色开采技术是今后我国煤炭事业的发展趋势，有很好的发展前景。
参考文献：[1] 钱鸣高，许家林，缪协兴.煤矿绿色开采技术[J].中国矿业大学学报，2003，04：5-10.[2] 钱鸣高，许家林，缪协兴.煤矿绿色开采技术的研究与实践[J].能源技术与管理，2004，04：1-4.。