我国目前煤矿充填开采技术现状概要

综述

我国目前煤矿充填开采技术现状

闫少宏,张华兴

(煤炭科学研究总院开采设计研究分院,北京100013

[摘要]分析了我国顶板控制方法,提出充填控制方法将是资源与环境友好开采的好途径。

总结了目前我国两类充填方法,一是巷柱式充填法;一是长壁式充填法。认为充填开采要推广须进行部分充填、可控制性下沉理论研究,在减少充填材料消耗的同时,尽可能降低充填工艺对回采的影响,并使地表下沉在合理的范围内,从而为充填设计提供理论指导;同时要研发充填材料与装备,如输送机、充填支架等。

[关键词]充填开采;顶板控制;巷柱式开采;充填支架

[中图分类号]T D823183[文献标识码]A [文章编

号]100626225(20080320001203

St a tus 2quo of F illi n g M i n i n g Technology i n Coa lM i n es of Ch i n a

Y AN Shao 2hong,ZHANG Hua 2xing

(Coal M ining &Designing B ranch,China Coal Research I nstitute,Beijing 100013,China

Abstract:Roof contr ol methods were analyzed and filling contr ol was regarded as a good one for envir on ment in this paper .There are t w o kinds of filling methods in China currently .One is r oad way filling and another is l ong 2wall filling .For popularizati on of filling,Part filling and contr ollable subsidence theory must be researched .I nfluence of filling technique on m ining must be reduced and surface sub

2sidence be contr olled within reas onable range at the same ti m e of reducing filling material consu mp ti on,which p r ovide theoretic instruc 2ti on for filling design .Filling material and equi pment such as conveyer and support f or filling need t o be researched as well .Key words:filling m ining;r oof contr ol;r oad way p illar m ining;support for filling

[收稿日期]2008-03-04

[作者简介]闫少宏(1966-,男,陕西武功人,博士,研究员,博士生导师,现任煤炭科学研究总院开采设计分院副院长。

1我国煤矿顶板控制技术的发展趋势

我国井工开采顶板控制的方法可分为3类,即

长壁垮落顶板控制法;煤柱式控制顶板法;充填式顶板控制法。三种方法因其特点各异,使用范围各有不同,目前以长壁垮落顶板控制法最为普遍。长壁垮落顶板控制方法便于实现机械化、实现高产,操作方便,适用于厚、中、薄各种煤层,是建国以来我国煤矿开采主导顶板控制方法。这种方法着重考虑回采中顶板灾害对于回采空间的危害,而少于考虑开采后岩层下沉运动对于环境、生态、建筑物等的破坏,结果造成对人类生存环境的严重破坏,因此垮落顶板控制法的使用条件与改进途径是一个十分迫切并值得研究的重大课题。

煤柱式控制顶板法,主要用于坚硬顶板和坚硬煤层的条件,局部不正规的边角煤开采有时也采用这种方法。如房柱式、刀柱式、巷柱式开采的矿井,多在我国北方中小煤矿中使用。这种方法的优势是简单易行,投资少等,但资源采出率低,不能实现综合机械化开采,更为严重地是当达到一定的

开采空间和面积时,因煤柱在大面积顶板压力作用下,强度逐渐降低,支撑能力下降,不可避免将出

现大面积的冒落,产生毁灭性灾害,且难以预测与控制,另外浮煤也易发火,甚至引发煤尘和瓦斯爆炸,这种采煤方法和顶板控制法应有计划地、逐步地予以替代。

充填式控顶方法,在国内外得到一定程度的发展和应用,很显然这种方法对于开采后地表环境的保护是有利的,也有利于减少开采所造成的工作面灾害,但这种方法成本高,工艺复杂,没有得到广泛使用。

可以看出,从开采中顶板控制以使回采作业安全,又要保护地表环境看,煤柱支撑式控顶方式应予淘汰;长壁垮落式控制方法虽然优点明显,但以前对其所产生的环境破坏缺乏足够重视,应对其重新认识,研究这种方法的使用条件,以降低对地表环境的损害;充填式控顶法显然对采场作业安全和地表环境保护都有利的方法,是开采与保护并重的方法,应积极予以研究和推广,这将是我国煤矿开采控顶的发展趋势,以避免“先破坏,后治理”

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第13卷第3期(总第82期

2008年6月煤矿开采Coal m ining Technol ogy Vo1113No 13(Series No 182

June 2008

的弊端。

2我国目前典型的几种充填开采工艺

响应国家资源与环境友好开采的方针,加之煤炭行业经济形势的好转,煤炭资源的紧缺,充填成本可为煤矿所接受,我国目前有些矿井已着手进行充填开采的研究与实践。从目前充填实践来看,可分为两种类型,一是巷柱式充填方法,一是长壁式充填方法。

211巷柱式开采充填方法