控制煤矿开采沉陷的部分充填开采技术探析

控制煤矿开采沉陷的部分充填开采技术探析

发表时间：2020-04-02T06:19:21.391Z 来源：《防护工程》2019年22期作者：邹玉龙

[导读] 我国的经济不断发展，各行各业也因此得到进一步的发展。煤矿产业作为我国重点产业之一，对于国家的发展有着十分重要的影响，就目前情况看来，我国大部分地区对煤矿开采的整体规模正在逐渐的增加。

邹玉龙

龙口煤电有限公司梁家煤矿山东龙口 265700

摘要：我国的经济不断发展，各行各业也因此得到进一步的发展。煤矿产业作为我国重点产业之一，对于国家的发展有着十分重要的影响，就目前情况看来，我国大部分地区对煤矿开采的整体规模正在逐渐的增加。不过在实际的煤矿开采过程当中会受到很多因素的影响，往往会导致相关企业的经济利益受到影响，为此，要对煤矿采掘技术进行充分的分析，结合实际的情况而使用有效的技术进行开采，这样能够让沉陷煤层部位的全面开采进行严格的控制。所以下文将对控制煤矿开采沉陷的部分充填开采技术谈谈自己的几点体会，以供参考。

关键词：控制；充填开采技术；沉陷部分；煤矿开采

1.煤矿开采沉陷及充填开采技术进行研究的重要意义

现如今在进行煤矿开采过程中仍然存在沉陷问题，为了切实有效地解决和避免出现这种问题就应当深入地对煤矿开采技术进行研究与探索，就目前来讲较为有效的开采技术主要是部分充填开采技术。在实际煤矿开采过程中一旦发生沉陷问题则应当对其地表建筑物做重建或拆迁处理，与此同时还应当阻断煤矿开采作业以避免造成更大经济损失。另外，国家有关文件规定不可以牺牲自然资源为代价来换取经济发展，一旦发生煤矿沉陷问题则会对周边生态环境造成毁灭性损害，这与我国相关政策相背离。在这种形势下，我们应当全面加强对煤矿开采技术地研究和开发，在煤矿开采过程中运用部分充填开采技术可以较好地解决好沉陷问题，同时还可以充分利用所开采出煤矿矸石或城市固体垃圾回填入矿坑内，这样一来可以很好地避免了煤矿废弃物污染问题，进而对生态环境起一定保护作用，最终实现社会与经济效益共同发展的战略目标，部分充填开采技术地运用有效地推进了我国煤矿事业地健康、稳定发展，实现绿色开采。

2.充填开采的基本技术原理

所谓的充填开采技术，简单的来说就是对沉陷矿区使用特定类型的浆液来进行填充，这样能够让采矿过程当中的安全性得到有效的保障。通过实际的调查发现，在进行充填开采的过程当中会涉及到较多的技术方法，在这些技术当中最为典型的就是膏体充填、浓度低及浓度高的胶结体充填。总的来说，在充填过程当中如果出现采空区，相关工作人员要使用浓度较高的膏体充填材料进行充填工作；相反，如果出现冒落部位，工作人员可以使用注浆碎石的方法来对相应的区域进行充填操作，其主要原因就是，一些相对浓度较低的非胶体由于其自身的综合特点，在高层区域是十分适用的。为了能够保证煤层采掘工作正常进行，工作人员要结合实际的情况而将浓度较大的浆液填入到现有的空洞部位，这样能够为空洞区上侧得到有效的填充。通过实际的调查发现，煤炭采掘量与充填开采必须的填料总量之间有着十分密切的联系，二者对于开采工作有着十分重要的影响。为了能够选择与实际情况相符合的充填技术，就要对煤层充填实现局部或者整体性的操作。应该在实际的煤层充填期间保证现有的煤层不会出现冒落现象，在对采空位置进行充填的时候要提高一定的速度。只有在以上的条件下，要将强度较高的填充体短时间充填到适用到完整性较好的采空区中去，这样能够有效的防止在实际开采过程当中出现煤层沉陷的现象，对开采工作带来一定程度的影响。此外，对于充填部分的煤层关键在于沉陷填充量和开采现场所拥有的煤层规模，这样也能够对煤层沉降起到很好的预防作用。

3.对控制煤矿开采沉陷的充填开采技术进行分析

3.1关于覆岩离层注浆技术分析

该技术的运用重点是要切实做好关键层第一次破裂控制工作。一般来讲，覆岩离层相关数据包含了其位置、断裂情况以及离层量等。这些数据地获取主要以技术人员经验及其自身规律来开展探索和研究，在关键层即将破裂且又没有真正破裂的情况下就是最佳的注浆时间点，此时开展注浆作业所取得质量也是最佳的。但如果当关键层已经破裂后再进行注浆的，这时覆岩离层量已经很小了，由于注浆所使用的大都为流动性较好的材料，这就使得这些材料会向裂缝处缓慢推移，这样一来就难以实现注浆的效果，因此，注浆质量也会受到巨大影响。现今大家在关键层第一次破裂后技术研究已经十分重视了，这种情况下较好的解决办法就是运用离层分区隔离填充法来进行作业。也就是将破裂后的关键层的离层区做分区处理，这样可以有效地确保填充材料得以将离层区充分填满，进一步提升其承载能力从而起到加固效果。

3.2关于膏体充填技术分析

膏体充填突出的技术特点是：一是浓度高，对采空区顶板支护效果好；二是流动状态为柱塞结构流、料浆基本不沉淀、不泌水、不离析，确保充填系统稳定运行；三是无临界流速，减少管道磨损；四是相同胶结料用量下强度较高；五是膏体充填体压缩率低，一般压缩率

只有1 %左右，控制地表开采沉陷效果好，“三下一上”压煤有条件得到最大限度的开采出来。

该技术最大的优点主要是可以实现废弃物的有效循环使用，现此同时在废弃物中可以使用的材料种类也比较多且其整个充填过程具有较高安全性。在充填过程中所使用的膏体主要是用泥土、粉煤灰、炉渣、赤泥、矸石或金属尾矿等废弃物混合制作而成，其充填时间最好是在煤层和顶板冒落下来之间再进行，其主要是充分利用自身重力使其采空区进行充分充填。但在实际充填过程中值得注意的是应当切实把握好采空区宽度以确保其在可控制的有效范围内。此外，还应当对其充填状态的稳定性进行实时观察，以确保填充状态的稳定性，从而保障地面建筑物安全。

3.3关于条带开采冒落区、采空区充填开采分析

就现阶段而言，我国在开展建筑物下压煤时通常是采取条带开采技术来进行，不过该项技术其开采率较低，采出率只有45%左右，资源浪费严重。因此淄矿集团等单位提出过对已有条带工作面冒落区、采空区进行充填，充填体固化后对采空区顶板起到了支撑作用，然后对条带煤柱进行充填开采回收剩余煤炭资源，这样资源的回收率可达到90%以上，同时又对地面建筑物起到了良好保护的作用，可谓是一举多得。对类似矿井提高资源回收，减少资源浪费具有积极借鉴作用。

结束语

综上所述，煤矿充填开采通过对地面沉陷进行有效的控制，对于我国的煤矿开采来说有着十分重要的意义。为了能够对地质沦陷问题进行科学有效的解决，相关人员要对上述技术进行充分的研究和分析，并且予以高度的重视，然后再结合实际的开采情况而选用合适的充填技术，这样才能够保证开采工作正常进行，而且还能够保护质地避免受到较大的破坏，我国的土地资源也因此得到很好的保护，可持续发展理念能够落实到实际的煤矿开采工作当中，掌握这些充填技术的煤矿开采企业能够得到一定的经济效益，对企业的发展也起到一定的促进作用。

参考文献：

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[3]梁建.控制煤矿开采沉陷的部分充填开采技术解析?[J].矿业装备，?2018，No.100（4）：32-33.

[4]孟海军?.煤矿开采地表沉陷关键因素及防治措施?[J].煤矿现代化，2017（4）：63-65.