浅析煤矿充填开采的重要意义及应用
时间：2021-02-11 04:03:38 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
【摘要】煤炭是我国主要的能源物质，在未来的发展中，煤炭在我国主体能源中地位不会发生改变。我国大部分的煤炭资源主要依靠井工开采的方式进行开采，垮落式顶板管理在促进经济发展的同时，也带来了严重的环境问题。煤矿开采过程中造成了地下水流失和土地塌陷等问题，不仅污染了生态环境，而且也影响了社会的和谐稳定。为了解决以上的问题，我国在煤炭的充填开采方面取得了较好的成效。充填开采是煤炭开采的重大变革，是煤炭行业落实科学发展观的具体表现。
【关键词】煤矿；充填开采；应用和意义
随着我国经济的快速发展，能源的生产和利用方式也在不断的改进，煤炭行业在努力向安全、绿色、经济的能源产业体系靠近。充填开采是在对传统生产方式进行变革的基础上实施的，是煤炭行业发展的主要方向。笔者通过对煤矿充填开采的简要分析来说明其对于煤炭行业的重要意义。
一、我国煤矿充填开采的发展状况
目前，我国的煤矿充填开采技术已日趋完善，有效的缓解了我国环境污染的问题。煤矿企业在使用充填技术的过程中积累了很多宝贵的经验。
我国的煤矿充填技术已经与科学研究有效的结合在了一起，并在发展的过程中不断完善。国家建立了专业的与煤矿企业相关的合作机构，加强技术的研发与更新，而且不断的向以企业为主导、科研为创新的模式靠近。矸石充填开采技术已成为煤炭开采的工艺技术，我国在这个方面已经有了明显的进步，并取得了一定的成效。例如我国某企业用煤矸石10座，减少煤矸石的平排量达到了1000吨左右，所占土地减少了250亩左右。
在进行煤矿充填开采的过程中，由于填充物供应量的限制，初期投资的成本过高。机械设备的不健全，相关法律法规的欠缺也都是阻碍充填开采发展的重要因素。对于这些问题，我们应该及时的采取一定的措施，例如对于充填方式来说，应该以高效率和低成本为主要的原则，积极的开发与研究高效的矿山充填机械设备，从而提高充填的自动化水平。我们要不断的扩充充填开采的范围，提高填充的效果。
二、煤矿充填开采的意义
1、对生态环境的意义
传统的开采不仅占用土地，有的还会产生有害气体，从而引发地下水的污染和破坏，对矿区的环境造成了严重的污染。据统计，目前煤矸石的堆积经达到40多亿吨，而且每年还在以三亿吨的速度增加，对土壤造成了严重的污染。由于我国的人口众多，资源的消耗量比较大，我国地表的煤矸石已经接近了百亿吨，所占土地的面积也特别的巨大，造成了土地的极大浪费。通过实施充填开采，不仅可以使矸石不升井，不上山，而且还可以减少地面矸石和建筑垃圾。这种方法能够节约大量土地，并可以有效的减轻地层的变动，保护水资源，预防环境问题的发生，实现矿区的可持续发展。
2、对安全生产的意义
传统的开采方式容易出现瓦斯大量涌出、采空区起火的现象，从而引发煤矿事故。充填开采能够减少井下瓦斯的积聚空间，以此来降低瓦斯爆炸和突发事故的发生概率。另外，充填开采也可以减小煤层顶板的下沉量，以此来减少煤层顶板的下沉量，降低回采工作面的支撑压力。所以，充填开采可以有效提高矿井的安全程度并预防安全事故的发生。
3、充填开采推进煤炭生产方式的改进
随着我国经济的不断发展，煤矿工业也提出了新的发展方向。我国煤炭行业以科学布局、绿色环保、高效利用、安全生产等为基础，坚持煤炭工业的可持续性发展。充填开采是煤炭行业变革的主要方向，同时也是生产方式变革的主要方面。我国有关规定明确提出只有建立安全可靠的能源体系，才可以更好的对能源进行利用和加工。充填方式的全面实施可以保证我国煤炭行业的可持续发展。
4、提高资源的利用率
充填开采可以有效的利用我国的煤炭资源，并且也可以有效的进行煤炭的回收，以此来提高我国煤炭的开发。我国煤炭的可采储蓄量能达到1900亿吨左右，压机的煤炭量可以达到140亿吨左右。充填开采的有效利用可以提高我国煤炭的开发，并延长机械设备的使用年限，对煤炭行业的可持续性发展有着重要的意义。另一方面，资源的高效利用也是变相的保护环境。
三、煤矿充填开采的应用情况
根据采煤的工艺、充填的地点以及充填的机械设备，可以将充填开采分为不同的形式，下面就简要说一下主要的充填开采形式。
1、高水材料的充填
高水材料的充填相对比较简单，并且在填充的过程中采用自流的方式。我国很多企业所采用的高水材料，不仅具有良好的流动性，而且一定的膨胀性和很好的抗压强度。
2、膏体材料的充填
膏体材料填充的成本比较高，但是它的减沉效果特别的好。济宁太平矿以河沙为主料进行膏体充填，淄博岱庄矿以煤矸石为主料进行膏体充填。膏体材料的前期主要是依靠泵送充填，所以初期的投资成本相对来说比较高。
3、矸石固体密实充填
矸石固体充填具有系统设备简单、投资较少、压缩率大大等特点，我国运用这种方法的矿区主要有山东新汶集团和河北邢东矿等。矸石不出井和压煤技术相结合，不仅节省了费用，而且还提高了资源的利用率。为了使减沉的效果更加的明显，邢台矿通过利用支架后部压实系统进行矸石的充填。另外为了增加强度，在固体材料内添加一定量的辅料，与此同时也增加了充填的难度，并在一定程度上提高了前期的投资。
4、充填效果的衡量
充填效果的好坏主要是看充填开采后地表的下沉情况，不论运用怎样的填充方法，开采后的地表都有一定的变形和下沉。下沉主要包括顶板的下沉量、充填体压缩量和充填未接顶量三个部分。通过实际的观察，矸石固体的密实填充下沉系数通常情况下大于0.2，而高水材料与膏体材料的充填下沉系数通常情况下是介于0.05与0.15之间的，另外超高水材料的充填减沉效果相对于其他充填来说，效果会差一些。
结语
煤炭开采工作对我国的经济发展有着重要作用，我们要采用正确的开采模式并坚持可持续发展，在节约资源的基础上发展我国的煤炭事业。只有充分的利用充填开采技术才可以有效的利用资源、避免不必要的浪费，并有效的减少安全事故的发生。当前的社会为充填开采创造了有利的条件，并使充填开采技术的到了很大的发展。
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