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煤矿井下充填式开采技术分析

2017-09-10杨成吕朝命

中国化工贸易·上旬刊 2017年4期
关键词:开采技术煤矿

杨成 吕朝命

摘 要:随着社会的发展,我国对煤炭需求量也呈上升趋势,煤矿井下开采工作量越来越大,因传统煤矿开采技术而引发的水土流失,人们的生活环境受到污染,居民居住的房屋倒塌,道路出现严重的断裂现象,更严重地会引发地球表面的塌陷,人民的生产生活得不到很好的经济保障。所以,煤矿井下充填式开采技术是当前关系着我国的经济发展和人民的正常生活的重中之重。

关键词:煤矿;充填式;开采技术

按照一定的比例将硅类物质做为主要材料与固化剂、膨胀剂等辅助材料进行配比制作出来的即为充填物。煤矿井下充填式开采技术就是将这种充填物,通过技术手段从地面上向地下钻取多个大小不一的孔,将这些孔做为输送管道将充填物输入到井下的做法。这种开采技术几乎不需要运行成本,煤矿的输出率较高,而且也不会使地面出现明显的下沉或下降的现象。这种开采技术的优势对我国煤矿开采做出了重大贡献。

1 我国充填开采技术的应用现状

传统条状柱式的开采技术,技术手段比较落后,进行煤矿开采时,可以进行开采的开采面较短,可开采煤矿的数量特别低,一般都是数个开采方位同时开采,煤矿回采工艺较为简单,煤矿输送方向与煤矿开采方向呈垂直状态,这种开采技术遇到大范围的建筑群体或在铁路下方进行煤矿开采时,开采工作极不方便进行,开采进度慢,开采质量不高。我国煤矿开采一般采用高水充填工艺、膏体充填工艺、煤矸石充填工艺,这三种工艺开采法对水土流失、生态环境、水资源的破坏力较小,这种开采技术对我国水力资源的保护,生态环境的保护,城市的稳定发展等具有极其深远的影响。

充填式开采技术的出现,解决传统开采技术带给人们的伤害,使我国一些老矿区煤矿的可开采资源有了很大的提高,同时提高了煤矿资源的回收率,有效缓解了煤矿开采对水土流失、生态环境、水资源的破坏力。充填式开采技术使一些煤矿废渣、超大型的煤矿开采群和部分尾矿的后期工作无形中得到了有效的解决。我国对煤矿开采的提倡方案一出台,加快了充填式开采技术在我国煤矿业的推广速度,对我国一些老煤矿的开采工作提供了很好的发展空间,为我国提出绿色开采打下了良好基础。

2 煤矿井下充填式开采技术分析

充填式開采技术根据充填材料不同分为三类:干式充填法、水力充填法、胶结充填法。

2.1 干式充填法

将地下开采出来的废物矿石和碎石,通过碎石机进行粉碎后,借助风力或人力将其输送到煤矿采空区域,有些比较复杂的会借助机器进行输送工作。干式充填法,通过从上到下的方法先开采煤矿比较集中的区域,然后再开采煤矿比较分散的区域,这种充填法一般使用在开采区域厚度小于4米的价值比较高的矿石群、水力资源相对缺乏的矿山和水力资源比较丰富的矿山等。

2.2 水力充填法

通过水力将废炉渣、碎石、砂石等充填物运用输送法将充填物送到煤矿采空区域。水力充填法的充填物具有较好的抗压能力,适用范围比较广泛,普通的煤矿群都可以使用,而且废石含量少、矿石纯度较高。

2.3 胶结充填法

通过水力将废炉渣、碎石、砂石等混合在一起制成水泥或泥浆状胶结物运用机械输送法将充填物輸送到采空区域。胶结充填法的充填物会稍微产生膨胀,结晶水晶比较大,而且充填物的使用强度的增长速度比较快,与大部分的尾矿都可以产以胶结,胶结充填法可以使生产成本降低,达到废物利用,不会破坏生态环境。

3 充填开采技术应用过程的分析

根据煤矿所在环境、地理位置不同,运用充填开采技术的方法也有所不同。比如,在矿石与围岩结构比较稳固,矿体整体厚度在15米以下的开采区域,可以进行自上而下,逐步分层方法进行充填采空区域的工作;在矿石、围岩结构不稳固的开采区域,回采工作结束后,需要进行从下而上,逐步分层方法进行充填采空区域的工作,以保证采矿过程中的安全;地面上面积较大的煤矿,可以将其分成几个开采区域,面积变小使开采工作容易进行,矿石回采率也会提升,这就是分段充填采矿技术;在矿体比较薄的开采区域,可以使用削壁充填采矿技术进行充填采空区域的工作。

4 国家应完善煤矿充填的政策和法规

我国对煤矿资源的需求量较大,而实施全面充填开采并不可行,对于有煤矿可开采资源的人口相对密集、自然生态环境比较差、需要保护的国家级耕地等地方,这些开采区域的道路、大型建筑群、水力资源、空气质量、生态环境等与人们生活息息相关的保护,就需要国家按照相关法规,制定科学合理的条款。

通过我国煤矿资源的分布情况,国家应该规划出适用煤矿充填开采技术的区域,并将各分布区域之间的关系进行协调,不要对煤矿开采区域划分产生异议。对充填式开采每个环节和生产加工过程所产生的费用实行一定的优惠政策,以保证充填技术的推广和合理运用。

5 结束语

充填式开采技术对煤矿井下开采工作的安全系数提高、煤矿的回采率有所加大,而且对开采过程中产生的垃圾进行有效利用,符合绿色环保的煤矿开采技术的要求。充填式开采技术对我国煤矿开采领域做出了很大贡献。

参考文献:

[1]于海洋,张凯.煤矿开采井下采煤技术[J].山东工业技术,2017(01):54.

[2]麻晓东.控制煤矿开采沉陷的部分充填开采技术分析[J].内蒙古煤矿经济,2016(24):41-42.

[3]何远建.煤矿开采中充填采矿技术的应用分析[J].煤矿现代化,2016(03):38-40.

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