探究充填采礦技術在煤礦開采中的應用

楊強華

摘 要：煤礦資源作為一種不可再生的能源，其開采過程中或多或少會對自然生態(tài)環(huán)境造成一定破壞，為了減少煤礦開采所帶來的負面影響，充填采礦技術應運而生。闡述煤礦開采中的充填采礦技術，分析充填采礦技術在煤礦開采中的應用，旨在促進煤礦開采的可持續(xù)性發(fā)展。本文對充填采礦技術的分類和優(yōu)勢進行了分析，并就其在煤礦開采中的實際應用情況進行了研究和討論。

關鍵詞：充填采礦技術；煤礦開采；應用

煤礦資源開采時容易出現(xiàn)污染、引發(fā)泥石流、尾礦潰壩等事故，其原因主要來自于開采礦產資源時產生的廢料均堆放在地表。如今人們環(huán)保意識逐漸增強，既要開采煤礦又不能污染環(huán)境，于是綠色采礦技術得到了廣泛應用，綠色采礦技術的基礎技術就是充填采礦技術。以下內容主要探討煤礦開采中充填采礦技術的應用。

一、充填采礦技術

（一）充填采礦技術的介紹

充填采礦法是指伴隨落礦、運搬及其他作業(yè)的同時，用充填料充填采空區(qū)的采礦方法。同時也是一種較為綠色環(huán)保的煤礦開采方法。充填的目的是支護采空區(qū)兩幫巖石，并為繼續(xù)進行上面分層回采造成立足的底板。它適用于礦石和圍巖不穩(wěn)固，不允許有較大暴露面的礦床；地表需要保護的礦床；稀有貴金屬或高品位的礦床；有自燃性的硫化礦床；賦存條件復雜的礦床等[1]。充填的目的是支護巖層，控制采場地壓活動；防止地表沉陷，保護地表地物；提供繼續(xù)向上回采的工作平臺（類似于留礦法功能）；保證安全回采有內閃火災危險的高硫礦床；控制深井開采巖爆，降低深部地溫；保證露天、地下聯(lián)合開采時生產的安全；處理同體廢料，保護環(huán)境。

（二）充填采礦技術的發(fā)展

中國在西周末年已使用支架充填采礦法，并且一直到20世紀50年代以前，還大量使用干式充填采礦法。60年代干式充填采礦法逐漸被其他高效率采礦法所代替。70年代逐步使用尾砂充填和膠結充填技術。以及自行式無軌采掘設備，大力發(fā)展水砂充填采礦法和膠結充填采礦法，從而使充填采礦法的礦石產量比重逐漸增大。1990年有色金屬地下礦山采用充填采礦法采出的礦石比重為16.92%。其他國家金屬礦山采用充填采礦法采出的礦石比重也在增大。充填采礦法的發(fā)展趨勢是提高分層高度，發(fā)展分段充填和階段充填，簡化充填工藝，提高膠結充填體強度.使用管道水力輸送高濃度充填材料。尋找新充填材料和研究新輸送工藝。由于充填采礦法能夠最大限度地回收礦產資源，保護地下、地表環(huán)境，特別是近些年來，而隨著充填材料、充填工藝、管道輸送裝備和技術的不斷進步，充填采礦法在有色金屬礦山和貴重金屬礦山得到了廣泛應用。隨著充填成本的不斷降低和礦產品價格的持續(xù)走高，充填法因其無可替代的優(yōu)勢，在煤礦、鐵礦等傳統(tǒng)上不宜采用充填法的礦山，應用比重也越來越大。

二、綠色開采法對煤礦企業(yè)的重要性

（一）綠色開采法是與環(huán)境和諧發(fā)展的必然要求

煤礦在我國能源結構中約占75%，在國民經濟和社會發(fā)展中占有舉足輕重的作用，但是，長期以來粗放型開采模式造成了大量污染物的產生和排放，引發(fā)許多環(huán)境污染和生態(tài)破壞現(xiàn)象。然而由于過度地不科學地開采與開發(fā)，已對礦山以及周圍的環(huán)境造成了多種污染，并誘發(fā)了許多地質災害的發(fā)生。對漏填煤礦和井下煤礦的過度開采，使得許多煤礦從地表深處被開采到地表，引起地下壓力的失衡，造成了很多塌方事件，這樣的情況在電視、報紙等媒體上屢見不鮮。另外，地面塌方不僅破壞了土地資源，而且對水循環(huán)系統(tǒng)也產生了嚴重的破壞。特別是煤炭選洗加工及其他附屬工廠排出的污水，其危害更為嚴重，滲透流入農田，可能引起農作物的減產；污水流入河流、湖泊可能引起河道的堵塞，并危及水生物的生命安全。所以，不科學的煤礦開采方法嚴重危及到生態(tài)環(huán)境的平衡性，我們必須借助科技大發(fā)展的東風，致力于新技術的研究與開發(fā)，從環(huán)境保護的角度出發(fā)，用更加綠色與高效的方法開采與利用寶貴的煤炭資源。

（二）綠色開采法是創(chuàng)建安全礦區(qū)的有效途徑

安全生產長期以來一直是我國的一項基本國策，是保護勞動者安全健康和發(fā)展生產力的重要工作，同時也是維護社會安定團結，促進國民經濟穩(wěn)定、持續(xù)、健康發(fā)展的基本條件。安全生產的實質是要在生產過程中防止各種事故的發(fā)生。安全工作是煤炭企業(yè)的生命線、幸福線。沒有安全，就沒有生產、沒有效益、沒有礦區(qū)的穩(wěn)定發(fā)展和職工個人的家庭幸福。因此，只有穩(wěn)抓、狠抓安全生產工作，能全面提升企業(yè)的安全管理水平，才能確保企業(yè)安全生產，才能實現(xiàn)企業(yè)經濟效益最大化，才能更好地保持煤炭企業(yè)強勁的發(fā)展勢頭。筆者認為，只有做到以下幾點，才能創(chuàng)建安全與和諧的礦區(qū)環(huán)境。

以人為本，努力營造人人關注安全生產的安全文化氛圍。安全文化是人本文化，是做好安全工作的重要基礎。要搞好安全工作關鍵是要貫徹以人為本的理念，無論是管理者還是操作者，在生產或者服務的流程中，都必須高度重視人的生命和健康，把確保職工的安全健康作為組織實施生產和服務工作的前提條件。要使以人為本、安全至上的理念在管理者和廣大職工思想上落地生根，就必須切實加強安全文化的建設。安全文化是安全生產的基礎，基礎不牢，地動山搖。

總之，在綠色開采與環(huán)境保護的大趨勢下，在實施科技興煤戰(zhàn)略的新形勢下，媒礦開采方式和安全監(jiān)察體制也在不斷進行改革，要實現(xiàn)煤礦安全生產的根本好轉，穩(wěn)定煤礦安全生產的良好局面，必須大力加強煤礦技術管理工作，只有這樣，才能促進煤礦安全生產的健康發(fā)展，才能使得有限的煤炭資源發(fā)揮最大的能源作用，才能實現(xiàn)煤炭資源的開采與利用和環(huán)境等各方面的和諧發(fā)展。

三、充填采礦技術的應用優(yōu)勢

充填采礦正是一種綠色環(huán)保開采技術，在煤礦開采中占據很大的優(yōu)勢且起到了尤為重要的作用。

工業(yè)化進程的加快帶動了社會經濟的發(fā)展，對于能源資源的需求量也在與日俱增，煤炭作為當前技術背景下一種重要的工業(yè)能源，其開采效率成為了人們普遍關注的問題。伴隨著煤礦資源的逐漸枯竭，開采作業(yè)開始向著深部轉移，在增加作業(yè)難度的同時，對于礦區(qū)的污染和影響也愈發(fā)嚴重。在這種情況下，應用充填采礦技術，能夠對上述問題進行解決，提高煤礦開采的效率，保證作業(yè)安全[2]。

充填采礦技術的應用率逐年遞增，主要是由于該技術可以降低生產成本，提高回采率，并且可以滿足煤礦產業(yè)綠色發(fā)展的宏觀目標。而綜合來看，該項技術主要具有以下幾點優(yōu)勢：第一，控制采礦區(qū)地理環(huán)境的安全性采取充填采礦技術，可以有效控制采礦區(qū)地壓，并有效支撐圍巖，從而降低地表移動，避免出現(xiàn)塌方、圍巖破壞等情況，有效保證了采礦區(qū)的安全性。第二，提高礦石回采率使用充填采礦技術，能夠切實降低貧化率，提高礦石回采率，它可以有效保護礦床，對于一些存在自燃高危因素的礦床，該項技術可以有效減少火災發(fā)生率。第三，降低生產作業(yè)成本新型的充填采礦技術均為機械化作業(yè)，利用鑿巖臺車、鏟運機等設備，使得充填過程完全機械化，減少了人力資源的投入，一方面提高生產作業(yè)安全性，另一方面也降低了生產作業(yè)成本，提高企業(yè)生產效益。第四，促進深部開采的發(fā)展隨著地表煤礦資源的耗損，深部開采逐漸受到煤礦產業(yè)的重視，而在深部開采中，不得不考慮地壓、地應力等問題，因此采取充填采礦技術，則能夠有效改善采礦區(qū)不平衡應力的問題，通過填充膏體、廢石等，來調整各項平衡力，是采礦區(qū)的巖石應力達到平衡值，從而提高深部開采的效率[3]。

結語：

就目前而言，充填采礦技術是煤礦企業(yè)提高回采率、保證生產安全同時實現(xiàn)綠色環(huán)保的一種有效采礦技術，將其應用到煤礦開采中，可以實現(xiàn)資源的重復利用，降低采礦活動對于周邊環(huán)境的影響，也可以對采礦垃圾進行有效處理，應該得到技術人員的重視，做好深入研究，推動我國煤礦產業(yè)的綠色健康發(fā)展。

參考文獻

[1]何遠建.煤礦開采中充填采礦技術的應用分析[J].煤礦現(xiàn)代化，2016，（3）

[2]劉闖.煤礦開采中充填采礦技術的應用[J].科技創(chuàng)新與應用，2016，（33）

[3]鄭登棟.淺析充填采礦技術在煤礦開采中的應用[J].江西建材，2016，（18）