对于充填采煤技术的现状与未来展望

我国对充填采煤技术的理论研究开始于 20 世纪 50 年代，现今多数煤矿都采用了掘进机与刮板输送机结合的机械式开采。 为使充填采煤技术得到了广泛运用，进一步提高工作效率，有必要对该项技术进行全面系统的研究。

1 充填采煤技术概述及特点

充填采煤技术的成败关键是充填与采煤实现平衡发展。但在采煤施工过程中，充填与采煤两个技术操作环节，往往相互影响、相互制约，使采煤工作效率降低，生产成本加大。充填技术主要是对开采过的空间进行填充，需要与采出煤炭几乎等量的充填材料，而采煤过程产生的废弃材料相对较少，通常需要另外补充大量的充填原材料。

充填材料的选用以及充填施工过程需要遵循环境保护原则和经济实用原则，在操作过程中需要采用环保绿色的充填材料，以达到绿色开采技术的标准。充填采煤技术需要一定的设备基础、技术基础作保障，另外充填采煤技术各项技术环节本身存在难度大的特点，不科学的操作很容易影响充填效果。

充填采煤技术在采煤作业中一般运用在特定的条件下，这为充填采煤技术的推广带来一定的困难。充填采煤所需要的材料供应不足、采煤环节与充填环节的技术未实现均衡发展以及充填较高的生产成本降低了采煤单位的经济效益等因素，限制了我国充填采煤技术推广。

2 充填采煤技术分类及展望

2.1 以矸石为主要充填材料

以矸石材料为主要充填材料的充填采煤技术，通常借助于风力、重力、机械推助力等外力的作用，将矸石材料分配、输送到需要充填的地点。以矸石为主要充填材料的采煤技术由于工作过程人力物力消耗较大，而且充填效果并不十分好，充填工艺相对于采煤作业来说难度较大，因而未得到大量的使用。以矸石为主要充填材料的采煤技术操作过程中，由于不用过多地考虑充填效果，因而比较适宜于以处理矸石为主的充填开采，可以实现矸石就地消化、

矸石不升井的目的。同时，此项技术还具有资金投入较小的优点，在采煤过程中可以根据实际需要来选择以矸石为主要充填材料的采煤技术。

2.2 以膏体物质为主要充填材料

在矿区周围可以就地取材，收集一些城市固体废弃物、土砾、砂石以及煤矿的其他废弃物等作为充填材料。使用以上材料几乎不用耗费太多的成本，但必须对它们进行充填前的加工。膏体加工需要将充填材料与膏体物质同时输送到采空区域，利用膏体的凝合作用使充填材料形成固定的整体，从而实现对采空区的填充。煤矿利用膏体物质充填方式有别于金属矿坑

的充填，因为膏体充填的空间与煤开采挖掘的空间属于同一空间，在充填操作过程中需要设置支架作为隔离。以膏体物质为填充物的采煤技术充填整个过程具有可控制性，容易与采煤工艺形成正规的循环作业。同时，膏体物质本身具有较高的强度与密度，加工完成后的充填材料具备良好的流动性与可塑性。但是膏体材料一般成本较高，使用以膏体物质为主要充填材料的采煤技术会加大充填成本。

2.3 以高水材料为主充填材料

高水材料具备良好的固水性能，不但对充填材料具有较强的凝固能力，还具有流动性与悬浮性等优点，它可以通过改变水的性能，将充填材料转化为具有较高承载能力的固体充填物质。该项技术主要运用于具有良好水源情况下的充填采煤操作。高

水材料的应用可以适当降低固体充填材料的比例，减少各种施工设施的运用。该项技术资金投入相对较小，而且高水材料较强的流动性可以使充填施工直接采用管道输送原料，提高工作效率。输送管道的维护相对简单，具有较高的稳定性。

2.4 局部性材料充填的采煤技术

局部性充填技术与全部性充填有着较大的区别，全部充填利用采空区的充填材料支撑上部压力，而部分充填在进行充填的时候只是对采空区进行部分填充。局部性充填往往需要依靠一些支撑结构。局部性材料充填的采煤技术可以减少充填施工中充填材料的用量，减少充填开采的资金投入，有利于增加煤矿单位的收益。局部性充填在具体操作过程中需要注意充填时间与充填位置的把握，可以根据具体充填需要选择适当的充填方式，包括注浆式充填以及条带式充填等。

3 充填采煤技术发展展望

充填采煤技术在未来发展过程中应当注重理论体系建设；在技术操作过程中要重视技术改进，提高充填技术与采煤技术的平衡协作程度；在充填材料选择与使用方面，首先要选择成本低廉填充性能较好地材料，材料选择坚持绿色环保与实用原则；不断加强对煤矿充填技术人才的技术培训，提高充填工作效率与质量在充填开采中也有很重要的作用，我们相信嵩阳煤机在这一过程中将扮演一个重要角色。