摘要：煤矿充填开采因其良好的社会效益和经济效益越来越受到煤炭企业、科研院校和政府的重视，国内外已有多年的探索和实践，特别是在解放“三下”压煤方面，取得了令人满意的效果。尽管存在成本、效率、供应等诸多问题和不足需要研究探索，随着科学技术的发展，特别是不可再生的化石能源逐步枯竭，能源价格的不断走高，包括城市下在内的煤炭资源都有可能通过充填置换工艺，在保证城市安全的前提下采出。
关键词：煤矿充填技术；煤矿开采；安全；
中图分类号：X752 文献标识码： A
一、煤矿充填技术的作用和含义
煤矿井下施行充填挖掘技术，可有用按捺上覆岩层移动，操控地上沉陷，地势地貌和地上建筑物根本保持原状，地下水源不损坏，进步煤炭资源收回率，耗费很多固体废弃物，井下削减了采空区，削减了老空积水、积瓦斯等危险源，下降了发作冲击地压可能性，综合社会效益、环保效益和进步安全水平都有积极含义。
固体废物膏体充填是煤矿绿色挖掘技术的重要构成部分，它是一种将煤矸石、粉煤灰、残次土等固体废物制作成无临界流速、不需脱水的膏状浆体，经过泵压或重力作用，经过管道运送到回采工作面，适时充填采空区的绿色挖掘技术。煤矿充填技术的呈现进步了煤矿挖掘的功率，一起由于本身的特点，较于之前的传统挖掘办法而言，愈加的科学环保。一起，在下降煤炭挖掘投入成本的基础上，也能够经过节能减排来完成关于环境的保护。因而，煤矿膏体充填技术的呈现关于保护环境和构建社会主义和谐社会而言具有重要的作用和含义。
二、煤矿膏体充填的特点
膏体充填最早是1979年在德国格伦德金属矿开展起来的；国内金川有色金属公司1989年开端实验膏体充填；膏体充填现已在国际金属矿山挖掘和尾矿处理等方面得以对比广泛的使用，一年一度的国际膏体充填研讨会现已举行13次。国内外金属矿山膏体充填技术研究成果，对中国煤矿开展膏体充填有重要参阅学习价值，可是，以解放“三下一上”压煤为首要意图的煤矿膏体充填与金属矿山膏体充填有重要的差异。与金属矿山膏体充填对比，解放“三下一上”压煤的煤矿膏体充填挖掘首要特点是：
1、充填的首要意图是减沉。
2、充填与采煤同在一个工作面，充填体构筑办法不一样于金属矿山，煤矿需求开展专门膏体充填阻隔支架。
3、充填资料强度功能需求不一样，煤矿充填以后数小时后就需求充填体承载，不然，影响采煤面产量。
4、煤矿膏充填质料首要是煤矸石、坑口电厂低质粉煤灰等，资料品质差，质量动摇大。
三、首要充填开采工艺
1、膏体、似膏体充填开采。
①膏体充填开采。首要充填资料：矸石粉、粉煤灰、胶固料、矿井水。充填方法：地上设充填站，经粉碎、拌和后的充填浆液形似膏状，经地上钻孔嵌入的送料孔及井下安置的充管路自流或许部分加压运送至充填工作面采空区。依据煤层赋存条件可将工作面安置成走向长壁、走向短壁、歪斜长壁、歪斜短壁、房柱式等多种安置方法，以仰斜挖掘充填作用最好。
②似膏体充填开采。首要充填资料：经破碎的原生矸石，添加剂、矿井水。充填方法：将原生矸石在井下集中就地破碎，参加添加剂和矿井水进行拌和，然后以矸石运送泵为动力源经过管道加压运送充填至采空区，在工作面采空区自流接顶。有的似膏体在混合拌和过程中还添加胀大剂，凝结后有必定的胀大作用。
③膏体、似膏体充填的优缺陷。长处是能消化很多矸石和粉煤灰等固体废弃物，环保节地，充填成本相对较低，充沛率高且易操控，充填体凝结后强度高。不足之处是充入的膏体凝结需求必定时刻，影响煤炭出产功率。另外，膏体和似膏体填充对整个填充体系的维护管理要求较高，在具体的膏体在运送过程中必须防止膏体凝结，失掉流动性。
2、高水、超高水充填挖掘。
①超高水充填挖掘。首要充填资料：超高水资料首要由A、B两种物料构成。A料首要以矿物质烧制而成，B料由矿物质与复合速凝剂构成。A、B料别离加水制成浆液，浆液中水的体积可达95～97%。将A浆液和B浆液充沛混合再经过管路充入工作面采空区，浆液在必定时刻内胶结、凝集，到达规划强度。其初凝时刻可依据顶底板状况，经过改动A、B料配比进行调控。工作面安置：依据煤层角度赋存条件可将工作面安置成歪斜长壁、歪斜短壁、房柱式等多种安置方法，以仰斜挖掘充填作用最好。
②高水充填挖掘。首要充填资料：分基料和辅料。基料：粉煤灰、赤泥、尾矿、沙子等硅质资料；辅料：石膏、石灰、水泥、胀大剂等。将基料和辅料混合后，制成充填料浆，特征：含水超越50%，具有杰出的流动性，适度的胀大性，足够的稳定性，较强的抗压性。充填方法和工作面安置与超高水充填相似。
③高水、超高水充填挖掘优缺陷。首要长处是浆液含水率很高，流动性好，体系简略，自动化程度高，故障率低易保护，经济性好。缺陷是浆液凝结时刻长影响出产功率，对冲填空间围护需求高，近水平煤层适应性差，不消化矸石，充填体长时间稳定性待进一步观察等。
3、煤矸石充填挖掘。
①原生矸石普采充填技术。原生矸石普采充填技术是第一代充填技术，其具有体系简略，设备投入少，简便易行的特点，适用于炮采和高级普采。其充填体系首要是在回采工作面铺设一部运煤溜子（前）和一部矸石充填溜子（后），工作面回采时，运煤溜子随工作面推动前移，煤流经运煤巷外运；工作面后部充填时，从外部破碎转发而来的矸石经回风巷运送到工作面后部的充填溜子，随充填随缩短。矸石充填选用抛矸皮带进行机械充填，抛矸间隔可达5m以上。
②原生矸石综采充填技术。原生矸石综采充填体系与普采充填体系的首要不一样在于综采充填选用综采支架后悬挂底槽可抽拉的刮板运送机，配压实设备进行矸石充填，功率较高。其充填工艺首要为：充填时，经过液压操控抽拉刮板机底槽向下卸漏煤矸石，下刮板推平漏矸孔漏下的矸石。在充填过程中，跟着矸石充填高度的不断上升，充填刮板机会随上升，使用刮板机对不断上升的矸石的反作用力来压实充填矸石。一起，压实设备的铲板可沿斜向上方向，将滚落、松懈的矸石面向采空区并压实。 ③煤矸石低压风力充填技术。风力管道充填相似于泵送充填，仅仅将动力传输媒介更换为压缩空气。都是经过管道运送充填物，水平运送间隔可达300～1400m。由于根本能完成随充随凝结，相似掘进巷道中的喷浆工作，适应性较强。
四、膏体充填采煤技术应用发展
结束语：煤矿充填开采技术是开采“三下”压煤的根本途径，是提高煤矿开采安全可靠性的一项革命性举措，是具有我国自主知识产权的一项新技术，必将带来我国采矿技术的一次革命，同时为矿山采出矸石、解决矸石山污染及安全、处理城市固体垃圾提供了一个新途径。
