摘 要：当今运用到的充填采煤技术主要有膏体充填采煤技术、高水充填采煤技术、矸石充填采煤技术及局部充填采煤技术，文章在介绍各种充填技术相关知识的同时会对各种技术加以分析，提出目前煤矿开采过程中这些技术存在的不足，着重解决煤矿开采工程中充填采煤技术能力不足的问题。此外，还将研究讨论充填采煤技术的理论知识，以助大家深刻认识该技术。
　　关键词：充填采煤技术；现状；展望
　　建筑物下、水体下、铁路下（简称“三下”）积压了大量的煤炭资源。随着煤炭开采技术水平的提高，为了解放“三下”压煤，煤矿“三下”采技术得到了极大发展。我国煤矿“三下”传统开采技术有离层注浆、条带式开采，其中离层注浆能有效控制地表下沉，成本高，效率低；条带式开采，资源回收率低，一般不超过50%，资源浪费严重。充填开采不仅能有效控制地表下沉，而且资源回收率可达90%以上。充填开采目前有超高水材料充填、膏体充填、固体物充填三种技术。
　　充填采煤技术的目标与要求
　　现代化矿区的充填采煤技术目标是：在安全、高效采煤的同时，实现安全、高效快速充填。所以应该开发与现代化综合机械化采煤技术相匹配的快速机械化充填一体化技术，并且要实现采煤与充填并行作业。在这样的目标前提下，现代化充填采煤技术应满足：①安全、高效采出煤炭资源；②控制岩层与地表移动要能充分满足被保护对象的要求；③显著的经济、社会和环境效益。
　　1 充填采煤技术特点
　　1.1 传统煤矿采空区充填工艺
　　（1）水力充填-水力充填法是通过充填管路将充填料浆送入采空区进行充填的煤矿采空区充填工艺；（2）矸石自溜充填工艺是当煤层倾角较大时，采用矸石自溜充填法对采空区进行充填；（3）矸石带状充填-矸石带状充填是沿工作面开切眼或推进方向，每隔一定距离垒砌一个矸石带来支撑顶板，以达到减少地表下沉的目的。（4）粉煤灰充填；（5）风力充填采煤法是普通输送机输送到采空区风力充填机，风力充填机利用风压，通过充填管道将充填材料输送到采空区进行充填。
　　1.2 建筑物下采煤
　　建筑物下开采是指那些不适合搬迁的城镇、工厂、居民区、村庄等所压矿层的开采，其中包括井筒矿柱的回收。做到即采出资源，又要保护地面建筑物。采取的措施主要是在井下开采时采取一些不同于普通的开采方法，以减少地面移动与变形，另外对地面的建筑物或构筑物采取加固与维修的方法，使其所受的采动影响和破坏程度在其本身允许的范围之内。
　　1.3 铁路下采煤
　　铁路下开采系指铁路干线与支线下所压煤层的开采，矿区专用线下开采已不存在问题，故不包括在内。过去对铁路的保护也是采用留设矿柱的方法，目前对铁路矿柱的开采已取得了足够的经验。我国矿区专用线下开采，在技术上已完全过关，所以铁路下开采不包括专用线下开采。
　　1.4 水体下采煤
　　水体下开采包括地面水体下和地下水体下的开采。地面水体包括江河湖海、水库池塘、沼泽洪区、灌区水田、山沟小溪以及地表沉降区积水等。地下水体包括表土层的砂层水、顶板灰岩中的岩溶水、砂岩含水层及老窟水等。 水体下开采的实质是如何确定防水和防砂矿柱的高度，此上限到地面的垂高，就是安全开采深度。水体下开采主要是防止覆水和泥砂溃人井下，有时还要保护地面水体，如水库、堤坝等。水体下开采通常用疏干、排放、隔离等措施，使资源尽量采出，还要减少排水费用。
　　1.5 矸石直接充填采煤方法
　　利用工作面采空区处置煤矸石的充填采煤方法，既可以减少煤矿固体废弃物排放，又可以减轻开采沉陷灾害、提高矿井资源回收率，是实现煤矿绿色开采的关键技术途径之一。目前，已经形成了矸石直接充填采煤的技术框架，其中包括综采矸石充填技术、普采矸石充填技术和掘巷充填技术等。
　　2 充填采煤技术现状
　　目前充填开采法在金属矿应用较多，技术相对成熟，可以为煤矿的充填开采提供相应的借鉴。煤矿采空区充填开采技术在波兰、德国应用较多，充填材料通常是河砂、煤矸石和电厂粉煤灰。其中以水砂充填技术应用最多。正常情况下长壁工作面使用水砂充填后地表下沉系数为0.10～0.20。波兰采用水砂充填条带法，已经成功地开采了多座城市下的煤炭资源。
　　充填开采消除了传统的采空区，既可以安全地开采三下煤炭资源，又解决了采空区瓦斯超限的安全问题，同时能处理大量的矸石和城市垃圾，而且传统采空区带来的应力集中问题得到大大缓解，对于防突和防冲击地压将有更大的意义。因此，充填开采技术必将成为煤炭企业新的经济增长点，是我国煤矿开采技术的一次革命。为此，以超高水材料充填、膏体充填、固体物充填为代表的充填技术在我国正在大面积推广，技术逐步成熟。
　　3 冲天采煤技术展望
　　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重要举措，是具有我国自主知识产权的一项新技术，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。充填开采消除了以往所谓的采空区，不仅可以安全地开采“三下”煤炭资源，而且解决了采空区瓦斯超限的安全问题，同时能处理大量的矸石和城市垃圾。因此，充填开采技术必将为煤炭企业带来巨大的利益。
　　长壁垮落顶板控制方法可实现高产是建国以来我国煤矿开采主导顶板控制方法。这种方法着重考虑回采中顶板灾害对于回采空间的危害，而少于考虑开采后生态、建筑物等的破坏，结果造成对人类生存环境的严重破坏。煤柱式控制顶板法这种方法的优势是简单易行，投资少等。
　　充填式控顶方法，在国内外得到一定程度的发展和应用，很显然这种方法对于开采后地表环境的保护是有利的，也有利于减少开采所造成的工作面灾害。
　　矸石直接充填采煤技术是实现煤炭资源的绿色开采的关键技术途径之一，目前已在新汶、邢台、淄博等矿区实施并取得成功，具有广泛的应用前景.理论分析与工程应用表明，矸石直接充填开采主要通过限定关键层的弯曲下沉量而达到控制地表沉陷的目的，最终的实现是通过选取合适的充填材料、研制配套的充填开采设备及设计合理的充填工艺来完成，目前国内外关于充填开采后采场矿压显现规律的研究尚属空白，加强对充填开采矿压显现规律的研究对进一步完善充填开采技术有重要的意义。充填之前顶板的下沉量成为影响充填开采效果重要的因素，因此需要进一步改善充填开采支架的结构，并对充填开采工艺进行优化设计，以减小充填之前顶板的下沉量。
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