【摘要】煤炭是我國主要的能源物質(zhì)，在未來的發(fā)展中，煤炭在我國主體能源中地位不會發(fā)生改變。我國大部分的煤炭資源主要依靠井工開采的方式進行開采，垮落式頂板管理在促進經(jīng)濟發(fā)展的同時，也帶來了嚴重的環(huán)境問題。煤礦開采過程中造成了地下水流失和土地塌陷等問題，不僅污染了生態(tài)環(huán)境，而且也影響了社會的和諧穩(wěn)定。為了解決以上的問題，我國在煤炭的充填開采方面取得了較好的成效。充填開采是煤炭開采的重大變革，是煤炭行業(yè)落實科學(xué)發(fā)展觀的具體表現(xiàn)。

【關(guān)鍵詞】煤礦；充填開采；應(yīng)用和意義

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，能源的生產(chǎn)和利用方式也在不斷的改進，煤炭行業(yè)在努力向安全、綠色、經(jīng)濟的能源產(chǎn)業(yè)體系靠近。充填開采是在對傳統(tǒng)生產(chǎn)方式進行變革的基礎(chǔ)上實施的，是煤炭行業(yè)發(fā)展的主要方向。筆者通過對煤礦充填開采的簡要分析來說明其對于煤炭行業(yè)的重要意義。

一、我國煤礦充填開采的發(fā)展狀況

目前，我國的煤礦充填開采技術(shù)已日趨完善，有效的緩解了我國環(huán)境污染的問題。煤礦企業(yè)在使用充填技術(shù)的過程中積累了很多寶貴的經(jīng)驗。

我國的煤礦充填技術(shù)已經(jīng)與科學(xué)研究有效的結(jié)合在了一起，并在發(fā)展的過程中不斷完善。國家建立了專業(yè)的與煤礦企業(yè)相關(guān)的合作機構(gòu)，加強技術(shù)的研發(fā)與更新，而且不斷的向以企業(yè)為主導(dǎo)、科研為創(chuàng)新的模式靠近。矸石充填開采技術(shù)已成為煤炭開采的工藝技術(shù)，我國在這個方面已經(jīng)有了明顯的進步，并取得了一定的成效。例如我國某企業(yè)用煤矸石10座，減少煤矸石的平排量達到了1000噸左右，所占土地減少了250畝左右。

在進行煤礦充填開采的過程中，由于填充物供應(yīng)量的限制，初期投資的成本過高。機械設(shè)備的不健全，相關(guān)法律法規(guī)的欠缺也都是阻礙充填開采發(fā)展的重要因素。對于這些問題，我們應(yīng)該及時的采取一定的措施，例如對于充填方式來說，應(yīng)該以高效率和低成本為主要的原則，積極的開發(fā)與研究高效的礦山充填機械設(shè)備，從而提高充填的自動化水平。我們要不斷的擴充充填開采的范圍，提高填充的效果。

二、煤礦充填開采的意義

1、對生態(tài)環(huán)境的意義

傳統(tǒng)的開采不僅占用土地，有的還會產(chǎn)生有害氣體，從而引發(fā)地下水的污染和破壞，對礦區(qū)的環(huán)境造成了嚴重的污染。據(jù)統(tǒng)計，目前煤矸石的堆積經(jīng)達到40多億噸，而且每年還在以三億噸的速度增加，對土壤造成了嚴重的污染。由于我國的人口眾多，資源的消耗量比較大，我國地表的煤矸石已經(jīng)接近了百億噸，所占土地的面積也特別的巨大，造成了土地的極大浪費。通過實施充填開采，不僅可以使矸石不升井，不上山，而且還可以減少地面矸石和建筑垃圾。這種方法能夠節(jié)約大量土地，并可以有效的減輕地層的變動，保護水資源，預(yù)防環(huán)境問題的發(fā)生，實現(xiàn)礦區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。

2、對安全生產(chǎn)的意義

傳統(tǒng)的開采方式容易出現(xiàn)瓦斯大量涌出、采空區(qū)起火的現(xiàn)象，從而引發(fā)煤礦事故。充填開采能夠減少井下瓦斯的積聚空間，以此來降低瓦斯爆炸和突發(fā)事故的發(fā)生概率。另外，充填開采也可以減小煤層頂板的下沉量，以此來減少煤層頂板的下沉量，降低回采工作面的支撐壓力。所以，充填開采可以有效提高礦井的安全程度并預(yù)防安全事故的發(fā)生。

3、充填開采推進煤炭生產(chǎn)方式的改進

隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，煤礦工業(yè)也提出了新的發(fā)展方向。我國煤炭行業(yè)以科學(xué)布局、綠色環(huán)保、高效利用、安全生產(chǎn)等為基礎(chǔ)，堅持煤炭工業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。充填開采是煤炭行業(yè)變革的主要方向，同時也是生產(chǎn)方式變革的主要方面。我國有關(guān)規(guī)定明確提出只有建立安全可靠的能源體系，才可以更好的對能源進行利用和加工。充填方式的全面實施可以保證我國煤炭行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

4、提高資源的利用率

充填開采可以有效的利用我國的煤炭資源，并且也可以有效的進行煤炭的回收，以此來提高我國煤炭的開發(fā)。我國煤炭的可采儲蓄量能達到1900億噸左右，壓機的煤炭量可以達到140億噸左右。充填開采的有效利用可以提高我國煤炭的開發(fā)，并延長機械設(shè)備的使用年限，對煤炭行業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展有著重要的意義。另一方面，資源的高效利用也是變相的保護環(huán)境。

三、煤礦充填開采的應(yīng)用情況

根據(jù)采煤的工藝、充填的地點以及充填的機械設(shè)備，可以將充填開采分為不同的形式，下面就簡要說一下主要的充填開采形式。

1、高水材料的充填

高水材料的充填相對比較簡單，并且在填充的過程中采用自流的方式。我國很多企業(yè)所采用的高水材料，不僅具有良好的流動性，而且一定的膨脹性和很好的抗壓強度。

2、膏體材料的充填

膏體材料填充的成本比較高，但是它的減沉效果特別的好。濟寧太平礦以河沙為主料進行膏體充填，淄博岱莊礦以煤矸石為主料進行膏體充填。膏體材料的前期主要是依靠泵送充填，所以初期的投資成本相對來說比較高。

3、矸石固體密實充填

矸石固體充填具有系統(tǒng)設(shè)備簡單、投資較少、壓縮率大大等特點，我國運用這種方法的礦區(qū)主要有山東新汶集團和河北邢東礦等。矸石不出井和壓煤技術(shù)相結(jié)合，不僅節(jié)省了費用，而且還提高了資源的利用率。為了使減沉的效果更加的明顯，邢臺礦通過利用支架后部壓實系統(tǒng)進行矸石的充填。另外為了增加強度，在固體材料內(nèi)添加一定量的輔料，與此同時也增加了充填的難度，并在一定程度上提高了前期的投資。

4、充填效果的衡量

充填效果的好壞主要是看充填開采后地表的下沉情況，不論運用怎樣的填充方法，開采后的地表都有一定的變形和下沉。下沉主要包括頂板的下沉量、充填體壓縮量和充填未接頂量三個部分。通過實際的觀察，矸石固體的密實填充下沉系數(shù)通常情況下大于0.2，而高水材料與膏體材料的充填下沉系數(shù)通常情況下是介于0.05與0.15之間的，另外超高水材料的充填減沉效果相對于其他充填來說，效果會差一些。

結(jié)語

煤炭開采工作對我國的經(jīng)濟發(fā)展有著重要作用，我們要采用正確的開采模式并堅持可持續(xù)發(fā)展，在節(jié)約資源的基礎(chǔ)上發(fā)展我國的煤炭事業(yè)。只有充分的利用充填開采技術(shù)才可以有效的利用資源、避免不必要的浪費，并有效的減少安全事故的發(fā)生。當(dāng)前的社會為充填開采創(chuàng)造了有利的條件，并使充填開采技術(shù)的到了很大的發(fā)展。

參考文獻

[1]吳吟.中國煤礦充填開采技術(shù)的成效與發(fā)展方向[J].中國煤炭，2012（6）：5-7

[2]郭惟嘉，張新國，史俊偉，李楊楊.煤礦充填法開采技術(shù)研究現(xiàn)狀及應(yīng)用前景[J].山東科技大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2010（4）：266

[3]楊勝利，白亞光，李佳.煤礦充填開采的現(xiàn)狀綜合分析與展望[J].煤炭工程，2013（10）：21-23