综合机械化固体充填采煤技术研究

张瑞国

摘 要：煤炭能源对我国的经济发展具有一定的支撑作用，近些年来我国煤炭产量显著上升，并且因为煤炭资源分布不均等相关因素影响，导致我国某些地区煤炭资源已经出现枯竭，同时我国煤炭每年都会有大量的煤矸石等固体垃圾排放，不但影响环境，也占有大量土地，所以在此基础上研究新的采煤技术很有必要。本文就综合机械化固体充填采煤技术进行了研究。

关键词：综合机械化；固体充填采煤技术；煤矿企业

近几年，煤矿能源的发展已逐渐成为中国经济建设的一个重要战略。而加大对采煤作业的重视程度，并采取新型的科学技术促进绿色采矿的实施，对我国的煤矿企业发展具有重要的促进作用，故本文主要对综合机械化固体充填采煤技术进行了分析，具有一定的研究意义。

一、现代充填采煤技术概述

随着煤矿资源需求量的不断增加，对现代充填采煤技术的发展和应用有了新的要求：一是有着较高的采出率，使采煤资源优质化；二是具有先进的机械化设备；三是采煤作业中的安全措施一定要到位。但是，由于煤矿开采作业的所处地质环境等的影响，大部分的煤矿企业仍然使用综合型机械长臂进行开采。在实际的开采过程中，伴随着作业面的深入，采空区上层的岩石可能出现垮落的现象，综合作业面支架后部的采空区也会被垮落岩体塞满，进而导致开采困难，安全隐患增加。所以，现阶段的采煤技术中需要将充填空间、充填物运输通道及充填体密实度等三个难点进行攻克，在此背景下，综合机械化固体充填采煤技术应运而生，有效的提高了采煤的效率和质量，保证了采煤作业的安全性。

二、综合机械化固体充填采煤技术分析

（一）系统设计

综合机械化固体充填采煤技术（图1），是将粉煤灰、煤矸石、建筑垃圾等固体废弃物作为充填物料，经固体物料的持续输入系统或直接使用投放设备送至矿进底下，再通过带式输送设备送至充填采煤作业面，依靠刮板式充填输送机、采煤充填一体液压装置等设备使采空区得到充填及充实，进而解决充填采煤中的技术难点。

另外，在综合机械化固体充填采煤技术中，其采煤的工作面与传统的采煤技术的工作面是相同的，采煤的作业面都是处于后部，也就是在采空区一边开设充填操作面，然后在操作面上布置一條固体充填物料运输带，从而将固体充填物送到刮板充填运输机上。此种作业面布置，能够有效达到充填和采煤在相同作业系统中同时进行的目的。

（二）工艺设计

在综合机械化固体充填采煤技术应用中，能够有效实现采煤和固体充填并行作业，基本工艺和传统综采工艺具有相似性。综采机械化固体充填通常应用的是“采一充一”，具体的采充循环作业流程如图2所示。

在充填作业过程中，从机尾位置开始向机头方向将充填卸料孔依次打开和关闭，通常情况下只要确保3-4个孔同时打开即可。在充填高度中可以对夯实机角度实施任意调节，基于充填密实度需求确定具体的夯实工艺要求，并且从采空区充填密实度对系统和岩层移动实施密切观察，以此确保良好的夯实效果。当前通常采用的是“以充定采”及“采充并举”两个工艺设计原则。

三、充填采煤技术的目标与要求

随着现求如今我国对煤矿资源的需求量不断的增加，使得人们对充填采煤技术有了更高的要求，给充填采煤技术制定了新的目标，即在实际的采煤作业中，实现安全、高效、快速地充填，为此，科技人员和煤矿开采研究人员成功的研制出了综合机械化固体充填采煤技术，实现了人们对采煤技术的要求和目标。在现代化技术不断发展的过程中，综合机械化的采煤技术与传统的采煤技术相比较，实现了高效、安全的采煤标准，可以在煤炭的采集过程中克服充填空间、输送通道及密实度等三大技术难点从而实现煤矿的采集和充填。总之，综合机械化固体充填采煤技术的实施，实现了采煤技术的一次重大改革和创新，标志着煤矿企业的发展进入新的历史篇章，对我国的资源型行业的发展具有一定的意义和作用。

四、结束语

综合机械化充填采煤技术和传统综采机械采煤技术同类地质采矿条件相同，虽然会对固体充填直接成本有提高，但是能够有效实施沿空留巷，从而实施无煤柱开采，显著提高煤矿采出率，显著提高煤矿经济效益；能够将煤矿的固体废弃物，如煤矸石、黄土以及黄沙等实施充分应用，充填到采空区，一方面能够提高固体废弃物利用率，另一方面还能够对矿区环境和土地起到良好的保护作用。

参考文献：

[1]郭太.综合机械化固体充填采煤技术研究[J].能源与节能，2016，10：132-133.