綜合機械化固體充填采煤技術研究

張瑞國

摘 要：煤炭能源對我國的經濟發展具有一定的支撐作用，近些年來我國煤炭產量顯著上升，并且因為煤炭資源分布不均等相關因素影響，導致我國某些地區煤炭資源已經出現枯竭，同時我國煤炭每年都會有大量的煤矸石等固體垃圾排放，不但影響環境，也占有大量土地，所以在此基礎上研究新的采煤技術很有必要。本文就綜合機械化固體充填采煤技術進行了研究。

關鍵詞：綜合機械化；固體充填采煤技術；煤礦企業

近幾年，煤礦能源的發展已逐漸成為中國經濟建設的一個重要戰略。而加大對采煤作業的重視程度，并采取新型的科學技術促進綠色采礦的實施，對我國的煤礦企業發展具有重要的促進作用，故本文主要對綜合機械化固體充填采煤技術進行了分析，具有一定的研究意義。

一、現代充填采煤技術概述

隨著煤礦資源需求量的不斷增加，對現代充填采煤技術的發展和應用有了新的要求：一是有著較高的采出率，使采煤資源優質化；二是具有先進的機械化設備；三是采煤作業中的安全措施一定要到位。但是，由于煤礦開采作業的所處地質環境等的影響，大部分的煤礦企業仍然使用綜合型機械長臂進行開采。在實際的開采過程中，伴隨著作業面的深入，采空區上層的巖石可能出現垮落的現象，綜合作業面支架后部的采空區也會被垮落巖體塞滿，進而導致開采困難，安全隱患增加。所以，現階段的采煤技術中需要將充填空間、充填物運輸通道及充填體密實度等三個難點進行攻克，在此背景下，綜合機械化固體充填采煤技術應運而生，有效的提高了采煤的效率和質量，保證了采煤作業的安全性。

二、綜合機械化固體充填采煤技術分析

（一）系統設計

綜合機械化固體充填采煤技術（圖1），是將粉煤灰、煤矸石、建筑垃圾等固體廢棄物作為充填物料，經固體物料的持續輸入系統或直接使用投放設備送至礦進底下，再通過帶式輸送設備送至充填采煤作業面，依靠刮板式充填輸送機、采煤充填一體液壓裝置等設備使采空區得到充填及充實，進而解決充填采煤中的技術難點。

另外，在綜合機械化固體充填采煤技術中，其采煤的工作面與傳統的采煤技術的工作面是相同的，采煤的作業面都是處于后部，也就是在采空區一邊開設充填操作面，然后在操作面上布置一條固體充填物料運輸帶，從而將固體充填物送到刮板充填運輸機上。此種作業面布置，能夠有效達到充填和采煤在相同作業系統中同時進行的目的。

（二）工藝設計

在綜合機械化固體充填采煤技術應用中，能夠有效實現采煤和固體充填并行作業，基本工藝和傳統綜采工藝具有相似性。綜采機械化固體充填通常應用的是“采一充一”，具體的采充循環作業流程如圖2所示。

在充填作業過程中，從機尾位置開始向機頭方向將充填卸料孔依次打開和關閉，通常情況下只要確保3-4個孔同時打開即可。在充填高度中可以對夯實機角度實施任意調節，基于充填密實度需求確定具體的夯實工藝要求，并且從采空區充填密實度對系統和巖層移動實施密切觀察，以此確保良好的夯實效果。當前通常采用的是“以充定采”及“采充并舉”兩個工藝設計原則。

三、充填采煤技術的目標與要求

隨著現求如今我國對煤礦資源的需求量不斷的增加，使得人們對充填采煤技術有了更高的要求，給充填采煤技術制定了新的目標，即在實際的采煤作業中，實現安全、高效、快速地充填，為此，科技人員和煤礦開采研究人員成功的研制出了綜合機械化固體充填采煤技術，實現了人們對采煤技術的要求和目標。在現代化技術不斷發展的過程中，綜合機械化的采煤技術與傳統的采煤技術相比較，實現了高效、安全的采煤標準，可以在煤炭的采集過程中克服充填空間、輸送通道及密實度等三大技術難點從而實現煤礦的采集和充填。總之，綜合機械化固體充填采煤技術的實施，實現了采煤技術的一次重大改革和創新，標志著煤礦企業的發展進入新的歷史篇章，對我國的資源型行業的發展具有一定的意義和作用。

四、結束語

綜合機械化充填采煤技術和傳統綜采機械采煤技術同類地質采礦條件相同，雖然會對固體充填直接成本有提高，但是能夠有效實施沿空留巷，從而實施無煤柱開采，顯著提高煤礦采出率，顯著提高煤礦經濟效益；能夠將煤礦的固體廢棄物，如煤矸石、黃土以及黃沙等實施充分應用，充填到采空區，一方面能夠提高固體廢棄物利用率，另一方面還能夠對礦區環境和土地起到良好的保護作用。

參考文獻：

[1]郭太.綜合機械化固體充填采煤技術研究[J].能源與節能，2016，10：132-133.