我國(guó)對(duì)充填采煤技術(shù)的理論研究開(kāi)始于 20 世紀(jì) 50 年代，現(xiàn)今多數(shù)煤礦都采用了掘進(jìn)機(jī)與刮板輸送機(jī)結(jié)合的機(jī)械式開(kāi)采。 為使充填采煤技術(shù)得到了廣泛運(yùn)用，進(jìn)一步提高工作效率，有必要對(duì)該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行全面系統(tǒng)的研究。

1 充填采煤技術(shù)概述及特點(diǎn)

充填采煤技術(shù)的成敗關(guān)鍵是充填與采煤實(shí)現(xiàn)平衡發(fā)展。但在采煤施工過(guò)程中，充填與采煤兩個(gè)技術(shù)操作環(huán)節(jié)，往往相互影響、相互制約，使采煤工作效率降低，生產(chǎn)成本加大。充填技術(shù)主要是對(duì)開(kāi)采過(guò)的空間進(jìn)行填充，需要與采出煤炭幾乎等量的充填材料，而采煤過(guò)程產(chǎn)生的廢棄材料相對(duì)較少，通常需要另外補(bǔ)充大量的充填原材料。

充填材料的選用以及充填施工過(guò)程需要遵循環(huán)境保護(hù)原則和經(jīng)濟(jì)實(shí)用原則，在操作過(guò)程中需要采用環(huán)保綠色的充填材料，以達(dá)到綠色開(kāi)采技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)。充填采煤技術(shù)需要一定的設(shè)備基礎(chǔ)、技術(shù)基礎(chǔ)作保障，另外充填采煤技術(shù)各項(xiàng)技術(shù)環(huán)節(jié)本身存在難度大的特點(diǎn)，不科學(xué)的操作很容易影響充填效果。

充填采煤技術(shù)在采煤作業(yè)中一般運(yùn)用在特定的條件下，這為充填采煤技術(shù)的推廣帶來(lái)一定的困難。充填采煤所需要的材料供應(yīng)不足、采煤環(huán)節(jié)與充填環(huán)節(jié)的技術(shù)未實(shí)現(xiàn)均衡發(fā)展以及充填較高的生產(chǎn)成本降低了采煤?jiǎn)挝坏慕?jīng)濟(jì)效益等因素，限制了我國(guó)充填采煤技術(shù)推廣。

2 充填采煤技術(shù)分類(lèi)及展望

2.1 以矸石為主要充填材料

以矸石材料為主要充填材料的充填采煤技術(shù)，通常借助于風(fēng)力、重力、機(jī)械推助力等外力的作用，將矸石材料分配、輸送到需要充填的地點(diǎn)。以矸石為主要充填材料的采煤技術(shù)由于工作過(guò)程人力物力消耗較大，而且充填效果并不十分好，充填工藝相對(duì)于采煤作業(yè)來(lái)說(shuō)難度較大，因而未得到大量的使用。以矸石為主要充填材料的采煤技術(shù)操作過(guò)程中，由于不用過(guò)多地考慮充填效果，因而比較適宜于以處理矸石為主的充填開(kāi)采，可以實(shí)現(xiàn)矸石就地消化、

矸石不升井的目的。同時(shí)，此項(xiàng)技術(shù)還具有資金投入較小的優(yōu)點(diǎn)，在采煤過(guò)程中可以根據(jù)實(shí)際需要來(lái)選擇以矸石為主要充填材料的采煤技術(shù)。

2.2 以膏體物質(zhì)為主要充填材料

在礦區(qū)周?chē)梢跃偷厝〔模占恍┏鞘泄腆w廢棄物、土礫、砂石以及煤礦的其他廢棄物等作為充填材料。使用以上材料幾乎不用耗費(fèi)太多的成本，但必須對(duì)它們進(jìn)行充填前的加工。膏體加工需要將充填材料與膏體物質(zhì)同時(shí)輸送到采空區(qū)域，利用膏體的凝合作用使充填材料形成固定的整體，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)采空區(qū)的填充。煤礦利用膏體物質(zhì)充填方式有別于金屬礦坑

的充填，因?yàn)楦囿w充填的空間與煤開(kāi)采挖掘的空間屬于同一空間，在充填操作過(guò)程中需要設(shè)置支架作為隔離。以膏體物質(zhì)為填充物的采煤技術(shù)充填整個(gè)過(guò)程具有可控制性，容易與采煤工藝形成正規(guī)的循環(huán)作業(yè)。同時(shí)，膏體物質(zhì)本身具有較高的強(qiáng)度與密度，加工完成后的充填材料具備良好的流動(dòng)性與可塑性。但是膏體材料一般成本較高，使用以膏體物質(zhì)為主要充填材料的采煤技術(shù)會(huì)加大充填成本。

2.3 以高水材料為主充填材料

高水材料具備良好的固水性能，不但對(duì)充填材料具有較強(qiáng)的凝固能力，還具有流動(dòng)性與懸浮性等優(yōu)點(diǎn)，它可以通過(guò)改變水的性能，將充填材料轉(zhuǎn)化為具有較高承載能力的固體充填物質(zhì)。該項(xiàng)技術(shù)主要運(yùn)用于具有良好水源情況下的充填采煤操作。高

水材料的應(yīng)用可以適當(dāng)降低固體充填材料的比例，減少各種施工設(shè)施的運(yùn)用。該項(xiàng)技術(shù)資金投入相對(duì)較小，而且高水材料較強(qiáng)的流動(dòng)性可以使充填施工直接采用管道輸送原料，提高工作效率。輸送管道的維護(hù)相對(duì)簡(jiǎn)單，具有較高的穩(wěn)定性。

2.4 局部性材料充填的采煤技術(shù)

局部性充填技術(shù)與全部性充填有著較大的區(qū)別，全部充填利用采空區(qū)的充填材料支撐上部壓力，而部分充填在進(jìn)行充填的時(shí)候只是對(duì)采空區(qū)進(jìn)行部分填充。局部性充填往往需要依靠一些支撐結(jié)構(gòu)。局部性材料充填的采煤技術(shù)可以減少充填施工中充填材料的用量，減少充填開(kāi)采的資金投入，有利于增加煤礦單位的收益。局部性充填在具體操作過(guò)程中需要注意充填時(shí)間與充填位置的把握，可以根據(jù)具體充填需要選擇適當(dāng)?shù)某涮罘绞剑ㄗ{式充填以及條帶式充填等。

3 充填采煤技術(shù)發(fā)展展望

充填采煤技術(shù)在未來(lái)發(fā)展過(guò)程中應(yīng)當(dāng)注重理論體系建設(shè)；在技術(shù)操作過(guò)程中要重視技術(shù)改進(jìn)，提高充填技術(shù)與采煤技術(shù)的平衡協(xié)作程度；在充填材料選擇與使用方面，首先要選擇成本低廉填充性能較好地材料，材料選擇堅(jiān)持綠色環(huán)保與實(shí)用原則；不斷加強(qiáng)對(duì)煤礦充填技術(shù)人才的技術(shù)培訓(xùn)，提高充填工作效率與質(zhì)量在充填開(kāi)采中也有很重要的作用，我們相信嵩陽(yáng)煤機(jī)在這一過(guò)程中將扮演一個(gè)重要角色。