煤矿充填开采能否成为治理采煤坍陷的最有效手段呢？

众所周知，煤炭开采必然会造成地面塌陷和生态环境破坏，但是，煤炭作为重要的能源，又不得不进行开采，这个矛盾从一开始就是固然存在的！那么这么多年的发展，到底如何破解呢？

根据有关资料显示，目前我国有将近23 个省、151 个县分布有采煤沉陷区，采煤沉陷区面积达到20 000 km2，部分资源型城市塌陷面积超过了城市总面积的10%，已成为影响国计民生的突出问题。

采煤塌陷区越来越受到重视，目前国家已经开始出手了，重点对充填开采进行研究，落实因地制宜推广高效充填开采等先进工艺技术，降低采煤沉陷影响！

那么为何很多年以前就有的充填技术，一直没有很好地实行呢，原因何在？

充填开采是从源头防止地表沉陷，实现以最小的生态扰动获取煤炭资源，把对生态环境、水土资源和基础设施等影响限制在生态环境对开采行为容忍度可控范围之内的有效方法，促进煤炭开采和生态环境协调、共融发展。

目前，我国煤矿应用的充填开采方法与技术主要有固体工作面充填开采、固体巷道充填、膏体工作面充填开采、覆岩离层注浆充填开采和高水材料充填开采等几种方法。

01 固体充填开采技术

固体充填开采技术分为工作面充填和巷道充填。

固体工作面充填开采技术，是将井下采煤、掘进过程中产生的矸石及地面洗选过程中产生的矸石，通过机械破碎后，配以粉煤灰、黄土等辅料，利用连续输送系统将充填材料输送至工作面进行采后直接充填，并用推压密实装置对充填物料推压密实，实现采空区密实充填。

目前综合机械化固体工作面充填技术已在河北邢台、开滦矿区，山东新汶矿区，山西阳泉、西山矿区等地推广应用，

固体巷道充填开采技术，是将岩巷掘进产生的矸石在井下直接运输、破碎后，由给料机、带式输送机运至充填巷掘进工作面，经矸石胶带抛矸机充填。与其他矸石处理方法相比，，具有系统简单、投资小、充填效果好的特点！

02 膏体充填开采技术

工作面膏体充填开采技术是将煤矿生产过程中产生的煤矸石、电厂产生的粉煤灰、工业炉渣等固体废弃物，在地面加工制成浆状充填材料，通过专用充填泵加压，利用充填管道将充填物料输送至井下工作面。工作面膏体充填开采技术已经在我国淄博、济宁、峰峰、焦作等矿区开展了应用。

03 高水充填采煤技术

高水充填开采是将制备好的高水充填材料通过管路输送至工作面采空区充填袋( 包) ，待凝固后形成固定形状的支撑体，起到支撑顶板的作用。由于其具有流动性好的特点，可以通过地面打孔至采空区进行灌注，也可以通过管路直接输送至采空区。

04 覆岩离层注浆充填开采技术

覆岩离层注浆充填开采技术也是膏体充填一种形式，是利用煤层开采后覆岩下沉开裂过程中形成的离层空间，借助高压注浆泵，从地面通过钻孔向离层空间注入充填材料，减少采出空间向上的传递，支撑离层上位岩层、减缓岩层进一步弯曲下沉，从而达到减缓地表下沉的目的。

可以说，目前充填技术是成熟的，那为什么没有大规模推广呢？

根据资料显示，目前我国26 个分布有煤矿的省份中均有充填的煤矿，涉及51家矿业集团公司，多达100 座煤矿，目前还有上升的趋势，但是相比总的煤矿基数，这个量很是很小的。

我国各省充填矿井数量分布不均衡，充填矿井主要集中在华东地区，如山东、山西、河北、河南、安徽等省份; 陕西、内蒙古、宁夏充填矿井数目呈现上升趋势，拟充填矿井数目增多; 华南地区、东北地区充填矿井零星分布，数量较少。这根地形和煤矿分布有关。

陕西、内蒙古、宁夏、甘肃等省( 区) 以大型煤矿为主，煤炭产量大，矸石量也大，运用充填开采处理矸石具有广阔的应用前景，目前，新增大量的拟充填矿井，该区矿井在高产高效的优先原则下，局部进行充填开采，主要实现处理矸石的目标，如神东煤炭公司布尔台、寸草塔煤矿，神华宁夏煤业有限公司任家庄煤矿、红石湾煤矿。

目前充填开采在中小型矿井及产能≤500 万t /a的大型矿井中应用较多; 产能＞500 万t /a 的特大型矿井充填实例较少，毕竟充填效率太低了。

煤矿充填开采技术自诞生以来，优缺点就非常明显。只不过现在是在找最小平衡点，最大限度找到平衡点！

01 充填开采投资大、建设周期长

进行充填开采的煤矿，一般都是生产矿井，甚至是一些开采末期的矿井，充填系统需要重新设计和建设，这导致充填开采需要在现有基础上增设充填系统，包括充填材料的制备、充填材料的下运、井下充填系统的形成和充填装备等，需要在地面建设矸石储运、投料系统，建设相应的井下矸石运输系统，设备的购置和系统的建设需要一定的资金投入和建设周期，少则几千万，将近一年的建设周期，致使充填开采的快速性和时效性受到限制，严重限制了充填开采技术的推广！

02 充填开采使原煤生产成本加大

充填开采要将煤矸石充填到采空区，就煤炭生产本身而言必然要增加吨煤成本，充填开采方式吨煤增加成本一般在几十，甚至百元以上，在煤炭品质优良的矿井还能够承受。但有的矿井煤质差、产量受限，利润较低，充填增加的成本使利润空间变小，大大降低了矿井充填开采的积极性，这是一个非常重要的制约因素。

03 充填开采可靠性有待验证

经过多年的研究与实践，我国充填采煤技术已经形成理论技术体系，充填开采技术和装备水平已大幅提高，充填开采能力已显著提升。

但是，仍有相当一部分煤炭企业对充填开采的认识还停留在多年前的充填开采设备和工艺层面，对充填效果、吨煤成本、产量仍有质疑，认为充填开采不能作为一种采煤方式，限制了该项技术的推广应用。

随着国家的重视，在政策方面有了很大提升，相信充填开采技术会越来越受到煤炭企业的重视，尤其是新型充填材料的不断出现，是的充填成本越来越低，也解决了很多矿充填材料不足的情况。

相信充填开采技术将会迅速在全国推广，将有效地推进采煤沉陷区治理，产生巨大的社会、经济与环境效益！