煤矿充填开采技术，实现绿色开采

目前充填开采技术实际上是全采全充，实质是通过减小煤层的有效影响厚度，减少下沉量和变形量，来降低开采对建筑物或构筑物的损害程度。充填开采减小地表沉陷的有效措施之一。根据充填材料的不同，可以分为矸石充填、膏水充填和超高水充填等方法。

1、矸石充填法

全国历年累计堆放的煤矸石约45 亿t，规模较大的矸石山有1600 多座，占用土地约1.5 万公顷，而且堆积量每年还以1.5～2.0 亿t 的速度增加。同时，煤矿区自备电厂生产中排放大量粉煤灰，历年排放达到5 亿t 以上，且每年新增5～7 千万t。矸石与粉煤灰的排放对矿区生态环境及人类的生存环境造成严重了破坏。

为了能够以低成本，以高采出率的方式解放村庄压煤，利用固体废物膏体充填进行不迁村采煤。所谓固体废物膏体充填不迁村采煤，就是把煤矿附近的煤矸石，粉煤灰，工业炉渣，劣质土，城市固体垃圾等在地面加工制作成不需要脱水处理的牙膏状浆体，采用充填泵或重力加压，通过管道输送到井下，适时充填采空区或离层区，形成以膏体充填体为主的上覆岩层支撑体系，有效控制地表沉陷在建筑物允许值范围内，实现村庄不搬迁，安全开采建筑物下压煤，保护矿区生态环境和地下水资源。

2、膏体充填法

膏体充填技术是1979 年德国在格伦德铅锌矿首先发展起来的，由于膏体充填具有料浆浓度高，充填效率高，成本较低，这项技术试验成功以后在金属矿山得到较快的发展，在包括我国在内的许多国家得到应用。膏体充填技术在德国Wallsum，Monopol 等数个煤矿薄煤层开采中也曾得到应用，其使用的膏体充填材料是非胶结性的，没有胶结料，充填的主要目的是处理固体废物。膏体充填技术在国外金属矿山已经有20 多年的发展历史，但金属矿山一般应用普通水泥做胶结材料，充填成本很高，达到120 元/吨。

膏体充填初期投资主要由井下充填规模决定，投资费用包括设备费（包括充填泵）、建站费、管路费和钻孔工程费。

3、超高水充填法

超高水充填材料主要由A、B 两种物料组成。A 料主要以铝土矿石膏等独立炼制复合超缓凝分散剂构成，B 料由石膏、石灰与复合速凝剂构成。二者以1:1 比例配合使用，强度可据需要进行调整，满足井下充填要求，材料水体积可达到95%以上。超高水材料固结体具有体积应变较小，凝结时间易调，输送距离不受限制等优点，是井下采空区充填的理想材料。

目前，膏体或似膏体充填开采在很多矿区得到了成果应用，充填成本一般约120元/吨，有较好的经济效益和社会效益。

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