井下煤矸分离与综合机械化固体充填采煤技术研究

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综合机械化固体充填采煤技术研究进展

综合机械化固体充填采煤技术研究进展本文主要对综合机械化固体充填采煤技术的研究情况进行系统探讨，从现代充填采煤技术的难点、要求等方面出发，对综合机械化固体充填采煤技术及填充采煤设备进行深入研究。

标签：综合机械化；充填采煤；研究0 引言煤炭能源是我国经济建设和发展中一个最为重要的战略性资源。

近年来，因我国煤炭总产量增长迅速，同时又因为煤炭资源在分布上存在不合理，地质开采的基础条件存在较大差异等情况，有一部分矿井资源临近枯竭，已成为压煤。

此外，煤炭开采中的煤矸石占用较大用地，还会带来环境的污染问题。

基于此现状，我国研究人员提出绿色采矿理念，综合机械化固体充填采煤技术就是最为主要的一种。

1 现代充填采煤技术概述现代充填采煤技术的发展和实践应用须达成这个要求：一是高采出率、优质高效的采出煤炭资源；二是具备先进机械化设备及安全措施；三是岩层运动及地表沉陷得到严格控制。

但是，由于煤炭资源层属于沉积性矿体，当前大多数矿区是使用综合型机械长臂进行开采的，伴随作业面的深入，采空区上层岩石层会随之垮落，综合作业面支架后部的采空区也会被垮落岩体塞满，无法如矿脉开采进行固体充填，也缺乏进入通道，所以要达成充填采煤要解决好充填空间、充填物运输通道及充填体密实度等三个难点[1]。

近年来，我国已设计并研发出了综合机械化固体充填采煤技术，不仅满足了上述要求，也妥善解决了技术上的难题。

2 综合机械化固体充填采煤技术分析2.1 生产系统布置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，综合机械化固体充满采煤的作业布置形式（图2）和传统的综合采煤作业面是基本一致的，采煤作业面处于后部，也就是在采空区一边开设充填操作面，然后再于操作面上布置一条固体充填物料运输带，把固体充填物输送到刮板充填运输机上。

关于综合机械化固体充填采煤一体化技术的探讨

关于综合机械化固体充填采煤一体化技术的探讨在对综合机械化固体充填采煤一体化技术进行介绍的基础上，本文从作业物资输送系统布置、充填与采煤并举两方面对技术的应用要点展开了分析，并对技术的未来发展进行了探究。

标签：综合机械化采煤；充填采煤技术；一体化技术0 引言作为煤炭消费大国，我国拥有丰富的煤炭资源。

但是与发达国家相比，我国在煤炭开采方面的技术较为落后，无法满足煤炭开采的效率要求，同时煤炭开采也给环境带来了严重污染，不利于促进矿井的长久发展。

而提出综合机械化固体充填采煤一体化技术，有助于解决煤矿开采问题和环境污染问题，因此还应对该技术展开进一步的研究和应用。

1 综合机械化固体充填采煤一体化技术在煤矿开采的过程中，采矿区上的覆岩层将会随着开采工作的推进而逐渐垮落，所以会给煤矿开采人员带来安全威胁。

为解决这一问题，充填采煤技术得到了应用，即通过对采空区进行膏体、高水材料等不同材料的充填，形成稳定的采矿区，继而为煤矿开采提供保证。

伴随着机械化技术水平的提升，同时伴随着人们环保意识的增强，综合机械化固体充填采煤一体化技术得到了研发。

采用该技术，就是利用机械将煤矿开采形成的矸石、粉煤灰等固体废弃物充填至采矿区，以达到控制岩层移动的目的。

在整个过程中，由于联合采用了综合機械化采煤技术和固体充填采煤技术，因此推动了采煤技术的一体化发展。

采用该技术，首先能够保证采矿区的顶板不垮落，为煤矿开采提供安全保障。

其次，采用该技术实现了对煤矿开采过程中产生的固体废弃物的利用和处理，所以能够为采煤作业带来一定的环保效益。

最后，通过综合机械化采煤，可以使煤矿开采保持较高的效率，因此能够满足企业生产需求。

2 综合机械化固体充填采煤一体化技术的应用要点2.1 作业物资输送系统布置在应用综合机械化固体充填采煤一体化技术进行开采作业时，首先还要解决充填固体材料和煤炭的运输问题。

在技术应用的过程中，主要需要以地面上建筑垃圾、矸石、粉煤灰等固体废弃物为充填材料，需要从井上将材料输送至井下的采煤工作面。

小议综合机械化固体充填采煤技术

小议综合机械化固体充填采煤技术发布时间：2021-04-09T14:32:52.377Z 来源：《工程建设标准化》2020年24期作者：李强[导读] 综合机械化固体充填采煤技术是近些年随着解决“三下”压煤而逐李强淮河能源控股集团煤业公司谢桥煤矿，安徽淮南 236200摘要：综合机械化固体充填采煤技术是近些年随着解决“三下”压煤而逐渐发展起来的开采技术，在运用其解决水体下压煤开采时，需要研究覆岩导水裂隙带发育高度及裂隙分布特征，从而为水体下安全开采以及最大限度提高煤炭资源采出率提供理论指导。

关键词：含水层下采煤；固体充填开采；固体充填我国煤矿水文地质条件复杂，受上覆水体威胁的煤层储量巨大。

在东北、华北和华东平原等地区普遍被第四系的含水砂层覆盖，这些地区煤田的浅部开采都存在含水砂层下采煤问题。

此外，在我国南方一些产煤大省，如贵州、湖南、江西等存在的煤层顶板石灰岩溶水患也十分严重。

1 固体充填采煤技术的必要性自20世纪50年代以来，我国开始进行水体下采煤的研究和试采，已经安全开采出了大量水体下压煤，形成具有我国特色的水体下采煤的理论体系和开采技术。

然而绝大部分矿区主要还是留设大尺寸的防水煤岩柱以保证水体下开采的安全，由此造成煤炭资源的极大浪费，在煤炭资源日益稀缺的今天，此问题更加凸显出来。

2 固体充填采煤关键技术对导水裂隙带发育高度及形态的研究，是矿井进行水体下压煤开采确定合理开采边界的基础，是矿井安全生产的关键。

准确地预计导水裂隙带发育高度，合理确定煤层开采边界，不但是矿井安全生产的问题，更是提高开采上限，扩大矿井可采储量，延长矿井服务年限，提高经济以及社会效益的有效途径。

据不完全统计，自建国以来，我国先后已有十几个省五十多个煤矿，采用近十几种方法，对不同地质条件下的薄、中厚、厚煤层分层开采的一百多个工作面上覆岩层裂隙发育情况进行现场探测，得出了近水平至倾斜煤层开采后覆岩裂隙基本呈“马鞍形”的规律。

综合机械化固体充填采煤技术研究进展

综合机械化固体充填采煤技术研究进展摘要:近些年我国越来越提倡绿色发展，在煤炭资源上也提倡绿色开采，因此综合机械化固体填充技术由此产生，通过综合机械化固体填充技术可以提高煤炭资源回收率，同时也对生态建设具有重要贡献。

本文主要对综合机械化固体填充采煤技术进行探讨，从现代填充采煤技术的难点和要求等方面出发，对综合机械化固体填充采煤技术及填充采煤设备进行深入研究。

关键字:综合机械化固体填充前言:煤炭能源作为我国经济发展的重要支撑，有着非常重要的作用，煤炭资源本就稀缺，因此提高煤炭资源利用率是一大关键。

近年来，随着我国经济发展速度的不断加快，煤炭需求总量也在不断增长，但是煤炭资源是一种稀缺的资源，呈现出地区分布不均，地质开采的基础条件存在较大差异等情况，有一部分矿井资源已临近枯竭。

此外，在煤炭开采中排放的煤矸石，不仅会占用较大用地，还会带来环境的污染问题。

基于这种现状，我国提出了绿色采矿观念，综合机械化固体填充采煤技术就是最为重要的一种。

一.传统填充采煤技术的难点综合机械化固体填充技术虽然是一种可行的技术，但是目前在实际的填充采煤作业中，有效进行煤炭的开发与利用还面临着很多问题。

在实际的煤炭采集过程中，有效实现填充采煤面临着以下三个技术难点，即填充空间、填充物输送通道和填充体的密实度，只有满足了以上三个难点，才有可能实现填充采煤。

但是传统煤炭采集技术情况不容乐观，由于煤炭属于沉积矿体，因此在实际的采集过程中，大多数都是采用综合机械化的方式来进行作业的，这种采集方式有一定的弊端。

近几年，随着我国煤炭资源需求量的不断增加，煤炭开采力度也不断加大，这就在一定程度上导致了煤矿采集区上的覆岩层面面临垮塌的现象，综合作业面支架后部的采空区也会被岩体塞满，无法如矿脉开采进行固体填充，也缺乏进去的通道，这无疑成为填充的一大难点。

但是综合机械化固体填充技术的研发可以有效解决这个问题。

二.综合机械化固体填充技术及其目标和技术要求2.1综合机械化固体填充技术介绍综合机械化固体填充技术是一个全新的技术，就是借助综合机械化采煤操作设施，从探寻填充采煤的矿压的规律入手，研究填充采煤的可行性，针对我国存在的压煤问题、煤矸石排放问题和土地资源问题而开发出的绿色采煤技术。

综合机械化固体充填采煤技术研究进展

ＱｉａｏＧｕｏ－ｄｏｎｇ
（ＳｈａｎｘｉＪｉｅｘｉｕｌａｒｇｅＢｕｄｄｈｉｓｔｔｅｍｐｌｅｉｎＴａｏｙｕａｎＣｏａｌＩｎｄｕｓｔｒｙＣｏ．Ｌｔｄ．，ＳｈａｎｘｉＪｉｅｘｉｕ０３２０００）
技术研究成果，并对充填采煤条件下控制矿压显现进行了探讨。通过研究固体充填采煤液压支架设计方法及采煤矿压监测的方法，达到了在采煤过程中控制地表下沉的目的。关键词综合机械化固体充填
ＴＤ８２３．７
采煤技术
文献标识码Ｂｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５－２８０１．２０１５．０３．２２
中图分类号
Ｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｃｏａｌｍｉｎｉｎｇｓｏｌｉｄｉｌｆｌｉｎｇｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｍａｃｈｉｎｅ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅｅｆｆｅｃｔｓｏｎｔｈｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｃａｕｓｅｄｂｙｃｏａｌｍｉｎｉｎｇ，ｐｕｔｆｏｒｗａｒｄｌｏｗｃａｒｂｏｎｏｐｅｒａｔｉｏｎｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｍｉｎｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｃｏｎｃｅｐｔ，ｄｉｓｃｕｓｓｅｓｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｇｏｕｔｃｏｍｅｏｆｈｅｔｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ

井下煤矸分离与综合机械化固体充填采煤技术

井下煤矸分离与综合机械化固体充填采煤技术摘要：本文首先分析了固体填充采煤技术的进展，之后分析井下煤矸的分离方法与系统以及装备，最后是对井下煤矸分离与固体充填采煤系统的设计进行阐述，旨在体现井下煤矸分离与综合机械化固体填充采煤技术的好处。

关键词：综合机械化固体填充采煤发展；井下煤矸；分离方法；设计；综合机械化固体废弃物充填采煤技术是由我国自主研发的，并且在采煤中得到了广泛的应用，这不仅有利于矿井的绿色开采，还提升了我国的经济效益。

本文就井下煤矸分离与综合机械化固体充填采煤技术展开研究和探讨。

一、固体充填采煤技术的研究（一）建筑物下的固体充填采煤对于建筑物下的固体充填采煤技术来说，关键的问题就是如何控制充填密实度才能使地表建筑得到充分保护。

具体的设计施工流程就是在确定覆岩结构和压煤类型的基础上，再根据建筑物的抗变形能力确定地表移动和变形的最大限度指标，再根据相关计算方法将最大等价采高计算出来，最后再根据相关参数确定工程的控制指标，最终完成对于固体充填采煤的设计。

（二）水体下固体充填采煤水体下固体充填采煤最为关键的部分就是对隔水关键层稳定性的控制以及覆岩导水裂缝带发育高度的控制。

其主要的设计流程如图1所示：（三）铁路下固体填充采煤根据相关统计表明，煤矿的开采对铁路的影响主要分为3种：其一是矿区专用线；其二是铁路支线；其三是铁路干线，其工程设计的重点与上两个不一样的地方是如何将其设防标准合理确定。

（四）井下煤矸分离与矸石充填采煤这种采煤技术是我国采煤技术的进一步发展方向，这对矿井管理的水平有更高的要求。

二、井下煤矸分离方法与系统以及装备井下煤矸分离的过程有一定的要求：首先要适应井下空间狭小，其次是安全性能高，最后是要满足生产能力和连续生产的要求。

就井下煤矸分离过程中的要求体现出了设备选取的要求，所选用的设备不仅要体积小、防爆性好还要具有实用性强、分选效果好以及可靠性高。

就目前我国井下煤矸分选的方法主要是3种，（1）煤矸选择性破碎法，（2）重介质选煤法，（3）动筛跳汰法。

煤矿井下采选充采一体化关键技术研究

煤矿井下采选充采一体化关键技术研究本文主要介绍了煤矿井下采选充填一体化生产技术，并分析其急需解决的技术问题难点，对煤矿井下采选充采一体化生产系统布置进行了详细的分析，并结合井下煤矸分选系统和充填采煤系统布置及工艺，对采选充填一体化生产技术进行了研究。

标签：固体充填开采；采选充采；一体化0 绪论传统的顶板垮落采煤方式，在开采后将顶板进行垮落，会造成地表沉陷、矸石排放等环境问题，同时，在开采“三下”压煤时，传统的顶板垮落采煤方式也存在诸多问题，不能满足煤矿绿色开采的理念。

所以，综合机械化固体充填采煤技术已逐步被人们所重视，并在实际运用中取得了较好的经济社会效益，但综合机械化固体充填采煤技术仍需将井下原煤混矸提升至地面，在经洗选后由投料机运送至工作面进行填充作业，矿井辅助提升和地面洗煤厂压力较大，成本较高。

1 煤矿井下采选充采一体化技术原理采选充采一体化生产模式，是指在井下建立煤矸分选系统，将矸石破碎后，利用综合机械化固体充填采煤技术处理采空区的技术。

其将采煤、煤矸分选、固体充填三部分结合，在井下完成“采、分、充、采”的循环闭合开采体系，其主要包括井下煤矸分选系统和井下固体充填采煤系统两部分。

这种生产模式具有很大的优势，一方面，能够有效提升“三下”压煤资源的利用率，大大地減轻了地面洗煤厂的工作负担；另一方面，还能对矸石进行有效处理，对塌陷问题予以有效控制，起到一定的环境保护作用。

2 井下采选充采一体化技术难点（1）井下煤矸分选系统。

由于井下地质条件、环境、空间等与井上存在较大区别，所以地面选煤厂所运用的分选工艺与设备无法运用到井下作业中。

为了有效满足井下作业要求，应对地面分选设备进行适当简化，改进系统工艺，可通过模块化设计方法，实现井下有效运输管理。

具体而言，井下煤矸分选系统的技术难点如下：与原有运输系统的协调，巷道及安装硐室的布置；相关分选设备的研发及分选技术的选择；与综合机械化固体充填采煤相配套；用水及煤泥水的处理。

综合机械化固体充填采煤方法与技术应用

综合机械化固体充填采煤方法与技术应用
综合机械化固体充填采煤方法与技术应用于煤矿工程中，旨在解决采煤过程中的安全隐患和环境污染问题，实现矿山的高效、安全和可持续经营。

本文将从机械化固体充填采煤方法的原理、技术特点以及应用案例等方面进行叙述。

综合机械化固体充填采煤方法是一种将采煤工作面上产生的废石、废矸等固体废弃物与水泥等固化材料混合，通过机械设备将混合物输送至回采工作面的一种采煤方法。

其原理是在矿山开采过程中，通过减少和控制尾矿排放，将采煤工作面上的固体废弃物固化处理，并重新填充至采空区，形成稳定的煤层支撑和覆岩。

综合机械化固体充填采煤方法的技术特点主要有以下几点：一是控制煤矿工作面上的固体废弃物的排放，减少了对环境的影响和破坏；二是通过固化处理使废弃物成为稳定的填充材料，增加了矿山的支撑强度；三是应用机械设备进行输送和填充操作，提高了工作效率和安全性；四是通过填充采空区，减少了地面沉降和塌陷的风险，保证了矿山的安全稳定。

综合机械化固体充填采煤方法已经在国内外的多个煤矿工程中得到了广泛应用。

以中国为例，该方法在国内煤矿工程中的应用已有数十年的历史。

山西某煤矿在开采过程中采用了综合机械化固体充填采煤方法，成功填充了大量的采空区，保证了矿山的稳定性和安全性。

综合机械化固体充填采煤方法还在国外一些开发国家如澳大利亚等得到了广泛应用。

综合机械化固体充填采煤方法是一种理论和实践相结合的采煤方法，其应用对于煤矿工程的发展具有重要意义。

随着工程技术的不断进步，该方法将会在未来得到更加广泛的应用。

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井下煤矸分离与综合机械化固体充填采煤技术研究
尹泽鑫
（云南省富源县煤炭工业局竹园分局，云南　曲靖　６５５５０９）
摘要：采矿业是我国经济建设与发展中的重要基础，随着社会环保意识的加强和采矿技术的不断发展，采矿业在开采技术与精细化管理方面取得了一定的突破。

为了提高地方煤矿采煤效率，我在动筛跳汰法、重介质选煤法、煤矸选择性破坏法等采煤新技术的此基础上，结合当前采煤设备和系统及工艺，进一步研究并完善了固体充填采煤系统，让采煤流程、采煤效果在顺应环保要求的新形式下进入了一个新的阶段。

下面就对井下煤矸分离与综合机械化固体充填采煤技术研究作进一步的阐述。

关键词：煤矸分离；固体充填；采煤技术；
中图分类号：ＴＤ４５１文献标识码：Ａ文章编号：１００２－５０６５（２０１６）０７－００７５－２Research on the mining technology of solid filling coal gangue separation
and comprehensive mechanization
YIN Ze-xin
（Ｔｈｅ　Ｃｏａｌ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　Ｂｕｒｅａｕ　ｏｆ　Ｆｕｙｕａｎ　Ｃｏｕｎｔｙ　ｏｆ　Ｙｕｎｎａｎ　ｐｒｏｖｉｎｃｅ　Ｚｈｕ　Ｙｕａｎ　Ｂｒａｎｃｈ，Ｑｕｊｉｎｇ　６５５５０９，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｔｈｅ　ｍｉｎｉｎｇ　ｉｎｄｕｓｔｒｙ　ｉｓ　ｔｈｅ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｃｏｎｏｍｉｃ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　
ｏｕｒ　ｃｏｕｎｔｒｙ，　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｓｏｃｉａｌ　ａｗａｒｅｎｅｓｓ　ｏｆ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ｔｏ　ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎ　ａｎｄ　ｍｉｎｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　ｍｉｎｉｎｇ　ｉｎｄｕｓｔｒｙ　ｉｎ　ｍｉｎｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　ｆｉｎｅ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｍａｄｅ　ａ　ｂｒｅａｋｔｈｒｏｕｇｈ．　Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　ｏｆ　ｌｏｃａｌ　ｃｏａｌ　ｍｉｎｉｎｇ，　Ｉ　ｉｎ　ｍｏｖｉｎｇ　ｓｉｅｖｅ　ｊｉｇｇｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ，　ｈｅａｖｙ　ｍｅｄｉｕｍ　ｃｏａｌ　ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ，　ｃｏａｌ　ｇａｎｇｕｅ　ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ　ｄａｍａｇｅ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｎｅｗ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｍｉｎｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ，　ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｍｉｎｉｎｇ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｓｙｓｔｅｍｓ　ａｎｄ　ｐｒｏｃｅｓｓ，　ｆｕｒｔｈｅｒ　ｓｔｕｄｙ　ａｎｄ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｓｏｌｉｄ　ｆｉｌｌｉｎｇ　ｍｉｎｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ，　ｌｅｔ　ｍｉｎｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｆｌｏｗ，　ｍｉｎｉｎｇ　ｅｆｆｅｃｔ　ｈａｓ　ｅｎｔｅｒｅｄ　ａ　ｎｅｗ　ｓｔａｇｅ　ｉｎ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｎｅｗ　ｆｏｒｍ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ．　Ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ　ｃｏａｌ　ｇａｎｇｕｅ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ　ｃｏａｌ　ｍｉｎｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｓｏｌｉｄ　ｆｉｌｌｉｎｇ　ｆｏｒ　ｆｕｒｔｈｅｒ　ｅｌａｂｏｒａｔｉｏｎ．
Keywords:　ｃｏａｌ　ｇａｎｇｕｅ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ；ｓｏｌｉｄ　ｆｉｌｌｉｎｇ　ｃｏａｌ　ｍｉｎｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；
在我国机械化固体废弃物充填采煤技术得到了很好的推广，为了更好的让煤矸分离，减少因煤炭开采造成的地表塌陷，地表水流失，实现资源协调利用，绿色开采的目标，就要对现有煤炭开采技术和存在问题做进一步分析，详细解析各采煤系统、操作指标、煤矸分离方法等，只有了解其中的优势和劣势，才有利于这门技术更好的为地方煤矿的煤炭开采服务[1]。

1 对机械化固体充填采煤概况分析
1.1 机械化固体充填采煤整体情况分析
煤矿充填物都是从井下的掘进矸石中得到的，填充开采，是让附近的压煤得到解放，并减少开采对采掘区域矿压自平衡的改变。

机械化固体充填采煤，早期的特点很明显，就是使用不需要夯实的施工工艺，且应用浅槽重介煤矸分选系统，让煤矸可以在井下进行分离，提高了工作效率。

一般煤矿的充填物料都来源于粉煤灰、或者矸石，在施工中可有效避免在采煤范围内对冲积层、地面建筑物、断层中的压煤资源造成不利影响[2]。

1.2 分析煤矸分离的现实意义
经过多年的采矿分析，进行充填采矿操作时，使用的充填材料大都是来自矿井下自身所产生的矸石，或者
收稿时间：２０１６－０２
作者简介：尹泽鑫，男，生于１９７８年，云南富源人，本科，采煤助理工程师。

工作单位：富源县煤炭工业局竹园分局。

研究方向：煤与矸石分离充填采空区。

通讯地址：云南省曲靖市富源县煤炭工业局竹园分局。

联系方式：ｙｉｎｚｘ７４８５１４２＠１２６．ｃｏｍ
C omprehensive
综合
2016年 4月上世界有色金属75
是电厂所产生的煤灰。

在具体操作过程中，如果按照1.2到1.8的设计比进行计算，地表上的矸石不可能满足作业的需求[3]；如果将井下的矸石运往地面，运输成本增大，影响矿井出煤，对煤矿提升生产能力不利。

煤矿不仅设备数量有限，而且载荷有限，再加上运输距离较长，在井下进行煤矸分离，就是一种很好的辅助措施，不仅科学的解决了矸石的长距离输送问题，而且还降低了矸石提升的费用，缩减煤矸石在地表上大量的堆积问题，对附近的生态系统也是一种保护，符合我国的可持续发展战略。

国外的发达国家也积极投身到井下煤矸分离技术的研究中，以后该技术必定会有更大的突破和更广泛的应用。

2 对系统及装备、煤矸分离方法的分析
2.1 选择性煤矸破碎技术的分析
在实践中应用该技术，包括很多小内容，例如冲击式煤矸破碎分离、转子式煤矸分离、液压式煤矸自动分选等方法。

在井下进行煤矸分离时，由于其空间有限，空间条件差，再加上对施工中的安全性要求较高，还要保证施工的连续性，保持稳定的采煤量，在选择设备时，应该遵循以下几点要求：有较好的防爆性、实用性强、体积小、煤矸分选效果好、施工操作中有很好的可靠性等。

煤矸选择性破碎法，抓住了煤和矸石在硬度方面的区别，利用不同的分离破碎装置，让二者进行初级分离。

该技术应用较为普遍，但是在应用中也发现了一些缺点，例如处理量非常小，产生块煤的概率很低，施工操作中会产生很大的噪声，影响施工人员的健康。

且对煤炭和矸石分选的精度有限，如果施工要求高的单位，不适合使用该技术，虽然使用范围广，但是一般都是小煤矿，没有足够的竞争力，在以后的发展中，还需要做进一步的改进和提高。

2.2 对重介质选煤技术的分析
应用该技术时用悬浮液作为分选介质，根据煤炭和矸石颗粒密度的不同，大小的差异进行分离，与其他分离技术对比，选煤的效率比较高。

例如浅槽分选机，在实际应用中得到了技术人员的青睐，其分选粒度范围很宽，因此选煤量大，工作效率高，但是需要有介质净化回收操作，增加了选煤的工序，该设备耗能较大，设备体积大，使用的台数也多，不利于在空间狭小的矿井中展开，整体生产成本高。

2.3 对动筛跳汰技术的分析
该技术原理是物料在跳汰机中会受到脉动介质，例如空气、水流等作用的影响，将物料按照密度的不同进行分层处理，从而做到对煤炭和矸石的分离，该设备构造简单，使用时也不会消耗大量的能量，生产效率高，分离工艺系统简单、灵活，是井下分选排矸中的优选方案，但排料装置、跳汰机等占地空间大，必须进行结构的优化，技术人员要结合矿井中的实际情况，分析设备的原理，对设备有限度的进行改造，需要花费一定费用。

3 综合机械化采煤与充填一体化技术的分析为了达到对充填采煤技术发展的要求和目标，较重视研发综合机械化采煤与充填一体化技术，该技术摒弃了传统方式的低效率、安全性不足等问题，在综采液压支架掩护的空间内，可以实现煤炭的开采和采空充填工作，也可以在支架掩护的空间内来完成。

图1 综合机械化固体充填与采煤一体化技术示意
操作人员做最终的检查和确定后进行夯实推进，操作设备可以把充填物推入到采空空间，经过这种一体化的分析，不仅不需要对杂物进行运输，浪费大量的人力物力，同时不需要的杂物都可以堆放到采空内部，不会到外界造成影响，不会占用地球表面的面积，也不影响附近的生态环境。

把固体充填物直接大流量输送到井下充填工作面，不仅可以运输充填物，必要时候还可以运输支护材料、机械、人员等。

目前有两种垂直运输系统，都可以和充填一体化技术进行匹配，这些新设计、新技术的应用，提高了整体的工作效率。

4 结束语
通过以上的分析不难看出，机械化固体充填采煤技术无论是在装备上、工艺上、基础理论上都有较快发展，其开采技术不同，分离原理不同，但都存在一定的缺点，这是研究人员的工作重点。

其工作原理就是在井下建立一整套完整的煤矸分离与固体充填采煤系统，煤矸分离系统的工作目标就是对煤矸做分离处理，充填采煤系统要做好矸石的充填，这两个系统是相辅相成的，最终让
井下煤矸分离技术达到一体化。

[1] 张辉.充填采煤技术在煤层开采中的技术要点分析[J].技术与市
场,2014, 21(5):197-197.
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C omprehensive
综合
世界有色金属 2016年 4月上76。