煤矿开采中沉陷区的充填技术

   摘要 控制煤矿开采沉陷的部分充填开采技术对于煤矿的绿色开采具有重要的意义，也是
对煤矿开采区上的建筑和生态有着重要的保护作用，掌握好各种煤矿开采沉陷的部分充填
技术，是煤矿开采可持续发展的要求，也能大大地提高煤矿开采的收益，降低煤矿开采的
成本。
　　关键词

 煤矿开采；沉陷；充填技术

\　　由于煤矿开采引起了地质沉陷从而需要对地表的建筑物进行拆迁，因为地表建筑物的
拆迁所以增加了煤矿开采的成本不利于煤矿开采技术的发展。煤矿开采主要是将地下的能源
开采进行利用，而开采沉陷引起建筑物拆迁需要大量的资源对拆迁的建筑物进行安置和重
建，这需要大量的经济投入而这一经济投入需要从煤矿开采的收益中提取从而增加了煤矿
开采的成本。如何保护地表的建筑物不受损坏的情况下进行煤矿开采成为降低煤矿开采成本
的关键。煤矿开采所带来的地质沉陷引起地表的生态系统遭到破坏，而生态环境遭到破坏需
要长时间来恢复，并需要大量的经济投入，且不利于我国的可持续发展的战略目的。煤矿开
采沉陷引起地表水的下漏使得由地表水支撑形成的生态系统损坏，由于煤矿开采的地质沉
陷带来地质环境的恶化出现山峰的垮塌，地层的下降对于生态破坏的影响严重。如何实现煤
矿绿色化的开采是煤矿开采的关键，也是对可持续发展战略的一种支持和实践。
　　

1 部分充填开采技术原理对于煤矿开采的重要意义

　　充填开采技术在其他矿产资源开采技术中得到了良好的应用，在其他的矿产资源的开
采中将开采产生的废弃物进行利用充填，不但解决了开采沉陷这一问题，也避免因为废弃
物的堆放对环境造成严重的不良影响。而煤矿开采也和其他矿产资源开采一样也会产生大量
的废弃物，而煤矿开采的主要废弃物就是矸石，煤矿开采的矸石的矿外堆放所占用的土地
资源也是相当巨大的，所以充填开采技术对于煤矿开采也有着重要的意义。
　　一般的充填开采技术从总体上来讲可以分为部分充填开采技术和全部充填开采技术，
在金属矿产资源开采中一般采用的是全部充填开采技术，因为金属矿产资源开采产生的尾
料为开采的矿石量的

90%以上，而煤矿开采的矸石占有量只是整个煤矿开采量的 15%，如

果进行全部充填开采就需要寻找其他的充填材料，而采用其他的充填原料的这样不但增加
了煤矿开采的成本，同时寻找合适的充填材料对于充填也存在重大的影响，所以在对于煤
矿的开采充填技术应该采用部分充填开采技术，部分充填开采技术也是作为煤矿绿色开采
的一种重要技术。控制煤矿开采沉陷的部分充填技术重要就是对覆岩主关键层进行控制，通
过对覆岩主关键层进行控制而控制煤矿开采沉陷。
　　

2 控制煤矿开采沉陷部分的开采及充填技术

　　根据煤矿的开采环境的不同，而采取的对于控制煤矿开采沉陷的部分充填开采技术也
就不同，一般来说控制煤矿开采沉陷的部分充填技术主要采用的是四种部分充填技术，也
就是条带采空区膏体充填技术、覆岩离层分区隔离注浆充填技术和条带开采冒落区注浆充填
技术。这些技术的应用都是根据实际的情况来确定，由于实际的情况的不同采用不同的技术，
也会因为实际情况而采用这些技术的综合应用。
　　

2.1 房柱式采煤方法

　　房柱式开采是保护地面建筑的一种有效的开采技术，它所引起的地表移动与变形值大
体上相当于长壁工作面采煤的

1/6～1/4，地表移动持续的时间也缩短了一半左右。很多矿区

采用这种方法在大型钢铁厂及其他重要建筑物下进行了卓有成效的开采，也在工业及民用
建筑、铁路隧道下采用了局部的房柱式开采，均收到了预期的效果。
　　

2.2 控制煤矿开采沉陷的条带采空区膏体填充技术