赵湘宁 李浩
国家能源集团神东煤炭集团补连塔煤矿 鄂尔多斯市 017000
摘要：随着社会的不断进步以及人们环保观念的持续增强，煤矿膏体充填这种新型绿色环保煤矿开采技术也被越来越多的应用到了实际开采工作中去，并取得了非常有益的成绩，不仅极大提升了煤矿开采效率，同时还有效降低了煤矿开采对周边生态环境造成了的破坏。但是，要想将这项技术的作用充分发挥出来，煤矿开采单位必须要跟上时代发展的脚步，准确把握开采工艺特点，结合煤矿实际情况展开开采模式优化，这样才能够进一步提高开采效率与质量，并避免周边环境遭到破坏，推动我国长远可持续发展。鉴于这种情况，本文首先简单介绍了煤矿膏体充填开采工艺特点，然后详细分析了煤矿膏体充填开采工艺，希望可以为我国煤矿开采事业的持久发展起到一定的促进作用。
关键词：煤矿；膏体充填；开采工艺
煤矿膏体充填开采工艺的主要应用机理为有效应用粉煤灰与煤矸石等固体废弃物，通过膏体充填开采技术的有效应用实现“三上一下”开采目标。在应用这项工艺的时候，工作人员需要先把固体废弃物制成膏状浆体，然后再采用泵压这种手段，将其沿着管道运输到目标充填采空区中，从而有效预防塌陷、滑坡等现象，在保证开采安全性的同时，进一步提高开采效率与质量，防止周边环境受到破坏，并且经济性更为优秀。所以，本文展开煤矿膏体充填开采工艺分析有着重要的现实意义。
一、煤矿膏体充填开采工艺特点介绍
在煤矿开采过程中，融合和应用煤矿膏体充填开采工艺能够有效提高开采效率，降低开采需要花费的成本，并且有效避免煤矿周边生态环境遭受破坏，能够为我国煤矿开采事业的长远可持续发展提供更为强有力的支持和保障。通过实际分析发现，煤矿膏体充填开采工艺主要有如下特点存在：
首先，展开煤矿膏体充填处理的主要目标为减沉，以此来降低安全意外事故发生几率；其次，充填层与开采层所处工作面相同，需要使用专用膏体进行充填，这样才可以更好的隔离支架；再次，综合考虑煤矿实际情况展开充填材料选择，保证材料强度科学合理，并且保证充填结束3~5h以后，膏体就具备足够强度，可以满足煤矿开采需要。
二、煤矿膏体充填开采工艺分析
（一）原材料准备
在应用煤矿膏体充填开采工艺的时候，相关单位可以选择非常多样化的材料。例如，城市固体垃圾、炉渣、粉煤灰以及煤矸石等都可以用作充填材料。同时，在选择完合理的膏体充填材料以后，煤矿企业需要采用如下方法进行对相应材料进行简单处理：所选固体废弃物粒径应该保持在20mm左右，并且具备优秀的承载力以及强度。假如所选材料为粒径较大的煤矸石，则需要先将其破碎。同时，要想降低胶凝材料的实际用量，工作人员可以细磨部分粉煤灰，以此来将粉煤灰的化学活动发挥到最大。另外，在完成膏体充填材料处理以后，可以利用风力将这些材料输送到胶结料仓里面备用。
（二）配料制浆
在进行膏体充填材料配制的时候，工作人员必须严格遵守科学的配合比展开充填浆体制备，并完成所有充填材料的充分搅拌。但是，要想实现这一目标，必须要保障充填材料具备优秀的流动性，并且可以快速凝结固话，这样才完成充填以后，这些材料才能够快速凝固，有效避免地表沉陷。正常来讲，工作人员应该保证充填浆料的重量浓度不超过0.5%，并且称重误差在±2%以下。同时，要想为充填材料配制精度提供更有力的保障，工作人员可以采用如下几点措施：首先，尽量选取批次相同的材料，并在静态条件下展开称重操作；其次，尽量选取稳定性更好、技术先进以及精确度高的称重传感器；再次，应用PLC控制器与工控微机展开联控，保证配料过程中满足程序化与规范化的要求，提高配料工作展开的自动化程度；最后，要想进一步减少膏体充填开采需要花费的成本，正常来讲工作人员基本上都不会对配料展开脱水与脱泥处理。但是假如含泥量太大的话，必然会导致充填浆料的重量浓度受到影响。要想切实避免这种情况发生，工作人员应该综合考虑浆料的强度与流动性等指标，完成河砂与粉煤灰等材料种类变化的准确测定，进而完成配合比的实时调整。
（三）管道泵送
在进行充填处理的时候，工作人员可以采用专门的混凝土泵加压管道进行配置完成的浆料输送，先把这些浆料放置到缓冲斗里面，然后利用浆料自重持续向充填泵里面加料，然后在加压泵加压的作用下进入到充填管里面，最后进入指定工作面，同时利用液压转换阀完成采空区充填顺序的有效控制。同时，在展开充填的过程中，工作人员应该综合考虑实际情况选择充填参数，保证所用充填管符合规格。并且膏体充填浆料在运输管道中流动的时候，存在无临界流速这种特点，能够流速较低的情况下实现长距离运输。假如流速太高的话，会导致管道受到严重磨损，并且还需要解决水力坡降。假如流失太低，则难以满足充填开采工作的需要。所以，工作人员应该切实做好流速控制。
（四）工作面充填
在实际开采过程中，假如使用综采膏体充填工艺，必须要提前完成液压支架搭设，需要花费的成本较高，安全风险也相对较大。所以，煤矿开采企业基本上都会选用普采膏体充填工艺，现在控顶区与待充填区间进行隔离墙构建设，并使用塑料编织布或者综合式钢质模板构建处于相对封闭状态的膏体充填空间，前者成本低但稳定性相对较差，后者稳定性优秀但成本较高，采矿企业需要考虑实际情况进行选择。
三、结束语
总而言之，随着现代化进程的不断推进，我国在煤炭能源方面的需求也在不断提高，再加上人们在环境保护方面要求的持续提升，煤矿开采所面临的形势也发生了翻天覆地的变化，传统煤炭开采工艺所暴露的问题也越来越多，不仅仅开采效率较低，而且还对环境造成了严重破坏。在这种背景下，煤矿膏体充填开采工艺这种基于绿色环保理念的新型技术受重视程度正在与日俱增，并被广泛应用到了煤矿开采当中，将这项工艺的作用充分发挥出来，不仅仅能够有效提高开采效率，降低煤矿充填需要花费的成本，还可以极大降低固体废弃物污染，为煤矿开采的绿色发展起到更大的促进作用，帮助煤矿企业获得更多社会经济效益，并为我国的长远可持续发展做出更大的贡献，具有比较大的推广应用价值。
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