综合机械化固体充填采煤技术研究进展

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[摘 要]随着社会的进步，经济的发展，我国机械化采煤技术也得到了相应的提高。本文针对综合机械化固体充填采煤技术，从开发现代化充填采煤技术的目标及要求，综合机械化固体充填采煤系统装备与工艺，这两大方面进行了具体的分析与研究，希望能够对综合机械化固体采煤技术的发展有所帮助，以供相关人员参考。

[关键词]综合机械化；固体充填；采煤技术

中图分类号：TD823.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）42-0007-01

作为一种拥有悠久历史的技术，采煤早在我国唐宋时期就有相关记载。直至现代，采煤技术得到了不断的发展与变迁。在近几年来，由于我国对煤炭开发呈大幅度上升趋势，因此，造成了一系列的环境问题与资源问题。为了走出一条绿色而高效的采矿之路，我国相关技术专家进行了不断地探索与研究，并开发出了一套综合机械化固体充填与采煤一体化技术，为采煤业迈向一个新台阶起到了关键性的作用。为此，笔者认为对综合机械化固体充填采煤技术进行研究是很有必要的。

一、开发现代化充填采煤技术的目标与要求

一直以来，由于受一些技术难点的制约，充填采煤技术并未有重大的突破。与此同时，不断加快发展脚步的现代化采煤技术，也对充填技术提出了更高的要求，为此，开发综合机械化采煤与固体充填技术应用而生。

1、实现充填采煤技术难点

综合机械化长壁开采是现代化矿区采用的最多的方式之一。随着煤层工作面的不断推进，采空区的上覆岩层会在不断的开采中逐渐坍塌，而其坍塌的破碎岩体则会逐渐将采空区填满。但是其并如矿脉开采般能够进入通道，并有固定的充填空间。所以，为了使充填采煤技术得以实现，必须将充填空间、充填物输送通道及充填体的密实度这三大难点加以克服。

2、充填采煤技术的目标与要求

在现代化的矿区，其充填采煤技术目标是：采煤要实现安全高效的开采目标与安全高效的充填目标。为此，要找到与现代化综合机械化采煤技术相配的技术，其实就是对快速机械化充填一体化技术进行开发，并使采煤与充填作业全部得以实现。在此目标下，现代化充填采煤技术必须满足以下要求：一是在对煤炭资源进行开采时，保证安全高效的采出；二是使岩层与地表移动得到控制，并使被保护对象的要求得以充分的满足；三是使经济、社会与环境效益更加显著。

3、综合机械化采煤与充填一体化技术

要将综合机械化固体充填与采煤一体化技术设计出来，从而使现代化充填采煤技术发展目标与要求得以充分的满足。当前，作为得到一致性认可的安全而高效的采煤技术，综合机械化采煤技术必须要有与之相匹配的技术来完成煤炭的开采，而充填技术就是其最合适的“匹配者”，其如果能够在综采液压支架掩护下，使采煤作业得以实现，那么就可以在支架掩护空间内，使充填作业得以完成。而在支架后的顶梁掩护空间内，要将充填物由夯实机构将其向采空区推进。如此一来，就能够将充填空间、输送通道和密实充填等，充填采煤这三大技术难点得以克服。

二、综合机械化固体充填采煤系统装备及工艺

在现代化采煤技术中，要分析其原理、方法及岩层移动与矿压控制，并在此基础上，实现现代化矿井系统设计与装备及工艺。并使比较完整的生产系统与装备及工艺的综合机械化固体充填采煤技术形成起来。

1、固体充填采煤井上下输送系统设计

要设计出一套综合机械化充填与采煤一体化的生产系统，来与现代化矿井系统相匹配，这样才能保证在现代化生产矿区内，综合机械化固体充填采煤技术得以充分的运用。而此系统较之一般综合机械化采煤生产系统，有着显著的区别，就是增加了专用系统，此系统能够将固体充填物由地面直接输送到井下充填工作面上。

而一般地下开采矿井提升系统，用来将煤炭向外输送，并将人员机械、支护材料向下输送。而综合机械化固体废弃物能够将采煤矿井进行密实充填，且密实充填主要是将大量的固体废弃物向井下进行输送。那么要使该操作程序得以顺利进行，就必须建立一个匹配现代化矿井系统的固体充填物料井上下输送系统。

而在当前，垂直向下输送固体充填物的输送系统与相应的装备与工艺是其最为合适的两种匹配系统。其中，垂直向下输送固体充填物的输送系统，就是双井筒的托盘式固体物料连续输送系统，其实质就是一个承载投放固体物料的托盘，通过此托盘将投料系统导向滑道机构。而单井筒的固体物直接投放系统，主要包括固体物料直接投放投料孔防堵仓排压、大垂深固体投料工艺方法，其中物料的输送流程为：从储料仓将其搬运出来，并送到井上胶带输送机上，然后经投料孔投料，接着有锥型缓冲器将其送入井下储料仓，再由井下胶带输送机将其输送至工作面充填输送机上，从而进行填充作业。在进行具体操作时，可结合实际情况，来选择这两种系统，最终达到使相应固体充填物料输送需求得以满足的目的。

2、固体充填采煤工作面装备与选型

采充一体化液压支架，作为综合机械化固体充填与采煤一体化工作面的核心部分，是我国一项特有的专利产品。该产品包括：一是通过相互作用的支架与顶板，使充填采煤一体化支架前顶梁设计小于的后顶梁的设计要求，并将掩护充填作业作为后顶梁的职责，将掩护采煤作业作为前顶梁的职责。而为了使支架后部支撑了得到有效的提高，在后顶梁下应设计两根支柱。二是固体充填物通过支架后部连为一体的夯实机构，进入采空区，使之高效密实。

采煤作业面在支架前顶梁的掩护下，将正常综采一致的采煤机与刮板式运煤机与其配备起来，从而使运送煤炭的任务最终得以完成。而固体充填作业面在支架后顶梁掩护下，要在其上部配备悬挂式刮板充填物料输送机，并符合采煤能力的要求。而当前一般采用的是具有每小时720吨输送能力的充填机，而夯实系统在其下部，并匹配其工作面充填高度与密实度。作为一套操作控制系统，充填采煤液压支架，主要有前后顶梁的升降、移架、充填物料输送机充填孔的开闭与夯实系统这几大方面组成。

3、综合机械化固体充填采煤工艺设计

综合机械化采煤与固体充填，在综合机械化固体充填采煤一体化工作面上，能够使并行作业得以实现。并能够保证综合机械化采煤与传统综合采煤工艺的一致性。“采一充一”工序作为一道综合机械化固体充填经常采用的工序，其充填作业如图1所示。

在进行充填作业时，要按照从机尾到机头的方向，将卸料孔依次进行打开与关闭，并保证同时有三至四个孔处于打开状态。在充填高度内，夯实机可对其角度进行任意的调节，而由于其夯实工艺要求是由其充填密实度决定的，因此，为了使其夯实效果得以保证，应由采空区充填密实度监测系统与岩层移动观测系统对其进行监测。此外，其工艺设计原则通常坚持“以充定采”与“采充并举”。

结束语

一直以来，在对充填采煤技术进行探索与开发的过程中，世界采煤界走着一条艰难的发展道路。其对综合机械化固体充填采煤技术的研究，虽有一定的成绩但仍旧需要不断的发展改进。本文以综合机械化固体充填采煤技术为着眼点，从开发现代化充填采煤技术的目标与要求，与综合机械化固体充填采煤系统装备及工艺进行了具体的阐述与研究，并重点对综合机械化固体充填采煤系统装备及工艺，从固体充填采煤井上下输送系统设计、固体充填采煤工作面装备与选型以及综合机械化固体充填采煤工艺设计，这三大方面进行了分析研究，以期对相关工作者带来一定的助益。

参考文献

[1] 缪协兴，张吉雄，郭广礼.综合机械化固体充填采煤方法与技术研究[J].煤炭学报，2010（01）.

[2] 张吉雄，周跃进，黄艳利.综合机械化固体充填采煤一体化技术[J].煤炭科学技术，2012（11）.

[3] 黄艳利，张吉雄，张强，等.充填体压实率对综合机械化固体充填采煤岩层移动控制作用分析[J].采矿与安全工程学报，2012（03）.