摘 要：當前在我國的許多領域之中，煤礦資源仍然是一種非常重要的資源，當前我國對于煤礦資源的需求量也在不斷地加大。而當前在進行煤礦開采的過程中，不僅僅需要關注煤礦開采效率和質量的問題，同時還必須要減少對于礦區(qū)的破壞，因此就對于采礦技術提出了更高的要求。而要滿足這些要求，可以對于充填采礦技術充分地加以應用，將充填采礦技術應用在煤礦工程之中，不僅僅能夠提高煤礦開采的效率，同時還能夠減少對于環(huán)境的破壞，因此本文主要就充填采礦技術在煤礦工程中的應用進行了相應的研究。

關鍵詞：充填采礦技術；煤礦工程；應用

前言

我國的煤礦產業(yè)在經過了50余年的發(fā)展之后，已經對于其它產業(yè)產生了非常緊密的聯(lián)系，但是隨著煤礦資源被不斷地開采利用，當前煤礦資源正在進一步地減少，而且開采的難度也在進一步增加，再加之當前我國非常注重可持續(xù)發(fā)展，再沿用傳統(tǒng)的煤礦開采技術已經不能夠有效地滿足當前的要求。而將充填采礦技術應用在煤礦工程之中，能夠有效地避免許多由傳統(tǒng)開采技術所導致的問題，因此對于充填技術在煤礦工程中的應用進行研究有著非常重要的意義。

1 充填采礦技術概述

充填采礦技術是一種人工支護采礦方法，該技術經常被應用在圍巖不穩(wěn)固的稀缺、貴重礦石的開采中，應用充填采礦法進行采礦，能夠有效地保護環(huán)境，同時還能夠控制圍巖崩落以及地表的塌陷，礦石的回采率較高。一般按照充填采礦材料的不同可以將該技術分為干式充填法、水力充填法和膠結充填法三類。其中，干式充填法就是通過對于露天采石場的碎石、地下礦采掘出的廢石加以利用，將其作為填充材料，在經過機器的破碎之后，用以充填采空區(qū)。而水力充填法則是以碎石、爐渣以及砂等作為充填的材料，然后利用管道送水的模式，通過對于水力的應用將充填材料輸送到采空區(qū)之中。膠結充填法所采用的材料也主要是砂石、爐渣和尾砂等，但是在進行充填之前，先將其按照一定的比例配置成為膠結物料，或者是直接采用水泥作為充填料，通過水力或者是機械將這些充填料運送至采空區(qū)之中，從而實現(xiàn)對于采空區(qū)的充填。不同的充填方法有著各自的適用范圍，在選擇時需要根據煤礦的實際情況選擇最適宜的方式。

2 充填采礦技術在煤礦工程中的應用

2.1 上向分層充填技術在煤礦工程中的應用

上向分層充填技術屬于干式充填法的一種，在煤礦工程之中，該技術應用得較為普遍。所謂的上向分層充填法，就是指的對于礦體進行層次上的劃分，并且在開采的過程中按照由下到上的順序逐層地進行開采，并且在每一層開采完之后及時地進行充填。但是在進行充填的過程中需要注意三個方面的問題，第一是放礦井的構筑，第二是行人井的構筑，第三是充填井的布置。其中放礦井的作用主要就是放礦，而行人井的主要作用則是行人以及排水，充填井的主要作用是對于設備以及材料進行輸送。在應用上向分層充填技術進行煤礦開采的時候，礦塊的布置是一個非常重要的內容，而在進行礦塊布置中，既可以沿走向，又可以沿切走向。一般來說，沿走向布置的礦坑適用于厚度不超過15m的礦體，而且礦石和圍巖要相對穩(wěn)固，而在礦體厚度超過15m時，就可以采用切走向布置礦塊。在布置礦房的時候，最佳的長度為50m，如果礦體的厚度超過了50m，最好布置兩排礦房。而在設置間柱的時候，需要依據回采方法、礦體厚度以及礦巖的穩(wěn)定性來進行確定，一般將柱的厚度控制在7-10m之間。

2.2 下向分層充填采礦技術在煤礦工程中的應用

下向分層充填采礦技術也是煤礦工程中常用的一種充填采礦技術，在應用下向分層充填采礦技術進行煤礦開采的過程中，也需要先進行層次的劃分，但是下向分層充填采礦技術的應用范圍不如上向分層充填采礦技術廣泛。一般下向充填采礦技術都被應用在礦石以及圍巖不穩(wěn)定礦體的開采之中。在應用該技術的過程中，應該在溜井和礦塊布置充填天井以及行人天井。開采過程所產生的礦石直接通過溜槽被運輸到巷道，而巷道的充填材料則向上運輸到采場。一般在開采的過程中，都是分為上下兩層進行開采，在回采的過程中，按照由上到下的順序進行，并且采完一層就充填填充物至該層。在對于回采層進行分層的時候，應該使其傾斜10—15°或者是水平布置。在進行回采分層之前，應該先將切割巷道同充填溜井、行人天井連通，從切割巷道開始回采。而且在回采的過程中，為了確保安全，應該每層分層采用水砂填充物在下方構筑起膠結頂。

2.3 削壁充填采礦技術在煤礦工程中的應用

削壁充填采礦法也是煤礦工程中常用的一種充填采礦技術，一般該技術常被應用在露天井之中，而且在應用削壁充填采礦技術的過程中，由于礦體較薄，所以不能夠留間柱，而應該架設人工底柱。在應用該方法進行回采的過程中，應該先進行礦石的開采，然后再進行巖石的回采。在落礦之前應該先在充填物料上鋪好墊層，在礦石落下之后，應該通過人工或者是電耙的方式出礦。出礦之后再崩落圍巖并且對于采空區(qū)進行充填，在整個開采過程中，應該盡量控制采礦作業(yè)人員的工作看空間，避免充填不夠充分。在應用削壁充填采礦技術的過程中，是對礦石和圍巖獨立進行開采，在將礦石運出之后再將剩余的廢石留在礦房之中作為充填料。在應用該方法開采礦石的過程中，必須要注意將礦石和圍巖分次崩落，并且在崩落的過程中應該依據礦脈的傾角以及礦巖的穩(wěn)固度來對于礦巖崩落的順序加以確定。在對于崩落圍巖量加以確定時，應該在滿足充填采空區(qū)的條件之下盡量地使用場內的廢石來作為充填料。對于先崩落的礦石，應該使用小直徑釬頭鉆鑿深度在1.0-1.5m之間的淺孔，并且使得孔距保持在0.4-0.6m之間，然后再間隔裝藥爆破。對于先崩落圍巖的圍巖量，其應該符合最小回采空間的要求。同時為了高品位的碎石以及礦石粉混入到充填料之中，在充填物的表面上應該鋪設一層墊層，這樣有效地將高品位的碎石以及礦石粉同充填料分隔開。

2.4 分段充填采礦技術在煤礦工程中的應用

分段充填采礦技術也是一種常用的充填采礦技術，在應用該技術進行煤礦開采的過程中，是先把暴露面較大的采場劃分為幾個結構面，使其形成矩形斷面結構，這樣就能夠使得采場暴露面積得以縮小，這樣就能夠在不穩(wěn)固礦體下繼續(xù)進行開采并且有效地進行充填。在進行開采的過程中，回采與充填作業(yè)應該嚴格按照采礦步驟并且依據采礦作業(yè)的進度交叉進行，鑿巖、出礦以及充填都應該在巷道內作業(yè)。通過對于分段充填采礦技術的應用，能夠實現(xiàn)采礦、出礦、充填三項作業(yè)同時進行，從而大大地提高采礦的效率。

3 結語

在煤礦開采的過程中，通過對于充填采礦技術有效地加以應用，不僅僅能夠使得我國的煤礦開采事業(yè)取得更好的發(fā)展，而且還能夠有效地減少由于煤礦開采而對環(huán)境所造成的破壞，使得煤礦開采朝著可持續(xù)的方向發(fā)展。在對于充填采礦技術加以應用的過程中，需要對于不同技術的要點加以掌握，并且根據煤礦的實際特征選擇最為合適的技術，以保證充填采礦技術的作用能夠得到更加充分地發(fā)揮。

參考文獻：

[1]遲墅瑜.探討煤礦開采中充填采礦技術的應用分析[J].建筑工程技術與設計，2016，（21）：412.

[2]王明修，王興峰.充填采礦技術應用發(fā)展及存在問題研究[J].商品與質量，2017，（3）：184.

[3]鄭登棟.淺析充填采礦技術在煤礦開采中的應用[J].江西建材，2016，（18）：218-218.

作者簡介：

吳祥文，1985 年9月出生，男，漢族，重慶萬盛人，大學本科，初級職稱；現(xiàn)任重慶南桐礦業(yè)公司紅巖煤礦生產副總工程師兼科長。