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摘要：为了对综合机械化固体填充采煤一体化技术进行推广与应用，使“三下”压煤得以解放，从而提升矿井的采出率，实现矿山的绿色开采。本文对综合机械化固体充值采煤方法进行了研究与探讨。旨在通过阐述这一方法的关键装备与系统布置，以及密实填充采煤的移动控制理论，使得矿井的采出率得以提升，从而节省大量的人力、物力及财力，整体提升采煤的经济的效益。
关键词：综合机械化；固体填充采煤；分析探讨
引言
煤炭是我国非常重要的一种能源，在我国能源生产与消费中均占据了百分之七十以上，可以说是我国无可替代的主要资源与能源。然后，长期以来，因为铁路下、建筑物下以及水体下等“三下”压煤问题使得我国在采煤的过程中与西方先进国家相比较而言相差甚远。此外，我国煤炭开采的规模比较大，生态环境问题也随之而来，这使得我国矿井的生产与可持续发展受到严重的制约。因此，在采煤过程中引进科学合理的方法是完全有必要的。
1.现代化充填采煤技术开发的目标与要求
1.1现代化充填技术开发的难点
从属性上来说，煤层是层积矿体。现阶段，大多数现代化矿区使用的都是综合机械化长壁开采的方式。当工作面推进到一定程度时，采空区上的岩层也会随之而垮。综采工作面支架后面的采空区已经被塞满了破碎的岩体，已经不能像矿脉开采那般对空间进行固定填充，更不可能进入到通道之中。所以，要实现对采煤的填充，一定要攻克技术上的三大难点[1]。首先是对空间进行填充，其次是要对通道进行充填物输送，最后要注意充填体的密实度。
1.2现代化充填采煤技术开发的目标与要求
在安全、高效地进行采煤的时候，达到安全、高效的快速充填效果是现代化矿区采煤技术开发的目标。将这一目标作为基础与前提，那么现代化充填采煤技术开发一定要满足三大条件。首先，采出来的煤炭资源要具有一定的安全性与高效性；其次，要对地表和岩层之间的移动进行适当的控制，使得被保护对象的要求能够得到充分的满足；最后，要能够获得丰厚的社会、经济与环境效益[2]。
1.3综合机械化采煤和充填一体化技术
为了对现代化充填采煤技术的发展要求与目标予以充分的满足，可以运用综合机械化固体充填与采煤一体化技术。从某种程度上来说，综合机械化采煤技术是现阶段一致公认的安全高效的采煤技术，那么一定要有能够与之相适应的充填技术与其一起使用。我们已经能够在综采液压支架掩护的空间里进行作业，那么在有支架掩护的空间里进行充填作业也不是不可能的。通过这一技术，就可以对输送通道、空间充填以及充填密实的充填采煤的技术三大难点进行克服，使得采煤方法变得更为经济简便与环保。
2.密实填充采煤的移动控制理论
不难发现，出现地下采煤活动之后，人们已经开始研究采出煤炭后的地表沉陷与岩层运动的规律。当前，各种地表沉陷预计理论与非填充开采的岩层运动控制理论已经基本成型。然而，一定要有能与地表沉陷规律及理想的岩层运动运动规律相适应的研究。当岩层绝对不运动时，地表不发生沉陷变形量，运用现有的人工办法是没有办法做到的。但是，进行充填开采工业性实验时大多是在“三下”压煤情况下进行的，对岩层的运动规律进行研究时完全依赖实测的方式来进行时不实际的[3]。所以，将能够计算固体充填采煤的等价采高方法进行运用是完全有必要的。
3.综合机械化固体充填采煤一体化方法
3.1系统设置
综合机械化固体充填采煤一体化方法是将粉煤灰、地面矸石以及建筑垃圾等固体垃圾等固体废弃物作为充填的主材料，以固体物料的形式对系统进行输送，或者直接对投放系统进行采用，将其输送到井下，然后再通过带式输送机将其输送到填充采煤的工作面。最后，再通过采煤与充填一体化液压支架以及刮板式充填输送机等设备达到采空区充填与压实的目的，从而对输送通道、填充空间以及密实充值等采煤填充的三大技术难点进行解决。
3.2综合机械化固体充填开采一体化液压支架
运用综合机械化固体充填采煤一体化方法，可以在同一工作面实现充填与采煤两项作业并行。从而，有利于将能够对固体废弃物密实充填與综合机械化采煤两项作业并行设计出来，即运用充填采煤一体化液压支架，可以对煤炭开采的安全高效性以及密实充填采空区的各项工艺实施的安全高效性予以保障。
如图1所表示出来的一样，采煤和充填一体化液压支架的顶梁分为两大部分，分别是前顶梁和后顶梁，且前顶梁的支护能力要比后顶梁的支护能力更小。前顶梁主要是对采煤作业进行掩护，而后顶梁主要是对充填作业进行掩护。后顶梁下面设置的两根立柱可以对支架后部的支撑能力进行显著的提升，并在后顶梁的掩护空间里直接将固体物填充进来。
4.结语
综上所述，现阶段，综合机械化固体充填采煤技术发展得比较快，第四代采煤与填充一体化液压支架与固体物料垂直连续投料系统的论证与设计工作以及完成。从技术上来看，综合机械化固体充填采煤方法已经得到了进一步的发展与完善。就实际使用效果而言，这一方法具有适应性强、获得显著的经济与社会效益，且在环保方面可以进行循环利用，有利于对矿区的土地与环境进行保护。因此，对综合机械化固体充填采煤方法进行研究与探讨具有非常重大的意义。
参考文献：
[1]何荣军，张丽，吴自立.邢台煤矿粉煤灰膏体充填材料的试验研究[J].矿业安全与环保，2014，02（03）：133-135.
[2]彭怀生，古德生，邓健.充填采矿法的技术评价及对冬瓜山矿充填开采的设想[J].矿业研究与开发，2009，02（04）：121-123.
[3]史晓勇，范军.似膏体充填开采采场稳定性及顶板移动变形的数值模拟与分析[J].煤矿开采，2012，03（04）：109-110.
作者简介：李海伟（1975-），男，采矿工程师、注册安全工程师。现从事矿井设计和生产技术管理工作。
关键词：综合机械化；固体填充采煤；分析探讨
引言
煤炭是我国非常重要的一种能源，在我国能源生产与消费中均占据了百分之七十以上，可以说是我国无可替代的主要资源与能源。然后，长期以来，因为铁路下、建筑物下以及水体下等“三下”压煤问题使得我国在采煤的过程中与西方先进国家相比较而言相差甚远。此外，我国煤炭开采的规模比较大，生态环境问题也随之而来，这使得我国矿井的生产与可持续发展受到严重的制约。因此，在采煤过程中引进科学合理的方法是完全有必要的。
1.现代化充填采煤技术开发的目标与要求
1.1现代化充填技术开发的难点
从属性上来说，煤层是层积矿体。现阶段，大多数现代化矿区使用的都是综合机械化长壁开采的方式。当工作面推进到一定程度时，采空区上的岩层也会随之而垮。综采工作面支架后面的采空区已经被塞满了破碎的岩体，已经不能像矿脉开采那般对空间进行固定填充，更不可能进入到通道之中。所以，要实现对采煤的填充，一定要攻克技术上的三大难点[1]。首先是对空间进行填充，其次是要对通道进行充填物输送，最后要注意充填体的密实度。
1.2现代化充填采煤技术开发的目标与要求
在安全、高效地进行采煤的时候，达到安全、高效的快速充填效果是现代化矿区采煤技术开发的目标。将这一目标作为基础与前提，那么现代化充填采煤技术开发一定要满足三大条件。首先，采出来的煤炭资源要具有一定的安全性与高效性；其次，要对地表和岩层之间的移动进行适当的控制，使得被保护对象的要求能够得到充分的满足；最后，要能够获得丰厚的社会、经济与环境效益[2]。
1.3综合机械化采煤和充填一体化技术
为了对现代化充填采煤技术的发展要求与目标予以充分的满足，可以运用综合机械化固体充填与采煤一体化技术。从某种程度上来说，综合机械化采煤技术是现阶段一致公认的安全高效的采煤技术，那么一定要有能够与之相适应的充填技术与其一起使用。我们已经能够在综采液压支架掩护的空间里进行作业，那么在有支架掩护的空间里进行充填作业也不是不可能的。通过这一技术，就可以对输送通道、空间充填以及充填密实的充填采煤的技术三大难点进行克服，使得采煤方法变得更为经济简便与环保。
2.密实填充采煤的移动控制理论
不难发现，出现地下采煤活动之后，人们已经开始研究采出煤炭后的地表沉陷与岩层运动的规律。当前，各种地表沉陷预计理论与非填充开采的岩层运动控制理论已经基本成型。然而，一定要有能与地表沉陷规律及理想的岩层运动运动规律相适应的研究。当岩层绝对不运动时，地表不发生沉陷变形量，运用现有的人工办法是没有办法做到的。但是，进行充填开采工业性实验时大多是在“三下”压煤情况下进行的，对岩层的运动规律进行研究时完全依赖实测的方式来进行时不实际的[3]。所以，将能够计算固体充填采煤的等价采高方法进行运用是完全有必要的。
3.综合机械化固体充填采煤一体化方法
3.1系统设置
综合机械化固体充填采煤一体化方法是将粉煤灰、地面矸石以及建筑垃圾等固体垃圾等固体废弃物作为充填的主材料，以固体物料的形式对系统进行输送，或者直接对投放系统进行采用，将其输送到井下，然后再通过带式输送机将其输送到填充采煤的工作面。最后，再通过采煤与充填一体化液压支架以及刮板式充填输送机等设备达到采空区充填与压实的目的，从而对输送通道、填充空间以及密实充值等采煤填充的三大技术难点进行解决。
3.2综合机械化固体充填开采一体化液压支架
运用综合机械化固体充填采煤一体化方法，可以在同一工作面实现充填与采煤两项作业并行。从而，有利于将能够对固体废弃物密实充填與综合机械化采煤两项作业并行设计出来，即运用充填采煤一体化液压支架，可以对煤炭开采的安全高效性以及密实充填采空区的各项工艺实施的安全高效性予以保障。
如图1所表示出来的一样，采煤和充填一体化液压支架的顶梁分为两大部分，分别是前顶梁和后顶梁，且前顶梁的支护能力要比后顶梁的支护能力更小。前顶梁主要是对采煤作业进行掩护，而后顶梁主要是对充填作业进行掩护。后顶梁下面设置的两根立柱可以对支架后部的支撑能力进行显著的提升，并在后顶梁的掩护空间里直接将固体物填充进来。
4.结语
综上所述，现阶段，综合机械化固体充填采煤技术发展得比较快，第四代采煤与填充一体化液压支架与固体物料垂直连续投料系统的论证与设计工作以及完成。从技术上来看，综合机械化固体充填采煤方法已经得到了进一步的发展与完善。就实际使用效果而言，这一方法具有适应性强、获得显著的经济与社会效益，且在环保方面可以进行循环利用，有利于对矿区的土地与环境进行保护。因此，对综合机械化固体充填采煤方法进行研究与探讨具有非常重大的意义。
参考文献：
[1]何荣军，张丽，吴自立.邢台煤矿粉煤灰膏体充填材料的试验研究[J].矿业安全与环保，2014，02（03）：133-135.
[2]彭怀生，古德生，邓健.充填采矿法的技术评价及对冬瓜山矿充填开采的设想[J].矿业研究与开发，2009，02（04）：121-123.
[3]史晓勇，范军.似膏体充填开采采场稳定性及顶板移动变形的数值模拟与分析[J].煤矿开采，2012，03（04）：109-110.
作者简介：李海伟（1975-），男，采矿工程师、注册安全工程师。现从事矿井设计和生产技术管理工作。