摘要：近几年来煤炭资源已经成为了我们生活当中使用最多的能源，要想使煤炭资源能够更多地为生活服务，我们就需要解决煤炭资源开采过程当中出现的生态环境问题。本文调查了近几年来矸石填充开采地主过程当中出现的一系列环境问题，分析了每种开采技术的特点，对于现阶段存在的问题进行了研究，提出了一些解决措施，希望能对下一阶段的矸石填充开采生产工艺有所帮助。
关键词：矸石填充；绿色开采；采充均衡
近几年来，由于煤炭资源的不断紧缺，很多地区就加大了对于煤炭资源的开采力度。随着我国对于煤炭资源的开采力度不断加大，在进行开采的过程当中出现了一系列问题，比如说塌陷和生态环境问题而。在煤炭开采的过程当中，煤矸石的大量露天排放是导致环境出现问题的一个主要因素。通过我们对于煤炭开采的分析，我们发现煤矸石的大量露天排放不仅对生态环境造成的影响，而且占用了大量的土地资源。在矸石自燃的过程当中还会产生非常多的有害气体，对整个大气环境造成污染，不仅仅影响到了人们的生活环境，还威胁到了人们的身体健康。在煤炭开采过程当中出现的环境问题，我们就需要采用更为环保的矸石填充开采技术，解决在煤炭开采过程当中出现的各种环境问题，并且减轻煤炭开采对于环境和土地资源的影响。只有这样才能够既促进煤炭资源的开采效率，还能够保证矿区的生态环境，使煤炭开采与生碳环境保护得到有效的融合。
一、矸石填充的背景
1.1煤矿生产对于环境的破坏形式
矿区在进行开发之前与整体的周围环境是具有一致性的，但是人们进行矿区开采之后，很多的人为活动会使整个矿区的自然环境产生巨大的改变，而这些改变就会使矿区的自然环境与之前的环境产生较大差异，进而出现各种生态问题。首先出现的问题就是对于土地资源的影响，我们在进行煤炭开采的过程当中，不可避免的会对土地资源造成极大的破坏，而造成土地资源破坏就会引起地表塌陷，这都这些都会直接影响到矿区的生态环境。其次就是对于水资源的污染，在整个煤炭开采的过程当中，由于需要人为的进行排水而导致地下水产生了大量的污染物，破坏了整个地下水资源的纯洁度。
1.2矸石填充的合理性
在我国矸石排量站到了原煤产量的20%，按照每年我们可以生产25亿吨的煤来进行计算，矸石的排量会达到4亿到5亿吨，减少矸石的开采是我们在下一阶段必须要重视起来的事情。除此之外，我们要想使环境得到保护，就需要对于矸石的开采进行调整，采用绿色开采的方式，通过优化巷道布置，开发煤巷护巷技术，进而减少矸石量。这样的话既可以保护地表建筑物还能够实现矸石材料的开采控制，促进资源开采的同时还可以保护自然环境。
1.3矸石填充的特点
我们在进行矸石填充的过程当中，首先就是采用了采空区填充的方式。采空区填充的方式虽然会在运输过程当中大量的费用，并且会有很多的人工和设备支出，但是可以极大程度上节约环保处理的费用，还可以减去一部分在环保方面进行排矸作业的费用，总体来说还是减轻了很大的经济压力。如果将矸石的土地购置费用和长期的各种污染治理费用合并在一起，在大多数情况之下，井下填充所需要的费用将远远小于后者。
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二、井下矸石填充技术
2.1矸石填充技术的分类
我们想要对矸石填充的方式进行分类，首先就可以根据矸石填充的位置进行划分。我们在对矸石填充的过程当中，主要的位置是在巷道或者是工作面上。巷道填充相比较工作面填充来说更为简单，所使用的设备数量也比较少，但是矸石填充的数量较低，不能从根本上解决现在出现的污染问题。与巷道填充相比，工作面填充更为复杂。而且在进行施工的过程当中，煤炭除了需要有运输系统之外，还要有相应的排矸填充系统，所以在整个填充过程当中所省的设备也比较多。但是整体来说处理的矸石更多，而且还能够出煤。
按照填充量和填充范围不同，我们可以将矸石填充技术分为全部填充或局部填充两种。全部填充就是我们在煤层采出后顶板未冒落之前，对于所有的采空区域都进行填充，填充量和填充的范围需要与我们采出的煤量进行对应，靠采空区填充体支撑的覆岩层来控制开采。而局部填充就是与相对填充相对的，填充量和填充范围不是将所有的煤量进行安排，仅仅是对于采空区的局部进行填充，靠覆盖岩关键层形成的支撑结构和支撑体来进行开采。
2.2矸石填充的运输方式
我们在进行矸石填充的过程当中所采用的运输方式与我们填充的位置有关。矸石填充的位置只能是采空区，而局部填充的位置可以是采空区、离层区或者冒落局。当采空区的倾斜角度较大时，我们可以采用自溜的方式来完成填充，具体做法就是采用单轮吊车或是卡轨车等辅助运输工具，将我们所开采到的矸石由掘进工作面直接运输到采空区。当采空区的倾斜角度较小时，我们要采用一些设备进行处理。
2.3从采矿均衡角度分析填充模式的选择
在采空区填充开采的过程当中，采矿和填充两个环节是相互联系的，不继续采矿就没有办法进行填充活动，而不进行填充活动，也就无法继续的进行采矿活动。因此我们只有让采矿和填充两个环节得到均衡，才能够让整个填充技术更具有生命力，才可以使整个矿山采矿过程更具有有效性。踩冲均衡主要需要注意三个方面，首先就是填充能力和采矿能力要匹配，保证选用其他开采方式相同的产量。其次是要保证填充材料供需均衡，要寻找合适的填充材料来满足回填空间的需求。最后就是要保证填充成本和采矿的整体效益一致，填充开采过程当中由于填充而产生的经济效益，一定要能够满足我们最一开始投入的填充成本。
结束语
煤矿是我们现阶段主要使用的能源，只有保证绿色的开采才能够带动煤炭资源的可持续发展。我们在进行开采的过程当中一定要重视起环境保护，确保开采与环境保护同步进行。想要利用矸石填充开采技术，就需要有效的对于地表沉陷和环境污染进行控制。在进行开采的过程当中要采用采充均衡的角度进行分析，减少使用全部填充的机会，更多的采用部分填充法。
参考文献
[1]王荀勇.矸石充填开采技术对地表变形的影响研究[J].山东煤炭科技, 2019(08):218-219+222+225.
[2]蒋仕柱,朱香辉,杨麟,侯李峰,唐文章.矿山井下矸石充填技术实践研究[J].世界有色金属,2019(03):293+295.
论文作者:李春华
论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期
论文发表时间:2020/3/11
标签：矸石论文; 采空区论文; 过程论文; 煤炭论文; 矿区论文; 煤炭资源论文; 技术论文; 《基层建设》2019年第29期论文;