摘要：煤炭开采中很容易会出现地质沉陷问题，其对周围建筑的稳定性和地表生态平衡造成了严重的影响。目前，人们对资源的需求量不断增加，要想在满足社会的发展需求的基础上，降低对地质环境的影响，提高开采的质量和效率，就需要结合实际情况采用科学的技术方法进行煤炭资源的开采工作，对开采区域沉陷问题进行有效控制。充填开采技术在应用的过程中可以解决这个问题，可以对开采工作的安全性提高保障，也可以提高开采效率。
关键词：煤矿；开采沉陷；充填开采技术；应用
一、煤矿开采沉陷造成的危害
煤矿开采工作是一项非常复杂的工作，其是在地表下进行施工作业，对地下的煤炭资源进行开采，然后将煤炭资源运输到地面。这种开采作业方式会破坏该地区的地质结构，如果在开采严重的情况下，该地区还会出现地质沉陷的情况。如果开采地区周围存在建筑物，一旦地质塌陷，这会对建筑物的稳定性造成影响，这就会给居住的居民安全造成威胁。若不想对居民的安全造成影响，那么在进行煤矿开采之前就需要将该地区上方的建筑物拆除掉，但是这种方法会加大煤矿开采工作的成本，不利于煤矿企业经济效益的提升。另外，如果长时间、大面积的进行煤炭资源的开采，就会对地表生态平衡造成严重的影响，很有可能导致自然灾害的发生，想要改善这种情况，有关单位还需要投入时间、精力和金钱做好地表的恢复工作，不但降低了煤矿行业的经济效益，也不利于自然环境的平衡发展。所以，在进行煤矿开采的工作中，一定要加强对生态环境的保护工作，同时也要重视工作人员的安全。
二、充填开采技术
充填开采技术的种类有很多，需要结合开采地区的实际情况来进行技术的选择，该项技术由于开采标准不同，而分成了许多类。如果煤矿发生沉陷现象，充填开采技术在应用的过程中需要对煤炭资源开采的方式、位置、要求进行详细了解，然后确定好充填过程中使用的浆料和浆料的应用浓度，不同的开采方式和开采位置使用的技术是不同的，这些技术在应用的过程中要结合开采要求来进行选择，同时考虑施工成本和人员的应用，选择合适的充填开采技术并做好资源的合理配置，才能将充填开采技术的作用充分发挥出来，将开采工作顺利进行，保证煤矿开采期间的安全性。
三、煤矿充填开采技术应用现状
充填开采技术中在金属矿的开采工作中比较常用，而且也取得了一定的效果，在进行煤矿开采的过程中，相关单位将开采金属矿的经验和技术应用到了其中，但是煤矿地区的地质结构与金属矿的地质结构是不一样的，两者的地层运动规律也不同，而且这两种资源在开采过程中的填充目的也不一样，想要将该项技术应用到煤矿开采工作中，就一定要结合煤矿开采区域的地质结构来对充填开采技术进行针对性的调整，结合煤矿开采特点来实现该项技术的合理应用。
在德国和波兰，煤矿踩空充填开采技术应用比较广泛，并且主要以煤矸石、河砂及电厂粉煤灰作为充填的材料。其中应用最广泛的就是水砂充填技术。一个成功案例为：波兰将水砂充填条带技术应用到煤矿开采中，已经开采成功了众多的煤炭资源。对于我国来说，最早采用充填技术要源自于 20世纪60年代，之后我国很多煤矿业进行了水砂充填试验。但是这种技术由于成本过高，无法在我国得到推广。直到 20世纪 80 年代我国成功地进行了多次离层注浆减缓地表沉降试验，成效显著。此时国外膏体充填技术得到一定的发展，由于其充填效率较高，该项技术被广泛地应用到金属矿的开采中，同时这些技术也在煤矿开采领域中尝试。
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在煤矿开采工作应用的充填开采技术，其环保性比较强，在实际应用的过程中不但可以保证地质结构的平衡发展，还不会对周围的环境造成破坏，同时也可以避免废弃物的产生，将其合理应用到煤矿开采工作中，对煤矿行业的发展有着重要作用。
四、煤矿充填开采技术的应用
煤矿充填开采技术在应用的过程中可以有效避免地质沉陷问题，还可以降低对自然资源造成的破坏。该项技术的应用效果较为明显，但是其应用成本也比较高，这对该项技术的推广有着抑制作用。所以，在应用该项技术的过程中，一定要考虑到投入的成本，并将其与沉陷赔偿和损失费用结合在一起进行考虑。通过对该项技术的应用调查发现，成本较高是阻碍煤矿充填开采技术应用和推广的主要因素之一，想要改善这种局面，国家就需要加大扶持力度，出台相关政策，才能推动该项技术的发展。
1、覆岩离层分区隔离注浆煤矿充填技术
覆岩离层注浆充填技术主要应用原理就是通过利用岩移运动时在覆岩中产生的离层空洞，将充填材料通过钻孔填充到离层空洞中，以达到支撑覆岩的目的，将覆岩移动传达到地表的现象减缓。其理论基础为离层量、覆岩离层的位置及覆岩层的发育规律的分析，根据相关研究表明，关键层下会出现覆岩离层，如果两个关键层出现断裂现象那么就不会出现离层。在关键层首次产生断裂前可以进行注浆充填，其断裂之后就较难充填。因此，这种充填技术适合在关键层首次产生断裂之前。这项技术在我国没有得到广泛应用的原因为充填材料为液体会产生流动现象，因此无法充满，影响注浆减沉陷的效果。因此，采用覆岩离层分区隔离充填技术可以将隔离分区一一注满，对覆岩进行支撑，减少沉陷现象。
2、采空区膏体条带煤矿充填技术
采空区膏体条带煤矿充填技术的应用原理就是在煤矿被采出之后，同时在顶板冒落之前对采空区利用膏体材料进行充填，构建成充填条带，以此来支撑覆岩。当覆岩主关键层的首次断裂宽度大于未充填的采空区时，同时充填条带可以长久稳定保持时，对地表沉陷就可以有效控制。这种技术的应用主要有两种模式:长壁条带及短壁间隔条带充填开采模式，其中短壁间隔条带充填开采技术的应用比较容易，适合应用在煤矿开采中。
3、条带采冒落区注浆煤矿充填技术
现阶段，我国在建筑物下压煤开采运用条带开采技术时，有一定的问题，就是煤炭采出率不高，同时这种技术的应用也容易造成地表下沉现象。其主要原因就是由于冒落区的形成，该区域承载能力丧失，其载荷主要集中在两侧的煤岩柱上，使其被压变形，造成沉陷现象。条带采冒落区注浆充填技术的应用有效地弥补以上的不足，在建筑物压煤条带进行开采时，通过钻孔对条带冒落区进行注浆充填，其充填材料为破碎矸石，补充空隙，起到承载的作用，以分担两侧煤柱的载荷，减少压缩变形，减缓地表的沉陷现象。
结语：在进行煤矿开采工作中，很容易出现地质沉陷的问题，将充填开采技术应用到煤矿开采领域，可以避免这种现象的发生，同时也不会对周围的环境造成影响，有较高的应用价值。上文对比较常用的几种充填开采技术进行了研究，其可以在煤矿领域的应用中提供理论支持，该项技术的应用对煤矿行业的发展有着重要意义，要实现该项技术的合理应用，才能将其应用价值发挥出来。
参考文献：
[1]王明强.基于控制煤矿开采沉陷的部分充填开采技术研究[J].科技风,2016(14):122-122.
[2]杨宇斌.控制煤矿开采沉陷的部分充填开采技术[J].内蒙古煤炭经济,2015(12):178-178.
论文作者:郑奎辉
论文发表刊物:《基层建设》2018年第24期
论文发表时间:2018/10/1
标签：煤矿论文; 技术论文; 条带论文; 该项论文; 地表论文; 地质论文; 工作论文; 《基层建设》2018年第24期论文;