04 覆岩离层注浆充填开采技术
覆岩离层注浆充填开采技术也是膏体充填一种形式,是利用煤层开采后覆岩下沉开裂过程中形成的离层空间,借助高压注浆泵,从地面通过钻孔向离层空间注入充填材料,减少采出空间向上的传递,支撑离层上位岩层、减缓岩层进一步弯曲下沉,从而达到减缓地表下沉的目的。
可以说,目前充填技术是成熟的,那为什么没有大规模推广呢?
根据资料显示,目前我国26 个分布有煤矿的省份中均有充填的煤矿,涉及51家矿业集团公司,多达100 座煤矿,目前还有上升的趋势,但是相比总的煤矿基数,这个量很是很小的。
我国各省充填矿井数量分布不均衡,充填矿井主要集中在华东地区,如山东、山西、河北、河南、安徽等省份; 陕西、内蒙古、宁夏充填矿井数目呈现上升趋势,拟充填矿井数目增多; 华南地区、东北地区充填矿井零星分布,数量较少。这根地形和煤矿分布有关。
陕西、内蒙古、宁夏、甘肃等省( 区) 以大型煤矿为主,煤炭产量大,矸石量也大,运用充填开采处理矸石具有广阔的应用前景,目前,新增大量的拟充填矿井,该区矿井在高产高效的优先原则下,局部进行充填开采,主要实现处理矸石的目标,如神东煤炭公司布尔台、寸草塔煤矿,神华宁夏煤业有限公司任家庄煤矿、红石湾煤矿。
目前充填开采在中小型矿井及产能≤500 万t /a的大型矿井中应用较多; 产能>500 万t /a 的特大型矿井充填实例较少,毕竟充填效率太低了。
煤矿充填开采技术自诞生以来,优缺点就非常明显。只不过现在是在找最小平衡点,最大限度找到平衡点!
01 充填开采投资大、建设周期长
进行充填开采的煤矿,一般都是生产矿井,甚至是一些开采末期的矿井,充填系统需要重新设计和建设,这导致充填开采需要在现有基础上增设充填系统,包括充填材料的制备、充填材料的下运、井下充填系统的形成和充填装备等,需要在地面建设矸石储运、投料系统,建设相应的井下矸石运输系统,设备的购置和系统的建设需要一定的资金投入和建设周期,少则几千万,将近一年的建设周期,致使充填开采的快速性和时效性受到限制,严重限制了充填开采技术的推广!
02 充填开采使原煤生产成本加大
充填开采要将煤矸石充填到采空区,就煤炭生产本身而言必然要增加吨煤成本,充填开采方式吨煤增加成本一般在几十,甚至百元以上,在煤炭品质优良的矿井还能够承受。但有的矿井煤质差、产量受限,利润较低,充填增加的成本使利润空间变小,大大降低了矿井充填开采的积极性,这是一个非常重要的制约因素。
03 充填开采可靠性有待验证
经过多年的研究与实践,我国充填采煤技术已经形成理论技术体系,充填开采技术和装备水平已大幅提高,充填开采能力已显著提升。
但是,仍有相当一部分煤炭企业对充填开采的认识还停留在多年前的充填开采设备和工艺层面,对充填效果、吨煤成本、产量仍有质疑,认为充填开采不能作为一种采煤方式,限制了该项技术的推广应用。
随着国家的重视,在政策方面有了很大提升,相信充填开采技术会越来越受到煤炭企业的重视,尤其是新型充填材料的不断出现,是的充填成本越来越低,也解决了很多矿充填材料不足的情况。
相信充填开采技术将会迅速在全国推广,将有效地推进采煤沉陷区治理,产生巨大的社会、经济与环境效益!