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摘要 ：固体充填开采技术在矿山开采中广泛应用，对 提高开采效率和保障安全起到重要作用，应该引起重视。 本文重点探讨了矿山工作面固体充填开采技术的应用。首 先介绍了该技术手段及其优势，然后分析了固体充填开采 的流程，并探讨了当前面临的问题。最后提出了优化矿山 工作面固体充填开采技术应用效果的方法，希望对相关研究有所启发。
关键词 ：矿山工作面,固体充填开采,技术应用
在当前我国的矿山开采生产中，为了提高效率和保障 安全，优化控制矿山工作面是非常必要的。其中，固体充 填开采技术的应用具有很大优势，能够改善矿山开采模 式，解决固体废弃物带来的环境问题。尽管固体充填开采 技术已在许多矿山项目中推广使用，并展现出明显优势， 但仍存在一些问题和缺陷，需要进一步优化改进。因此， 技术人员应高度关注， 并进行相关研究。
1 矿山工作面固体充填开采技术概述
1.1 固体充填开采
固体充填开采技术是我国目前常用的矿山开采技术之 一。它主要通过将机械破碎后的矸石、固体废物和其他垃 圾混合粉煤灰、黄土等材料，形成理想的固体充填材料， 在矿山工作面中有效填充，确保工作面的稳定可靠，避免 采空区域出现严重安全隐患。据目前的应用情况来看，固 体充填开采技术能够有效解决采空区可能存在的严重安 全隐患，成为优化矿山开采效果的重要手段。在固体充填 开采技术的应用中，选择适合的固体充填材料至关重要。 目前常用的材料有矸石、黄土、粉煤灰和固体垃圾。矸石 在矿山开采过程中是重要的处理任务，将其应用于固体充 填可以实现无矸化开采 ;黄土又是重要的充填材料，尤其 是对于黄土废弃物而言，能够优化充填效果 ;粉煤灰的运 用也能够改善充填效果，矿山项目可以引入热电厂生产的 粉煤灰 ;固体垃圾的应用同样可以发挥理想作用，但需要避免其存在毒害问题或其他不良影响。
1.2 矿山工作面固体充填开采技术应用优势
在矿山工作面固体充填开采技术应用中，作为目前较 为常见的采空区处理方式，它在矿山开采生产中起着重要 的作用。它的应用优势主要体现在以下几个方面。
首先，矿山工作面固体充填开采技术的应用可以有效 提高开采效率。在矿山开采生产中，固体充填开采技术能 够很好地实现充填处理和开采作业的同时进行，从而解决 了传统矿山开采中两者需要交替进行开采的问题，避免了 时间上的浪费，有助于提升整个开采速度，使矿山工作面 的推进更加顺畅高效，以确保矿山的开采量。相比传统的 矿山支架应用模式，固体充填开采技术同样具有明显的高 效特点， 有助于推动矿山工作面的高效有序开采。
其次，矿山工作面固体充填开采技术的应用还能有效 确保开采安全性，显著降低事故发生的概率。在固体充填 开采技术的应用过程中，虽然操作相对简单，没有过于复 杂的工艺，但却能形成较为稳定的矿山工作面结构，避免 了矿山工作面出现变形或顶板坍塌风险，创造了理想的矿 山开采环境条件。在固体充填开采技术应用下，矿山工作 面通常可以形成较理想的填充效果，特别是在选择合适的 材料后，能够提供可靠的支撑作用，为矿山开采提供可靠 保障。
再次，矿山工作面固体充填开采技术的应用还具有较 强的经济效益，有助于控制开采成本，成为当前受到重视 的一种矿山工作面处理方式。在固体充填开采技术的应 用中，不仅整体工作量相对较小，能够快速形成理想的充 填结构，而且在材料应用方面也能够实现理想的成本控制 效果。由于固体充填开采技术应用中对各种材料的要求较 低，例如矸石、黄土、粉煤灰和固体废弃物等，成本并不 高，并且明显减少了对充填袋和土工布的使用量，从而带 来更好的经济效益。
最后，矿山工作面固体充填开采技术的应用还有助于环境保护，这是当前矿山开采生产所面临的基本要求。由 于固体充填开采技术对填充材料的要求较低，可以借助一 些废物或其他无价值材料进行充填处理，避免了这些因素 可能带来的严重环境污染问题。例如，充分利用矿山中的 矸石可以有效保护矿山现场环境，促进矸石的再利用，避 免矸石堆积对矿山表面造成不利影响 ;对各类固体废弃物 进行充填利用可发挥良好的环境保护作用，作为固体废弃 物无害化处理的重要方式， 应引起高度重视。
2 矿山工作面固体充填开采技术流程
在矿山工作面固体充填开采技术应用中，为了有效优 化作用效果，技术人员应该重点关注整个技术流程，以便 解决可能出现的严重矿山工作面偏差问题。具体到矿山工 作面固体充填开采技术应用中， 重要的技术流程如下。
首先，矿山工作面固体充填开采技术应用需要进行前 期准备工作，以确保固体充填开采顺利进行。在固体充填 开采前的准备工作中，技术人员应注重充填隔离墙的布 置，以形成理想的密封隔离效果，有助于后续构建理想封 闭空间，为固体充填处理创造良好条件。在充填隔离墙布 置中，技术人员应注意选择专用充填支架、木板和彩条布 等材料，实现相应区域的充分隔离。在矿山工作面充填隔 离墙构建完成后，技术人员还应合理设置充填管，确保与 充填隔离墙协调一致，尤其是在相关立柱和支架处理中， 需要重点控制， 避免冲突， 并利用铁丝进行捆绑控制。
其次，固体充填材料的制备是关键环节，也是直接影 响充填效果的重要因素。在固体充填材料制备中，技术人 员应注重选择适宜合理的材料类型，首选矿山现场存在的 矸石作为原料，然后适当引入周围的固体废弃物和粉煤 灰，经过机械粉碎混合，制成矿山工作面固体充填所用材 料。当然，对于固体充填材料的选择，技术人员同样需要 进行必要的审查，确保这些材料具有理想的应用性能。对 于明显影响和制约因素的固体充填材料，技术人员需要及 时替换处理，以优化固体充填开采技术应用条件。在固体 充填材料粉碎处理后，技术人员还需对其进行详细检测分 析，判断其是否具备理想的充填应用效果。对于存在明显 缺陷和现场不匹配问题的混合料，技术人员需要及时替 换，避免对后续固体充填开采作业造成严重危害和不利影 响。此外，技术人员需要严格控制充填材料的含水量，以确保形成理想的密实条件、高稳定性和强度。在控制固体 充填材料的水分时，技术人员应首先从原材料入手，避免 使用含水量过高的固体填充原材料。在固体填充混合料配 置过程中，技术人员还需严格控制含水量，并合理添加水 分，将含水量控制在约 14%左右，以更好地优化充填后的 结构体系处理效果。
再次，对充填隔离空间进行充填处理是为了实现理想 的充填效果和构建良好的支撑结构。在充填处理中，技术 人员首先必须确保充填管路通畅，并在适当的闸阀开启 的基础上，检查是否存在管道堵塞或流量不畅的问题，以 确保固体材料充分填充进隔离空间，这样才能达到最佳应 用效果，避免内部出现严重的孔洞。在隔离空间充填处理 中，技术人员还需高度关注矿山工作面顶板下沉问题，并 精细控制各项影响因素。对于控制矿山工作面顶板下沉问 题，首要任务是严格控制顶板暴露时间，避免过长时间暴 露对后续充填处理效果的影响，从而更好地确保顶板的稳 定性。对于直接顶的控制同样重要， 以便能够有效支撑它， 预防不规则冒落，并优化充填支撑效果。技术人员还需严 格控制端头的充实率，以保证其稳定性，实现矿山工作面 的密实控制， 以应对潜在的下沉风险。
最后，对矿山工作面固体充填部位必须进行详细的检 测和质量把关。技术人员应及时利用适当且合理的检测方 法，分析和评估填充部位的稳定性和强度，及时发现内部 空缺和不密实的风险，以进一步优化矿山工作面固体充填 效果， 并为采矿工作的实施提供理想条件。
3 矿山工作面固体充填开采问题分析
在当前阶段的矿山工作面固体充填开采处理中，虽然 该技术手段的应用越来越广泛，并且已经在矿山开采生产 中发挥出了积极的作用，但仍存在一些问题和制约因素， 可能会影响矿山工作面固体填充开采的有序进行。以下是 比较突出的问题。
首先，充填材料作为关键技术要素，在矿山工作面固 体充填开采处理中表现出了明显的短缺和不合理应用的 问题。在矿山工作面固体充填处理中，矸石是基本常用材 料，尽管在矿山开采前期有大量可供应用的矸石材料进行 填充处理，但随着矿山开采的进行，可供应用的矸石逐渐 减少，需要引入更多其他固体材料，从而增加了转运应用的压力，这可能成为限制矿山工作面固体充填开采处理的 因素。当然，如果在大量固体材料应用于矿山工作面充填 处理时，缺乏必要的检测把关，随意进行充填处理，则同 样会影响最终的充填效果， 甚至可能埋下安全隐患。
其次，固体充填效率不高。在矿山工作面固体充填开 采技术应用中，虽然可以实现固体充填和开采作业的同 步进行，避免了交替作业导致的开采效率低下问题，但具 体到固体填充处理中，仍存在明显的效率低下问题，无法 很好地形成理想的矿山开采效果。例如，在矿山工作面固 体充填开采处理中，充填作业和开采作业需要使用同一空 间，容易出现相互干扰问题。从固体充填处理流程来看， 由于相关操作执行不规范，加上充填处理中的捣实和凝固 处理所需的时间较长，都会影响整体作业效率，导致矿山 工作面固体充填开采效率低下。
最后，当前矿山工作面固体充填开采还存在明显的针 对性不足的问题，可能在实施过程中出现较为明显的缺陷 和不可行因素。在矿山工作面固体充填开采处理中，技术 人员缺乏对于现场实际情况的充分分析，既没有准确掌握 矿山工作面开采的实际情况，也缺乏对水文地质等相关资 料的充分分析，难以形成较理想的固体充填开采方案的执 行效果，很可能导致相应方案无法应用，且容易出现严重 的隐患，影响矿山工作面的沉降或变形风险，难以创造理 想的矿山开采条件。
4 矿山工作面固体充填开采技术应用要点
在矿山工作面固体充填开采技术应用中，存在着一 些问题和缺陷，因此未来的实际应用需要考虑以下几个 方面。
首先，我们需要重点关注固体充填材料的选择。固体 充填材料是关键因素，我们应将其视为重要的管控目标， 解决固体充填材料可能带来的负面影响和危害。在矿山 项目中使用矸石时，技术人员要做好规划分析，确保矸石在工作面固体充填处理中得到合理利用，并与其他固体材 料配合使用，避免出现过度依赖矸石而后期无法使用的情 况。选择其他外部固体材料时，技术人员需要进行严格审 查把关，确保其符合固体充填需求，并具备粉碎和混合使 用的条件。在使用固体充填材料之前，技术人员还需要进 行检测分析， 严禁使用不合格材料进行充填处理。
其次，我们应重点考虑提高整体效率，避免较严重的 时间延误问题。因此，矿山工作面固体充填开采技术标准 需进一步完善，对整个流程和各个环节进行全面优化，以 更好地指导实践工作，避免矿山开采过程中的混乱问题。 例如，需要高度重视固体充填作业和开采作业的协调性， 以优化固体充填开采效率，避免相互之间的矛盾问题。另 外，在固体充填技术应用方面，还需要进一步提升机械化 水平和自动化控制水平， 以提高整体操作效率。
最后，矿山工作面固体充填开采技术的应用还需要注 重针对性和适应性。技术人员应重点分析矿山开采项目， 全面了解矿山开采情况和工作面相关信息，明确固体充填 开采技术的需求，从而制定更合理的方案。例如，针对矿 山工作面顶板的水文地质信息，技术人员需要分析其对固 体充填开采技术应用提出的要求，以保证充填后能够形成 理想的支撑作用，避免顶板下沉风险，创造较理想的矿山 工作面空间条件。
5 结语
综上所述，矿山工作面固体充填开采技术在当前矿山 开采生产中发挥着重要的积极作用，有助于提高开采效率 并确保安全。为了有效优化该技术的应用效果，技术人员 应在准确掌握整个流程和关键环节的基础上，综合分析和 优化处理当前存在的问题，以确保矿山开采生产的高效有 序进行。
(作者单位 ：山东东山王楼煤矿有限公司)
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