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随着国民经济的快速发展,我国煤炭产量已由八十年代的年10亿t增加到现在的25亿t左右,而且还在继续增加。煤炭做为我国的基础能源,占全国能源总量的70%以上,煤炭工业能否健康发展直接影响到国民经济的发展。而目前随着煤炭开采强度的逐年增大,一些开采时间较长的矿区煤炭资源储量接近枯竭,所剩余储量也大部分被各类建筑物压覆,尤其是华东、华北、东北地区尤为严重,如何解放被压覆的煤炭资源,保证能源供应,已是煤炭工业面临的重大课题。 煤炭开采及其它采矿活动,如金属矿、石膏矿等,绝大部分为地下开采,地下的采矿活动造成了大量的地表变形和地质环境破坏,使得基本农田无法耕种,农民的利益受到巨大损失,给人民的生产生活带来很大的不便。有些采矿塌陷地区引发严重的地质灾害,造成了重大人员伤亡和财产损失。 如何减少采矿活动对地质环境及建筑物的破坏,解放煤炭资源,保持矿井的可持续发展是当前矿业行业,尤其是煤炭行业面临的重大课题。在过去的四十余年里,我国对建下煤炭开采的研究工作一直在进行,并且不论从理论还是从工程实践方面都有了明显进展,如条带开采技术应用于建下取得了一定效果,但资源回收率低的问题不能令人满意;再如近几年来兴起的矸石充填、膏体充填、砂石以及黄土充填等技术在不同的条件下都有了应用,但从技术应用过程与效果看,普遍都存在初期投资大、技术工艺复杂与不完善、技术实施后不能有效控制地表的塌陷等问题,也都不能让人满意。存在的具体问题有:①充填工艺复杂,初期投资高,系统可靠性低;②充填料以固体为主,运输工程量大与运送不便;③充填速度慢,劳动强度高;④充填与工作面回采相互影响,使工作面生产效率降低;⑤充填后采空区密实性不够高,使地表下沉量达不到预期效果;⑥充填成本高。显然这些问题制约着采空区充填开采技术在“三下”中的推广与应用。 由我公司研制的超高水充填材料以及与其相配套的充填工艺技术是解决“三下一上”煤炭资源开采的有效技术。从目前现场应用情况,该技术克服了上述其它采空区充填技术所存在的问题,是理想的采空区充填方法。而且超高水充填开采技术也可在地板承压水、采空区积水防治冲击地压防止、无煤柱沿空留巷、提高开采上线、采空区封闭等诸多安全生产方面都将是非常有效的技术手段,还可以广泛用于其它矿业等领域的充填和封堵工程。 |