小屯矿膏体充填开采对覆岩移动的应用研究[范文]

        1绪论

1.1 课题提出的目的与意义（The Purpose and Significance of the Topic）

在我国现代化建设中，煤炭的地位举足轻重，在我国能源消耗结构中一直占据主导地位[1]。据统计，煤炭在一次能源消耗中所占比例达到70%以上，这一现状在短期内不会改变。煤炭开采工业的重要性不言而喻，因此煤炭的有效利用成为采矿工程的一个重要课题。

小屯矿膏体充填开采对覆岩移动的应用研究(示意图)

我国煤炭资源分布与经济发展极不平衡。我国东部地区经济发达，但煤炭储量较小。西部地区经济落后，但煤炭储量却很庞大。虽然经济发达的东部沿海城市煤炭储量很少，但煤炭的消耗量却达到60%以上。煤炭消耗与分布不平衡的格局长此以往会严重阻碍我国经济社会的发展。改革开放以来，我国经济快速发展，与此对应必然会消费大量煤炭。伴随煤炭生产重心的向西转移，运输距离将逐渐扩大，成本将不断提高。因此在东部地区如何高效的利用煤炭是当前的重中之重。而解决“三下”压煤问题是最为直接有效的途径。

“三下”压煤主要是指建筑物下、铁路下、水体下的煤。据粗略统计，到1996年，我国三下压煤的总量在，储量很大。对于东部矿井，如果能将三下压煤开采出来，对于提高矿井的服务年限以及缓解我国东部地区的煤炭消耗紧急形势具有重要的意义。

作为煤矿绿色开采技术一部分的充填开采不仅可以解决三下压煤问题，提高煤炭的采出率，而且对于煤矸石的处理以及控制地表沉降具有重要的意义。

一直以来我国煤矿的井工开采绝大多数都采用垮落法来处理采空区，造成了矸石大量堆积，地表塌陷，地下水流失等一系列的问题，影响经济社会的和谐发展。煤矿企业以及科研机构都在寻求有效的方法来解决这一问题。而充填开采通过不同的材料充填采空区，不仅可以控制岩层移动和地表沉降而且还可以帮助解决煤矸石堆积问题，为资源开发和环境协调发展做出了重大贡献，成为煤矿绿色开采的重要组成部分。

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1.2国内外研究现状（Research Status at Home and Abroad） 

1.2.1充填开采的国内外研究现状

⑴国外研究现状

从时间先后来看，国外煤矿充填开采技术大致经历了四个发展阶段：

①20世纪40年代以前。这个时候煤矿充填主要以矸石充填为主，将开挖巷道和工作面回采所产生的废弃矸石直接送入采空区，充填效果差。

②20世纪40-50年代。这个时候开始使用水力充填技术。水力充填工艺最先使用于美国，随后开始扩展到南非、澳大利亚、德国等地。但水力充填技术也有一系列的缺点，例如充填浓度低，脱水严重。在70年代以后便很少去应用。

③20世纪60-70年代。这个时候以胶结充填技术为主。胶结充填技术率先发展于加拿大，之后便长足发展。

④20世纪80-90年代。此时以高浓度充填技术为主。高浓度充填技术主要包括碎石砂浆充填和膏体充填等等。高浓度充填技术相比于之前的几种充填方法可以降低采矿成本和保护环境，近年来发展迅速，先后应用于澳大利亚、加拿大、德国、南非、美国和俄罗斯等地。

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