Page 229 - 煤矿安全生产与生态环境治理和发展问题研究

第六章 煤矿综采采空塌陷区生态环境治理

泵性要求的条件下，应采用最低成本的配比。另外，浆料的可泵性与塌落度有
关，而固料的质量浓度、灰砂比以及颗粒组成均会对矿山采空区胶结充填材料塌
落度产生影响。根据工程经验，塌落度在 20cm 以上就可以进行泵送，塌落度为
24~28cm 可实现自流输送。为了提高尾矿砂的利用率，经常会用强大的泵送设备

对流动性很差的高浓度尾砂充填材料进行运输。总体而言，新型充填胶凝材料解
决了传统水泥胶结成本高、井下脱水困难、强度低且存在污染风险等问题。对于
充分利用黏土、尾矿等废弃物开发出来的新型充填胶凝产品，其最大优势就是可
以就地取材，提高固体废物的综合利用率，还能很好地满足低成本、高性能等需

求，但利用固体废物开发新型充填胶凝材料亦存在部分固体废物没有胶结能力以
及对环境造成污染等问题。因此，如何高效激发和活化固体废物、固定其污染成
分是该类胶凝材料的研发重点之一。

第五节 煤矿采空区治理与发展趋势

建立矿山采空区赋存情况数据库。随着大数据技术广泛应用和 5G 时代的到
来，加强相关建设生产部门的技术和经济投入，以统一的标准建立矿山采空区赋

存情况数据库，可为后续的工程建设节约探测费用，也将有助于政府对矿山采空
区进行标准化安全管理。
加大高浓度胶结充填技术的推广。高浓度充填技术已在矿山采空区治理中有
所应用，诸如膏体充填可将浆体浓度提高至 80% 以上，在大量消纳矿山尾矿、

废石的同时，膏体固化形成的充填体强度大、接顶率高，能有效控制矿山采空区
的围岩移动，以消除安全隐患。同时，高浓度胶结充填技术具有耗水量少、脱水
率低、能显著减少水资源的浪费并降低水污染风险的优势，因此具有极大的推广
价值，是矿山采空区充填方法今后重点的研究方向。

建立并完善矿山采空区智能化处置系统。在监测采空区围岩稳定性、处理采
空区的过程中，应积极引入声发射技术、光纤传感技术等监测技术、人工智能系
统以及自动化装备。利用人工智能系统对监测采集的大量数据进行处理，在对采
空区围岩稳定性进行实时预测评价的同时，提供合适的采空区处置方案并结合自

动化设备对施工的各环节进行精细化调整，这将极大地减少操作人员的失误与工
作量，以实现对采空区的精细化、智能化处置。

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