1、“.....其中村庄和环境保护区压煤量达亿，占到总 资源量的二矿合计全部压煤量达亿山西新元煤炭有限责任公司三 下压煤资源约亿，约占可采储量亿的，仅太旧高速保护煤柱的 压煤就达到亿，而准备采用充填采煤技术的井田西北部太旧高速和村庄下压 煤达到万这些压煤资源的无法开采严重影响了集团公司煤矿的生产建设， 制约着公司的可持续发展。 阳泉矿区的固体废弃物由于多年积累，城市周围分布着座矸石山，其占地 超过亩矸石存量超过亿，此外还有超过万的电厂粉煤灰未得到 有效处理。 这些固体废弃物的排放不仅占用了大量土地，还增加了企业生产的附 加成本仅山西新元煤炭有限公司年的排矸费用就高达万元。 此外矸 石粉煤灰风化后的粉尘严重影响了矿区的空气质量，淋雨后其中含有的重金属 物质又进入地下水，污染水资源同时矸石山内部容易发热自燃，释放有害气体 据估计仅阳泉矿区周边矸石山每年释放的就达万，潜藏爆炸危险，严 重威胁矿区群众的安全。 这些固体废弃物的治理问题已经成为阳泉矿区建设和谐 生态建设和谐矿区的大障碍。 由此可知......”。

2、“.....是阳泉矿区亟待解决的重大科学与工程技术难题。 通过调研，阳泉 集团与中国矿业大学合作，提出填技 术方面能控制地表的下沉而达到加强矿井通风的管理防止井下煤炭自燃的目 的。 风流经过井下通风系统中的风墙风桥等时会出现漏风的状况，这些都是由 于地表运动产生裂隙引起的，充填可以解决上述问题。 矸石充填的方法般根据充填料充填采空区的方式来确定，包括人工充填 机械充填风力充填水力充填。 常用的两种充填方法是风力充填和水力充填......”。

3、“..... 严重制约着矿井的可持续发展。 几十年来，为了解决三下压煤问题，各级地方政府和煤矿企业都做了大 量的工作，科技人员也进行了多项技术研发和推广普及工作，使三下采煤技 术的整体水平有了较大的提高，开发了包括迁村开采条带开采限厚开采协 调开采离层带注浆充填采煤膏体充填采煤等多种技术，然而这些技术成本过 高，且不能达到高效机械化，无法规模性的开采三下压煤。 目前采出的三 下压煤大约是靠搬迁实现的，但导致了大量塌陷区，造成严重的生态与环 境破坏，而且相当部分建筑物具有特殊的历史或象征意义也难以搬迁。 同时，煤矿生产中排放大量的固体废弃物矸石，传统的方式是直接堆放于地 表，形成煤矿特有的地表特征建筑物矸石山......”。

4、“.....目前全国历年累计 堆放的煤矸石达亿，规模较大的矸石山有多座，占用土地约万， 且每年还以亿的速度继续增加。 同时矿区的自备电厂生产过程中也排放 第页 了大量的粉煤灰，据统计全国粉煤灰存量已超过亿，且以每年万的 速度快速增加，给矿区带了新的难题。 就阳泉煤业集团有限责任公司而言，整个矿区压煤量巨大。 例如寺家庄 煤矿地质储量亿，其中村庄和水资源压煤量亿，占总资源储量的 五矿后备区地质储量亿构筑物概况及高速公路的设防标准 充填采煤沉陷预计参数选择 充填采煤沉陷预计结果 项目投资与效益分析 项目的各项投资分析 充填采煤吨煤成本分析 经济与社会效益分析 第页 绪论 立项背景及意义 煤炭作为我国主要的支撑能源，随着国民经济的快速发展，位于煤炭下游的 电力钢铁铁路等行业对煤炭的需求逐年加大，导致近年来煤炭开采速度加快， 随着矿井开采年限的延长和采深的延伸，大批资源矿井逐步进入残采阶段，部 分矿井已进入衰退期，有的甚至关井转产。 煤矿的衰老现象已成为资源型企 业的共性问题......”。

5、“..... 目前许多矿区 不得不面对传统技术无法开采的三下建筑物下铁路下水体下压煤难题。 据不完全统计，我国国有骨干大中型矿井三下压煤量达到亿以上， 然而到目前为止，从三下采出的煤炭仅有亿左右，占整个三个压煤 量的左右。 目前多数矿井都存在三下压煤的问题，般都占矿井可采储量 的，部分高达。 由此可见，随着矿区煤炭资源的枯竭及相关行业对 煤炭需求量的继续加大，矿区三下压煤问题逐渐凸现出来，而建构筑物 下压煤尤为突出。 建构筑物下压煤问题直接影响着矿井的正常生产，造成生 产接替紧张产量降低服务年限缩短，步降低采矿成本或环境保护的需要，因而发展了高浓度 充填技术膏体充填块石砂浆胶结充填和全尾矿胶结充填等新技术。 高浓度充 填是指充填料到达采场后，虽有多余水分渗出，但其多余水分的渗透速度很低 浓度变化较慢的种充填方式。 制作高浓度的物料包括天然集料破碎岩石料和 选矿尾砂。 对于天然砂和尾矿料的高浓度概念，般是指重量浓度达到了的 第页 充填料浆。 所谓膏体充填则指充填料呈膏状，在采场不脱水......”。

6、“..... 块石砂浆胶结充填则指以块石作为充填集料，以水泥浆或砂 浆作为胶结介质的种在采场不脱水的高质量充填技术。 全尾矿胶结充填则是指 尾矿不分级，全部用作矿山充填料，这对于尾矿产率低和需要实现零排放目标的 矿山是十分有价值的。 国外有澳大利亚的坎宁顿矿加拿大的基德克里克矿洛 维考特矿金巨人矿和奇莫太矿，德国的格隆德矿和奥地利的布莱堡矿，以及南 非美国和俄罗斯的些地下矿山都在近年来应用了这些新的充填工艺与技术。 国内则分别在凡口铅锌矿济南的张马屯矿湘西金矿等矿山投入应用。 目前矿山应用的充填采煤方法与技术主要如下 胶结充填采矿法 胶结充填始于世纪年代的加拿大，经过几十年的发展，高浓度的胶结 充填技术现在已经被应用于实践。 例如似膏体充填膏体充填 尚处于实验阶段。 此充填法有以下特点第，浆液充填至采空区冒落矸石的空 隙第二，浆液凝固后有胶结性能及定的强度第三，充填浆液凝固后无水析 出，克服了水砂充填排滤水的难题第四，充填与采煤平行作业......”。

7、“.....为了节约生产成本和保护生态环境，有人提 出用热电厂的粉煤灰部分地代替水泥形成充填料浆，取得了良好的经济与社会效 益。 粉煤灰是热电厂排弃的废料，占用土地污染环境，年排放量在亿左右， 但利用率仅为。 研究表明，粉煤灰是种人工火山灰材料，具有定的胶结 性能，可以部分地代替水泥，在矿山充填领域具有广阔的应用前景。 煤矸石充填采煤法 在煤矿的煤炭生产中伴随产生的固体废物矸石在，我国历年累计堆放 的煤矸石约亿，而且堆积量每年还以亿的速度增加。 美国年产矸石 量也在亿以上，经洗选产生的入选煤量的做为矸石直接排放于矸石山。 相关专家学者普遍认为，煤矿排矸带来的问题，可以通过煤矸石作为充填物料充 填在井下得以解决。 合理的矸石充填技术能够置换出更多的煤炭资源，从而提高煤炭资源的采出 率。 矸石充填技术在世纪年代的欧洲煤炭行业中应用较为普遍。 美国在长 壁工作面以及近距离煤层开采中，也采用了矸石充填技术。 同时认为矸石等。 胶结充填物 料包括包括胶结剂充填骨料和水。 般地讲，胶结剂应满足以下两个条件第 ......”。

8、“.....胶结 剂和对应的充填物料成本低廉。 新型的材料主要有全砂材料与高水速凝材料。 前 者所固结的砂土中含泥量可达甚至更高，而水泥般在左右后者能将 倍于自身体积的水凝结成固体，具有速凝早强的特性。 覆岩离层注浆充填法 覆岩离层注浆充填法是利用矿层开采后覆岩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物料，占据空间减少采出 空间向上的传递，支撑离层上位岩层减缓岩层的进步弯曲下沉，从而达到减 缓地表下沉的目的。 该充填法是近年来才开发研究的。 研究认为采场离层带的产生是有定条件 的，即在煤层上覆岩层中存在硬度明显不同且具有定厚度的岩层。 且通过试验 表明，在工作面前后方处离层发展最为充分。 我国自世纪年代后期 先后在大屯徐庄煤矿新汶华丰煤矿兖州东滩煤矿等进行了离层注浆试验，不 同程度地减缓了地表沉陷，取得了定的实践经验，取得了定的效果。 但对离 第页 层注浆的减沉效果尚存在争论......”。

9、“.....现表建构筑物 安全使用的前提下，达到开采出三下压煤的目的，并实现固体废弃物井下处 理减少辅助运输压力降低排矸费用，减少固体废弃物地面堆积对环境的污染破 坏，实现矿区资源与环境的协调发展。 该技术的研究具有以下重要意义 提高矿井煤炭采出率，延长矿井服务年限 第页 研发的综合机械化固体充填采煤技术可安全高效采出三下压煤，采出率 可达，延长了矿井的服务年限。 同时，缓解了资源枯竭型矿井带来的人员就 业问题，确保了矿区社会的稳定。 实现矸石等固体废弃物井下处理，改善矿区周边生态与生存环境 该项技术的成功实施，可解决矸石等地面排放带来的生态环境破坏问题，改 善矿区周边的环境，以及生存与生活环境。 革新煤矿企业的采煤方法，为类似条件矿井开采提供重要的技术借鉴 该项技术的成功应用，将推动我国三下压煤开采技术的发展，革新充填 采煤技术，为我国存在类似问题的矿井开采提供重要的技术借鉴。 总之，该项技术的研发对充填采煤方法的发展具有重要意义......”。