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摘要：随着当前相关技术手段的不断发展，采矿行业的技术应用与管理工作也取得了巨大的发展与进步。为实现对煤矿开采作业效率的有效提升，本文就提出了在井下采用煤矸分离与综合机械化固体充填采煤技术，详细分析了重介质选煤法、动筛跳汰法、选择性破碎法等技术措施，希望能够为有关研究人员提供一些有价值的参考。
关键词：煤矸分离；机械化；固体填充；采煤技术
目前我国在综合化固体废弃物充填采煤技术领域内现已取得了较大的技术突破，且在煤矿开采领域内对于煤矸分离与综合机械化固体充填采煤技术予以了大规模的推广与应用，收获到了巨大的社会与经济价值。随着相关固体充填采煤技术不断向着更加安全且高效化的方向所发展，井下煤矸分离技术也成为了对煤炭资源实现绿色开采的一项重要措施手段。
一、固体充填采煤技术概述
煤矿充填物大多都是由井下掘进矸石内所获取到的，开展填充开采作业是促使周边压煤能够得以采出，同时降低对开采作业区域内煤矿压力的平衡调整。机械化固体填充采煤在初期阶段有着十分典型性的特征，即采用无需夯实的施工技术，同时选用浅槽重介煤矸石精筛系统，实现煤矸分离，促进工作效率的显著提升。通常煤矿当中的充填物质都是矸石或粉煤灰等物质所充当，在实际的施工过程当中能够在很大程度上降低在采煤区域内对冲击层和地面建筑、断层压煤所带来的负面干扰。
充填采矿处理选用的充填物质均是来源于矿井本身所开采出的矸石，亦或是电厂运行所生成的灰粉物。在实际的操作运行阶段，若是依据常规设计比来开展运算处理，则地表矸石将无法达到实际的作业要求；若是将井下矸石输送至地面，不但会导致成本的大幅度升高，对矿井出煤造成不利影响，且不利于煤矿生产力的增强。在一般的煤矿中设备与载荷量往往较为有限，再加之输送距离偏短，井下煤矸分离便是一项至关重要的辅助手段，不但能够有效处理矸石的长距离运输问题，同时还可大幅度減小矸石输送成本，避免矸石在地面上堆积而大规模占据地表面积，这同时也是保护周边生态环境的一项重要措施。
二、固体采煤技术应用的难点与技术要求
固体采煤技术应的难点体现在煤层自身属于沉积体，而现代开采大多应用了机械化技术。工作面在推进的过程中，采空区岩层会存在垮塌现象，综采面工作区会被填充，无法进行空间固定填充，也不存在进入的通道，因此采煤面临的技术难点在于空间填充，填充物体输送的通道，填充物体的密实程度。
采煤工作的目标现与要求，采煤莁危险系数比较大，因此安全是其首要的目标。在采煤工作开展的同时需要实现填充工作安全可靠，而安全可靠性目标的达成又需要多项技术及相关设备为其提供支撑。填充技术应用需要在确保安全目标得以达成的前提下提升工作效率，确保在经济效益目标完成时，获得良好的环境效益。
机械化采煤技术已经广泛应用，相应的填充技术也需要考虑到机械化，从而使上述三大问题得到有效解决。
三、井下煤矸分离方法
（一）重介质选煤法
这一项技术在实际应用之时主要是将悬浮液作为分选介质材料，依据煤炭以及矸石的颗粒密度差异及大小差异来开展分离处理，和另外一些分离技术相对比而言，重介质选煤方法在效率性上优势突出，如浅槽分选设备。但同时也应当认识到这一种选煤方法在实际应用时必须用到一定的介质净化回收设备，提高选煤的洁净度。导致选煤工作环节增多，设备能耗偏大，设备占地面积扩大、设备数量增多，技术应用将会面临着较高的成分负担。
（二）动筛跳汰法
这一项技术的主要应用原理即为在煤矸物料的筛选过程当中，跳汰设备可促使其中的煤炭与矸石同时经受脉动介质，如空气、水流等介质的影响，对于所筛选的物料成分依据密度差异来做出多层次处理，以便实现对煤炭和其中所夹杂的矸石达到高效化的分离处理，效能、低能耗、操作工艺简便。但同时也要认识到其同样也存在着排料设备与跳汰机器占地面积大的不足。
（三）选择性破碎法
煤矸破碎分离方法，可通过对煤及矸石的硬度差异区分，采用完全差异化的分离破碎设备来促使此两者达到初步分离。这一技术措施有着良好的实际应用价值，然而在实际应用的过程中也应当对其中的一些缺点不足及时加以弥补，如处理规模小，煤块产出率低，在实际操作时会造成较大的噪音影响，因此在今后的技术发展过程中还应不断加以完善、改进。
四、煤矸分离与综合机械化固体充填应用带来的效益分析
应用固体填充技术能够避免应用其它开采技术的巨大成本投入，基础建设工作某些内容可以节约成本。比如采用了搬迁开采的方式，某些地方需要考虑到移民问题，此外还要新建安置建筑有相关配套基础设施，投资成本巨大。而应用了固体填充技术只需要投入相对较少的成本就可以达到目标。煤矿开采工作会产生大量的废弃物，同时开采工作会导致地面塌陷等问题，而利用开采产生的废弃物进行填充，能够有效避免此问题发生，同时也节约了废弃物处理所需要投入的成本。应用固体填充技术，能够提升煤矿出采率，使矿井的服务期限得以延长，可持续发展能力提升。
从环境效益方面来分析，能够实现废物的有效利用，避免废物处理的巨大投入，同时避免废物堆积对地面环境造成的影响。利用废物填充能够最大程度使地下环境得以恢复，避免后期存在安全隐患。地面生态也能够得到保护，水资源，土地资源，大气资源等最大程度避免污染。不会占用大量的土地资源，在经济得到满足的同时，又能够带来良好的环境效益。
结束语
综上所述，井下煤矸分离与机械化固体充填采煤技术现已取得了巨大的发展与进步，其原理即为在井下建设出完备的煤矸分离及固体充填采煤系统，实现对煤矸的高效化分离处理，充填采煤系统必须要加强对矸石的充填处理，这两项系统互为辅助，可在技术上实现一体化应用。但考虑到开采技术方法不同所采取的分离原理也将会存在着一定的差异性，对此，相关的研究人员应当予以重点关注。
参考文献：
[1]贾爱军.综合机械化固体充填采煤技术难点与应用[J].山西煤炭管理干部学院学报，2016，29（1）.
[2]包志远.矸石充填开采技术在煤矿应用与技术研究[J].山东煤炭科技，2016，（12）.
[3]聂寅升.分析井下煤矸分离和综合机械化固体充填采煤技术运用[J].机械管理开发，2016，（7）.
[4]白光超，毕思锋，温朋朋等.大型煤矿井下重介浅槽煤矸分离系统设计[J].煤炭工程，2016，48（5）.
关键词：煤矸分离；机械化；固体填充；采煤技术
目前我国在综合化固体废弃物充填采煤技术领域内现已取得了较大的技术突破，且在煤矿开采领域内对于煤矸分离与综合机械化固体充填采煤技术予以了大规模的推广与应用，收获到了巨大的社会与经济价值。随着相关固体充填采煤技术不断向着更加安全且高效化的方向所发展，井下煤矸分离技术也成为了对煤炭资源实现绿色开采的一项重要措施手段。
一、固体充填采煤技术概述
煤矿充填物大多都是由井下掘进矸石内所获取到的，开展填充开采作业是促使周边压煤能够得以采出，同时降低对开采作业区域内煤矿压力的平衡调整。机械化固体填充采煤在初期阶段有着十分典型性的特征，即采用无需夯实的施工技术，同时选用浅槽重介煤矸石精筛系统，实现煤矸分离，促进工作效率的显著提升。通常煤矿当中的充填物质都是矸石或粉煤灰等物质所充当，在实际的施工过程当中能够在很大程度上降低在采煤区域内对冲击层和地面建筑、断层压煤所带来的负面干扰。
充填采矿处理选用的充填物质均是来源于矿井本身所开采出的矸石，亦或是电厂运行所生成的灰粉物。在实际的操作运行阶段，若是依据常规设计比来开展运算处理，则地表矸石将无法达到实际的作业要求；若是将井下矸石输送至地面，不但会导致成本的大幅度升高，对矿井出煤造成不利影响，且不利于煤矿生产力的增强。在一般的煤矿中设备与载荷量往往较为有限，再加之输送距离偏短，井下煤矸分离便是一项至关重要的辅助手段，不但能够有效处理矸石的长距离运输问题，同时还可大幅度減小矸石输送成本，避免矸石在地面上堆积而大规模占据地表面积，这同时也是保护周边生态环境的一项重要措施。
二、固体采煤技术应用的难点与技术要求
固体采煤技术应的难点体现在煤层自身属于沉积体，而现代开采大多应用了机械化技术。工作面在推进的过程中，采空区岩层会存在垮塌现象，综采面工作区会被填充，无法进行空间固定填充，也不存在进入的通道，因此采煤面临的技术难点在于空间填充，填充物体输送的通道，填充物体的密实程度。
采煤工作的目标现与要求，采煤莁危险系数比较大，因此安全是其首要的目标。在采煤工作开展的同时需要实现填充工作安全可靠，而安全可靠性目标的达成又需要多项技术及相关设备为其提供支撑。填充技术应用需要在确保安全目标得以达成的前提下提升工作效率，确保在经济效益目标完成时，获得良好的环境效益。
机械化采煤技术已经广泛应用，相应的填充技术也需要考虑到机械化，从而使上述三大问题得到有效解决。
三、井下煤矸分离方法
（一）重介质选煤法
这一项技术在实际应用之时主要是将悬浮液作为分选介质材料，依据煤炭以及矸石的颗粒密度差异及大小差异来开展分离处理，和另外一些分离技术相对比而言，重介质选煤方法在效率性上优势突出，如浅槽分选设备。但同时也应当认识到这一种选煤方法在实际应用时必须用到一定的介质净化回收设备，提高选煤的洁净度。导致选煤工作环节增多，设备能耗偏大，设备占地面积扩大、设备数量增多，技术应用将会面临着较高的成分负担。
（二）动筛跳汰法
这一项技术的主要应用原理即为在煤矸物料的筛选过程当中，跳汰设备可促使其中的煤炭与矸石同时经受脉动介质，如空气、水流等介质的影响，对于所筛选的物料成分依据密度差异来做出多层次处理，以便实现对煤炭和其中所夹杂的矸石达到高效化的分离处理，效能、低能耗、操作工艺简便。但同时也要认识到其同样也存在着排料设备与跳汰机器占地面积大的不足。
（三）选择性破碎法
煤矸破碎分离方法，可通过对煤及矸石的硬度差异区分，采用完全差异化的分离破碎设备来促使此两者达到初步分离。这一技术措施有着良好的实际应用价值，然而在实际应用的过程中也应当对其中的一些缺点不足及时加以弥补，如处理规模小，煤块产出率低，在实际操作时会造成较大的噪音影响，因此在今后的技术发展过程中还应不断加以完善、改进。
四、煤矸分离与综合机械化固体充填应用带来的效益分析
应用固体填充技术能够避免应用其它开采技术的巨大成本投入，基础建设工作某些内容可以节约成本。比如采用了搬迁开采的方式，某些地方需要考虑到移民问题，此外还要新建安置建筑有相关配套基础设施，投资成本巨大。而应用了固体填充技术只需要投入相对较少的成本就可以达到目标。煤矿开采工作会产生大量的废弃物，同时开采工作会导致地面塌陷等问题，而利用开采产生的废弃物进行填充，能够有效避免此问题发生，同时也节约了废弃物处理所需要投入的成本。应用固体填充技术，能够提升煤矿出采率，使矿井的服务期限得以延长，可持续发展能力提升。
从环境效益方面来分析，能够实现废物的有效利用，避免废物处理的巨大投入，同时避免废物堆积对地面环境造成的影响。利用废物填充能够最大程度使地下环境得以恢复，避免后期存在安全隐患。地面生态也能够得到保护，水资源，土地资源，大气资源等最大程度避免污染。不会占用大量的土地资源，在经济得到满足的同时，又能够带来良好的环境效益。
结束语
综上所述，井下煤矸分离与机械化固体充填采煤技术现已取得了巨大的发展与进步，其原理即为在井下建设出完备的煤矸分离及固体充填采煤系统，实现对煤矸的高效化分离处理，充填采煤系统必须要加强对矸石的充填处理，这两项系统互为辅助，可在技术上实现一体化应用。但考虑到开采技术方法不同所采取的分离原理也将会存在着一定的差异性，对此，相关的研究人员应当予以重点关注。
参考文献：
[1]贾爱军.综合机械化固体充填采煤技术难点与应用[J].山西煤炭管理干部学院学报，2016，29（1）.
[2]包志远.矸石充填开采技术在煤矿应用与技术研究[J].山东煤炭科技，2016，（12）.
[3]聂寅升.分析井下煤矸分离和综合机械化固体充填采煤技术运用[J].机械管理开发，2016，（7）.
[4]白光超，毕思锋，温朋朋等.大型煤矿井下重介浅槽煤矸分离系统设计[J].煤炭工程，2016，48（5）.