“高水充填”破解煤矿发展难题

“开启溜子，开启采煤机……”随着采三队班长杨景玉的开工口号，山东能源淄博矿业集团埠村煤矿9111工作面高水充填条带复采工程日前正式启动，这标志着该矿转型发展迈出关键一步。

“采用高水充填置换开采后，如今该矿可安全有效地开采受水威胁的9号、10号煤层，按照原工作面采留比，对原条带煤柱进行回采，可提高资源回收率40%，多采出煤炭1500万吨，延长矿井服务年限15年。”埠村矿矿长郭恒斌说。

据介绍，埠村煤矿9号、10号煤层资源量为5354.4万吨，占全矿保有资源储量的85%。然而，由于受底板徐上砂岩及徐奥灰水和地面压煤影响，只能实施留煤柱条带开采，无法按正常程序回采。

怎么办？为充分挖掘资源，增强可持续发展能力，该矿将安全开采承压水威胁的9号、10号煤层，作为企业转型发展的课题，进行了重点攻关，自主研发出了高水充填置换复采技术。

“相对于膏体而言，高水充填开采充填物含水比率较高，为浆状流体，水分占60%以上，其他成分则是电厂废弃粉煤灰及少量添加剂。”郭恒斌解释说，这种充填物因含水分多，骨料轻，管送流速快，输送比较方便，充填效率也高。

更重要的是，该矿依托本矿矸石热电厂、万华水泥公司、城隆建材公司,对粉煤灰加气混凝土砌块技术进行拓展，研制出了高水充填所需的配方，并对充填材料的流动性和膨胀性进行了多次实验，使充填材料的含水量达到65%，具备了实施高水充填的条件。

“经膨胀化学反应，高水充填物6小时后，即可凝成固体，逐渐承压，7天后便可达到设计抗压值。”郭恒斌表示，经过多次试验，目前埠村矿不仅攻下了配方工艺，而且将浆体含水率提高了5个百分点，膨胀率达10%，充填强度达到2兆帕。“这一项目已通过山东省煤炭行业协会组织的专家论证”。