在村莊區域煤礦開采過程中，采用充填開采方法能夠有效的保護地表建筑，同時還能顯著提升采煤效率，從而達到緩解煤炭短缺的局面。下面文章中主要結合實際開采實例，并根據煤礦區域中村莊建筑情況，制定了不同的開采方案，最后通過安全性計算，得出第一種方案是更加優化的，并且通過效益分析也能夠得出，采用方案1進行村莊區域煤礦開采可以取得顯著的經濟效益。

　　關鍵詞：煤礦開采,充填開采,優化設計

　　1前言

　　社會與經濟的發展離不開能源，而由于人類對能源大量的開采，導致能源危機的出現，能源危機問題越來越嚴重，我們不得不加以重視。在各種能源之中，煤炭是非常重要的一種能源，早在一百多年前人們便已經開始開采煤炭資源了，導致煤炭資源的儲存數量大幅降低。不過，因為煤炭資源的供應相對穩定，而且煤炭資源相對經濟，我們現在依然在很大程度上依賴于煤炭資源。國內的煤炭資源儲存量相對豐富，而且在建筑物下方、水體下方以及鐵路下方壓煤數量巨大。

　　隨著煤炭資源數量不斷的減少，能源短缺問題和經濟快速發展所產生的矛盾逐漸凸顯，如何更加高效與合理的開采煤礦資源，尤其是開采“三下”壓煤，是目前我們急需解決的問題。以往我們對村莊壓煤進行開采過程中，多是通過遷村或者是通過條帶方法完成煤礦開采，不過這些方法很難滿足實際的壓煤開采需求。

　　若是通過遷村方法進行壓煤開采，雖然開采效率相對高，不過，遷村所需的成本較大，導致煤礦承受的經濟壓力無形中大大增加，而且遷村也會占用大量土地，會進一步加劇土地短缺問題。而若是通過條帶方法進行壓煤開采，雖然可以不進行遷村，不過，煤礦開采的效率相對低。因此，要求我們應當進一步的優化村莊區域煤礦開采的方法，確保對村下壓煤更加高效、安全與環保的開采。

　　2晉華宮煤礦村莊分布和村下壓煤情況

　　2.1村莊分布

　　在該區域之中分布有十幾個村莊，其中有3個村莊位置正好處于井田邊界位置。區域中一區包含有4000余戶人家，總共包含有12000人左右。在這些村莊之中，房屋類型基本上都是磚木結構類型，也有一些土木房屋結構，還是少數磚混房屋結構。

　　2.2村下壓煤情況

　　在此次試驗區域之中，村莊中的民房建筑物相對密集，村下壓煤數量達到整個煤礦可開采數量的近40%左右。在之前曾經采用條帶方法進行村下壓煤的開采工作，已經完成其中近一半左右煤炭開采，不過，依舊有一半左右煤炭資源被遺留在礦井之中。要是不對礦井之中遺留的煤柱進行開采，會極大的影響到煤礦長期發展與規劃，同時也會對煤礦效益的進一步增長帶來不利影響。

　　但是，在對村下壓煤進行開采的過程中，會導致村莊中的民房受到影響。要是采煤過程中發生的采動相對嚴重時，則將會極大的影響到村民生命與財產安全。所以，進一步探究村下壓煤優化開采方法具有極大的意義。

　　3村莊區域煤礦開采優化設計

　　3.1設計方案

　　1：先充后采，條帶開采，條帶充填

　　在方案1之中，事先利用特定的充填物質將之前開采完以后留下條帶進行充填處理，在充填物質強度達到相應強度之后，然后對中間的煤柱進行回采作業。當回采完成以后，剩余的空間無需再次填充處理。要想確保充填作業更加的便捷與順利，并且更好的布設回采工作面，在充填施工時將10m寬度條帶僅僅充填8m，剩余的空間在進行回采工作時便能夠作為開切眼作業空間。等到此煤柱完成回采作業以后，將之前未充填的空間進行充填處理。在采煤作業過程中，利用條帶后退方式開展采煤作業，利用單體液壓支柱進行護頂，并一次性的開采全高，到頂到底。

　　采用此種開采方案涉及的技術工藝較為簡單，需要的回采設備也相對少，目前煤礦所擁有的開采工藝便能夠達到煤礦開采需求。而且作業人員擁有相對豐富的經驗，需要的充填材料也非常少，對于充填作業速率也沒有太高的要求。不過，此種開采方法要求充填物質所擁有的強度要相對高。

　　3.2設計方案2：

　　先充后采，條帶開采，全部充填

　　方案2利用相應充填物質將之前開采完成的條帶進行充填處理，等到充填物質的強度達到相應值以后，對中間的煤柱進行開采作業，等到此煤柱完全的開采完成之后，將煤柱開采留下的相應空間加以充填處理，確保達到全充填的目標。要開展充填作業的過程中，要想確保作業能夠順利完成，并且能夠更合理的設置回采工作面，在充填施工時將10m寬度條帶僅僅充填8m，剩余的空間在進行回采工作時便能夠作為開切眼作業空間。

　　等到此煤柱完成回采作業以后，將之前未充填的空間以及煤柱開采留下的空間進行充填處理。在首個煤柱完成了開采作業之后，便即刻將采空區域加以充填處理，并且進行第二個煤柱的開切眼作業，為下一煤柱的開采作業做好充分準備。在采煤作業過程中，利用條帶后退方式開展采煤作業，利用單體液壓支柱進行護頂，并一次性的開采全高，到頂到底。方案2所擁有的優點是不需要應用強度較高回填物質，不過，卻需要消耗非常多的充填物質。

　　4效益分析

　　煤礦中煤炭容重約為1.34t/m3，能夠計算得出單位重量的煤所需充填成本為115.25元。產量依照年產20萬t計算，則能夠得出相應的經濟效益：

　　(1)20萬t煤銷售獲得收入：20萬t×680元/t=13600萬元;

　　(2)開采20萬t煤炭所需的成本投入：20萬t×(250+115.25)元/t=7305萬元;

　　(3)創造的經濟效益：13600萬元-7305萬元=6295萬元。可見對村莊區域煤礦進行開采所帶來的經濟效益是極為可觀的。

　　參考文獻：

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　　[3]李正軍，譚志祥，王向陽，范洪冬.夾河礦工業廣場煤柱條帶開采技術研究[J].煤礦開采，2017，22(4)：57-60.

　　推薦期刊：煤炭科技為國內外公開出版發行的科技期刊，季刊，國際標準刊號ISSN1008-3731，國內統一刊號CN32-1491/TD，郵發代號28-175，現由徐州礦務集團有限公司和江蘇省煤炭學會、中國礦業大學共同主辦。期刊內容以煤炭行業先進實用技術為主，包括理論探索和科學研究。