同时导致了大量塌陷区，造成严重生态与人文环境破坏，甚至因搬迁补偿等问题而引发了许多社会问题，给矿区社会稳定增添了不确定因素。采用固体充填采煤方法后，可实现不迁村开采并处理固体废弃物于井下，从而保护了矿区生态环境。消除煤矿生产中排放固体废弃物对生活环境危害煤炭生产中伴随着大量固体废弃物排放，排放矸石等对地面生态环境造成严重破坏，主要表现为侵占土地污染环境危害生态安全。采用矸石等充填采煤，可消除地面矸石山，解决矸石等废弃物排放带来危害。为解决集团公司三下压煤问题提供技术借鉴在山西新元煤炭有限责任公司进行综合机械化固体充填采煤技术研究，不仅对山西新元煤炭有限责任公司具有极大现实意义，地代替水泥形成充填料浆，取得了良好经济与社会效益。粉煤灰是热电厂排弃废料，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，具有定胶结性能，可以部分地代替水泥，在矿山充填领域具有广阔应用前景。煤矸石充填采煤法在煤矿煤炭生产中伴随产生固体废物矸石在，我国历年累计堆放煤矸石约亿，而且堆积量每年还以亿速度增加。美国年产矸石量也在亿以上，经洗选产生入选煤量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。合理矸石充填技术能够置换出更多煤炭资源，从而提高煤炭资源采出率。矸石充填技术在世纪年代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。同时认为矸石充填技术方面能控制地表下沉而达到加强矿井通风管理防止井下煤炭自燃目。风流经过井下通风系统中风墙风桥等时会出现漏风状况，这些都是由于地表运动产生裂隙引起，充填可以解决上述问题。矸石充填方法般根据充填料充填采空区方式来确定，包括人工充填机械充填风力充填水力充填。常用两种充填方法是风力充填和水力充填。不同充填系统充填料般由新掘进矸石矸石山矸石砂子采石场碎石及第页粉煤灰等，并且般加入胶结料或其它添加剂组成。考虑到煤矿矸石成分中含有大量摩擦系数小矿物成分粘土，矸石充填物料没有足够支撑力适用所有需保护地表井下充填。因此，在矸石中添加适当胶结材料，可提高充填矸石强度和刚度。但胶结材料与矸石混合后含有大量影响充填物料强度物质粘土煤黄铁矿。相关研究表明粉煤与易膨胀粘土暴露在充填物料表面，有可能吸水膨胀导致充填物料内层暴露并被氧化黄铁矿暴露在充填物料表面，很容易在水和空气作用下被氧化，形成硫酸亚铁及酸性水，硫酸亚铁被进步氧化成硫酸铁。随着与碱土金属物粘土矿物混合，黄铁矿被氧化后，大多数硫酸盐离子逐渐成为自由状态，形成硫酸钙硫酸镁硫酸钠以及硫酸钾等。硫酸盐与硅酸盐水泥中成分发生反应，形成新不溶解混合物。这种混合物形成过程中分子体积增大，引起胶结体体积膨胀甚至崩解。硫酸镁硫酸钠以及硫酸钾比硫酸钙更易溶于水，所以对胶结充填物料影响更大。针对以上胶结矸石充填带来问题，研究认为煤矿矸石并不是好充填骨料，胶结充填物料也不定是煤矿好充填物料。未胶结煤矸石充填物料将有足够支撑强度控制上覆岩层，尤其是在残留煤柱被动支护中。且认为研究未胶结煤矸石作为充填物料，是煤矿充填技术发展方向。近几年来，根据煤矿充填采煤技术发展方向，中国矿业大学固体充填采煤课题研究组先后开发了采空区高效机械化矸石充填采煤技术建筑物下固体充填长壁综合机械化采煤技术安全高效高回收率固体充填采煤技术等，并在新汶兖州济宁皖北淮北开滦平顶山等矿区取得成功应用，解放了大量三下压煤资源。研究内容与技术路线研究内容综合机械化固体充填采煤技术是将固体充填物料矸石粉煤灰等充填入采空区内，在保证地表建构筑物正常安全使用前提下，最大程度实现三下压煤开采，因此，主要研究内容如下第页充填物料物理力学特性测试分析充填物料基本特性测试主要包，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，但其多余水分渗透速度很低浓度变化较慢种充填方式。制作高浓度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高浓度概念，般是指重量浓度达到了第页充填料浆。所谓膏体充填则指充填料呈膏状，在采场不脱水，其胶结充填物料具有良好强度特性。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种在采场不脱水高质量充填技术。全尾矿胶结充填则是指尾矿不分级，全部用作矿山充填料