连采连充技术是一种短壁间隔充填采煤方法，通过优化开采与充填流程的衔接，实现煤炭资源的高效回收与采空区的同步治理。该技术融合了连续采煤、灵活支护、并行充填等核心环节，形成“采-充”协同作业模式，在提升资源利用率、控制地表沉降、保护生态环境等方面具有显著优势。

一、技术原理与作业模式

短壁间隔开采

工作面按“准备→生产→充填”顺序划分为若干块段，采用壁式“U”型布置，间隔采出煤炭并充填采空区。例如，在开采块段内布置回采巷道，先开采奇数支巷并随即充填，待奇数支巷开采完毕后，再开采偶数支巷，实现“采充并行”。

连续采煤与灵活支护

设备配置：以连续采煤机为核心，配合锚杆钻车、刮板输送机等设备，实现掘进、支护、运输一体化作业。

支护方式：采用树脂锚杆与网片联合支护，顶锚杆预紧力矩达120N·m，确保顶板稳定性。例如，神东矿区大柳塔煤矿通过连续采煤机与锚杆钻机交替作业，创下单巷月进2187米的世界纪录。

并行充填工艺

充填材料：包括固体（矸石、粉煤灰）、膏体、超高水材料等，通过管道或重力自流输送至采空区。例如，乌海能源公司采用矸石与水泥浆混合充填，实现“以矸换煤”。

充填效率：充填速度大于回采速度，最终实现全采全充。例如，太原研究院在山东鲁南矿区实现1.3米薄煤层连采连充，采空区矸石充填率达100%。

二、技术优势与应用价值

资源高效回收

适用于“三下”压煤（建筑物下、铁路下、水体下）、边角煤、保护煤柱等不规则煤体开采，资源回采率显著提升。例如，乌海能源公司通过连采连充工艺累计置换原煤86.68万吨，解放呆滞资源777.32万吨。

结合智能干选系统（如HTDS技术），实现煤矸石精准分离，矸石含煤率降至2.1%以下，减少固体废弃物排放。

地表沉降控制

充填体支撑上覆岩层，有效抑制地表变形。例如，晋煤集团王台铺煤矿采用连采充填技术后，地表沉降量减少60%以上。

适用于生态脆弱区保水开采，如壁式连采连充高效保水采煤技术，在内蒙古、山西等地实现水资源保护性开采。

安全与经济效益双提升

安全性能：掘、采、充三道工序在不同支巷平行作业，互不干扰，降低顶板垮落风险。例如，隆德公司通过智能化改造实现连采机远程控制，作业人员减少50%。

经济效益：吨煤成本增加小于60元，但资源税减免、产能指标折算等政策红利显著。例如，济宁能源义桥煤矿通过该工艺增加经济效益近1亿元。

三、典型应用案例

乌海能源公司：绿色转型标杆

在黄白茨矿业公司和利民公司应用“近水平煤层自充式胶结”充填法，实现无人化充填、零煤柱开采。截至2024年底，累计回填矸石81.84万吨，节约处理费用1636.8万元。

济宁能源义桥煤矿：智能化示范

采用“HTDS智能干选+连采连充”工艺，减少矸石排放8万吨，提升主井提升效能15%，获评国家级绿色矿山。

太原研究院鲁南矿区：薄煤层突破

在1.3米薄煤层中实现连采连充，采空区充填率100%，为类似地质条件矿井提供技术范本。

四、技术发展趋势

智能化升级：结合5G、AI等技术，实现设备远程操控、充填质量实时监测。例如，隆德公司通过智能系统实现连采机自主掘进，效率提升30%。

材料创新：研发低成本、高性能充填材料，如工业固废基胶结料，进一步降低充填成本。

工艺优化：推广壁式连采连充高效保水采煤技术，解决极薄煤层开采难题，拓展技术应用场景。