一个蝴蝶效应，一个煤炭绿色开采的蝴蝶效应，因为淄博市王庄煤矿成功研发高水膨胀材料充填采煤技术，而在全国迅速酝酿和产生。

——2009年12月，山东省科学技术厅组织专家进行鉴定，该技术达到国际先进水平；2010年8月，中国工程院院士钱鸣高教授9位专家，成立了以“深度研究高水膨胀材料充填采煤技术”为主要课题的院士工作站；2011年1月，山东省人民政府授予该技术2010年度科技进步一等奖；2011年5月，德国弗莱堡大学邀请该矿矿长石建新在第四届中德矿山开采沉陷控制学术论坛上，作了以“高水膨胀材料充填采煤技术”为主题的学术报告。

——2010年6月，辽宁阜新矿业(集团)有限责任公司采用该技术进行“井筒保护煤柱和铁路压煤的充填减沉技术”的应用与研究；2010年10月，山东淄博矿业集团有限责任公司采用该技术进行“承压水体上的条带式充填减沉与防突水开采技术”的应用与研究；2012年2月，河南焦作煤业(集团)有限公司决定，采用该技术进行“井筒保护煤柱和村庄压煤的充填减沉开采技术”的应用与研究。

这项技术缘何在全国煤炭行业一石激起千层浪？这还要从世界煤炭工业百余年来无法消弭的“痛”说起。从18世纪60年代英国工业革命开始，世界各国采煤都是有采无填，这种采煤方式破坏了地壳内部原有的力学平衡状态，造成地表塌陷等生态问题。因此，很多国家包括我国都规定建筑物下、铁路公路下、水体下等“三下”煤炭资源严禁开采或实行特殊开采。多少年来，国内外煤炭行业都在研究充填开采技术，但至今没有一条可行可用的技术路径。

而王庄煤矿的高水膨胀材料充填采煤技术却可以有效破解困扰煤炭工业百余年的“痛”。

该矿副矿长、总工程师刘树江介绍说，通过3年多的研发，高水膨胀材料充填采煤技术不断完善成熟，具备三大创新之处。一是研发了“自流无压输送、主动膨胀接顶”的高水膨胀充填材料，固化时间短、早期强度高；二是研发了“设备数量少、工艺流程短”的料浆在线数控制备和自流输送系统，充填速度快、运行成本低；三是研发了壁式充采工艺和巷式充采工艺，具有“三下”压煤的高回收率开采和地表无明显沉降等特点。此外，该技术具有五大明显优势。基料和辅料的来源充足而且丰富，适合推广的地域相对广泛；30%以下的体积膨胀使充填体实现膨胀式主动接顶，可以实现控制围岩移动；充填体最终单向抗压强度可超过5～10Mpa，可以有效控制围岩移动；充填体中的含水硅酸钙和含水铝酸钙是化学性质非常稳定的化合物，可以长期控制围岩移动；大量消耗固体废弃物，可以有效促进煤矿企业的循环发展。

该矿矿长、党委书记石建新自豪地告诉记者，该技术可有效破解煤炭开采的四大难题，从真正意义上实现煤炭资源的绿色开采。

一是可以保护水资源不受破坏，实现煤矿的保水开采。该技术可以有效控制岩石层的运动，实现隔水层的稳定，使煤炭开采后的地表水和地下水的水系不受影响或破坏。

二是可以使保护矿区的地面不发生明显沉降，实现煤矿的减沉开采。充填体保证了顶地板之间无明显移近，使原始的岩石力学平衡状态不发生明显破坏，垮落法导致的冒落带、裂隙带和弯曲下沉带不发生，使采区范围内的地表不因采煤而发生明显沉降。

三是可以使用将矸石作为辅料材料直接填充到采空区，然后再进行高水膨胀材料的填充。从而实现矸石不上井，减少或消灭矸石排放。

四是可以消除煤矿固有的自然灾害条件，有效防止生产事故。充填体可以控制采煤工作面的围岩移动，从而可以避免顶板的大面积垮落和承压水的突然涌出，采空区充实后，隔绝了浮煤与氧气的长期接触，消除煤层自燃。