充填采煤經(jīng)驗(yàn)材料(1).doc

大力實(shí)施膏體充填綜采新工藝努力構(gòu)建環(huán)境友好生態(tài)和諧型新礦山冀中能源峰峰集團(tuán)小屯礦冀中能源峰峰集團(tuán)小屯礦位于河北省邯鄲市峰峰礦區(qū)東北部。該礦始建于1958年6月，1963年10月底投產(chǎn)，1982年1月1日獨(dú)立建礦。礦井初始設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量為4313.8萬(wàn)噸，原設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為21萬(wàn)噸/年，后幾經(jīng)改擴(kuò)建，現(xiàn)核定生產(chǎn)能力為88萬(wàn)噸，生產(chǎn)多年維持在7080萬(wàn)噸水平，現(xiàn)擁有在冊(cè)職工2750人。近年來(lái)，小屯礦為構(gòu)建環(huán)境友好生態(tài)和諧型企業(yè)，堅(jiān)持以科技創(chuàng)新為引領(lǐng)，努力探索解放村莊下保護(hù)煤柱等“三下”壓煤開采技術(shù)新途徑，大力實(shí)施了矸石膏體充填綜采新工藝，消滅了矸石，保護(hù)了環(huán)境，并有效解放了村下呆滯煤量，延長(zhǎng)礦井服務(wù)年限，為打造綠色礦山和解放“三下”壓煤?jiǎn)栴}闖出一條新路。2009年，小屯礦矸石膏體充填綜采技術(shù)研究項(xiàng)目，在北京通過了由中國(guó)煤炭協(xié)會(huì)組織的國(guó)家級(jí)新技術(shù)成果鑒定，有三項(xiàng)技術(shù)獲國(guó)家專利，研究成果達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平；在福建省福州市舉行的第七屆中國(guó)海峽項(xiàng)目成果交易會(huì)上，“村莊下矸石膏體充填綜采技術(shù)”榮獲金獎(jiǎng)。一、矸石膏體充填定義及概述所謂矸石膏體充填就是把煤礦附近的煤矸石、粉煤灰、爐渣、劣質(zhì)土、城市固體垃圾等固體廢物在地面加工成無(wú)臨界流速、不需脫水的膏狀漿體，利用充填泵或重力作用通過管道輸送到井下，適時(shí)充填采空區(qū)的采礦方法。矸石膏體充填以后形成的以充填體為主的覆巖支控體系，能夠有效控制地表開采沉陷在建筑物允許值范圍內(nèi)，保護(hù)地下水資源不受破壞，提高煤炭資源采出率，改善礦山安全生產(chǎn)條件，實(shí)現(xiàn)不搬遷采煤，解放村莊建筑物下、鐵路下、水體上下煤炭資源，保護(hù)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境。使用矸石膏體充填采煤雖然不可避免地要增加一定的噸煤生產(chǎn)成本，但是，卻克服了傳統(tǒng)的條帶開采采出率低的根本缺陷，矸石膏體充填綜采技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用，是煤炭工業(yè)貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀、實(shí)現(xiàn)綠色采礦的重要舉措，具有“高采出率、環(huán)境友好、高安全性”的基本特征，是一種新的綠色采礦技術(shù)，也是21世紀(jì)采礦技術(shù)的重要發(fā)展方向。二、矸石膏體充填系統(tǒng)簡(jiǎn)介及工藝流程小屯礦矸石膏體充填系統(tǒng)主要包括地面充填站和井下工作面系統(tǒng)兩部分組成。地面充填站主要是由矸石破碎子系統(tǒng)、配比攪拌系統(tǒng)、管路泵送子系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)等5部分組成。矸石破碎子系統(tǒng)：主要將原狀矸石破碎成直徑小于25mm以下的成品矸石，設(shè)備有皮帶、待料斗等。配比攪拌子系統(tǒng)：主要功能是將矸石、粉煤灰、添加劑、水按照一定比例進(jìn)行配比攪拌，制成矸石膏體；設(shè)備包括攪拌機(jī)、料倉(cāng)、螺旋給料機(jī)、稱量斗等。管道泵送子系統(tǒng)：主要功能是將制成的矸石膏體輸送到井下工作面的充填區(qū)域；設(shè)備包括充填泵、充填管、壓風(fēng)管等。檢測(cè)監(jiān)控子系統(tǒng)：包括料位、水分、稱重、流量、密度、壓力以及來(lái)料稱重7個(gè)方面，通過計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)充填站系統(tǒng)的自動(dòng)控制。除塵系統(tǒng)：主要功能是采取多項(xiàng)措施綜合防治粉塵污染；設(shè)備包括除塵器、噴霧撒水裝置、密閉罩等。小屯礦充填站設(shè)計(jì)時(shí)考慮其環(huán)保性，其主要體為：物料重復(fù)利用性：可以利用回收骨料和再循環(huán)水；防塵性：在破碎、攪拌、上料、存儲(chǔ)方面有高效的防塵性；低噪音：破碎系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)設(shè)計(jì)緊湊合理，采用先進(jìn)技術(shù)和材料，工作時(shí)噪音低。井下工作面系統(tǒng)設(shè)備主要包括雙滾筒采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)、液壓充填支架等，充填支架將采煤區(qū)的支護(hù)、充填區(qū)的支護(hù)、充填體的保護(hù)與隔離等作用集于一體，實(shí)現(xiàn)了綜采設(shè)備的突破。井下充填工藝為綜采充填：使用雙滾筒采煤機(jī)割煤，采用四刀一充，采煤機(jī)割煤四刀，采空區(qū)充填一次。充填的過程是地面充填站將矸石破碎加工，然后把矸石、粉煤灰、專用膠結(jié)料和水等四種物料按比例混合攪拌制成膏體漿液，再通過充填泵把膏體漿液輸送到井下充填工作面，充填由液壓充填支架和輔助隔離措施形成的封閉采空區(qū)空間的過程。充填工作面結(jié)束后，充填體凝固時(shí)間需要4小時(shí)左右，此時(shí)檢修班對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修，為下班充填做準(zhǔn)備。三、矸石膏體充填經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益分析（一）經(jīng)濟(jì)效益分析使用矸石膏體充填綜采技術(shù)，可有效破解“三下”壓煤?jiǎn)栴}，解放大量呆滯煤炭，延長(zhǎng)礦井服務(wù)年限，經(jīng)濟(jì)效益非常可觀。以小屯礦南旺村村下矸石膏體充填為例，南旺村保護(hù)煤柱采用膏體充填可采煤161.1萬(wàn)噸，比傳統(tǒng)條帶開采多采出煤炭93.1 萬(wàn)噸，提高采出率1.3倍，膏體充填比條帶開采多創(chuàng)造產(chǎn)值53998萬(wàn)元，增加利潤(rùn)近23827萬(wàn)元，延長(zhǎng)小屯礦服務(wù)年限1.5年；以冀中能源峰峰集團(tuán)為例，峰峰集團(tuán)適合充填開采的三下壓煤量有1.54億噸，將延長(zhǎng)峰峰集團(tuán)服務(wù)年限近10年，比傳統(tǒng)條帶開采多延長(zhǎng)服務(wù)年限5-6年，可多創(chuàng)造產(chǎn)值200億元以上。（二）社會(huì)效益分析1.采用矸石膏體充填技術(shù)，每年可處理大量煤矸石和粉煤灰，顯著減少矸石、粉煤灰對(duì)環(huán)境的污染和占地，改善礦區(qū)生態(tài)環(huán)境，使固體廢物得以資源化利用。2.充填效果可有效支撐住頂板，減少地面塌陷，降低了對(duì)地面建筑物的影響和破壞，有利于協(xié)調(diào)工農(nóng)關(guān)系，減少工農(nóng)矛盾，有利于推進(jìn)和諧礦區(qū)建設(shè)。3.解放了資源，延遲了老礦井的衰閉，增加了就業(yè)，增進(jìn)了礦區(qū)穩(wěn)定、和諧，實(shí)現(xiàn)了礦區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。4.小屯礦膏體充填試驗(yàn)成功以后還可以推廣應(yīng)用到全國(guó)其它礦區(qū)三下壓煤開采，實(shí)現(xiàn)綠色開采，產(chǎn)生更加巨大的社會(huì)和環(huán)境效益。四、矸石膏體充填綜采技術(shù)推廣效果及前景展望1.矸石膏體充填綜采技術(shù)有效解決了村莊下壓煤的開采問題。從技術(shù)上看，能使煤炭開采安全可靠，提高了煤炭回收率；從經(jīng)濟(jì)效益上看，解放了村莊建筑物下煤炭資源，大幅度提高煤炭資源采出率，延長(zhǎng)礦井服務(wù)年限，并且減少了條帶開采損失；從環(huán)境效益上看，保護(hù)了地表村莊等建筑物，實(shí)現(xiàn)不搬遷采煤，改善工農(nóng)關(guān)系，保護(hù)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境。2.矸石膏體充填選用煤矸石、粉煤灰作為充填材料，膏體質(zhì)量濃度達(dá)到了80%以上，選擇上述固體廢棄物作充填骨料材料，為其資源化利用開辟了新途徑，有效處理了固體廢棄物，是煤礦綠色開采膏體充填的發(fā)展方向。3.矸石膏體充填大量使用煤矸石、粉煤灰，使固