淺談充填開采對(duì)淄礦集團(tuán)唐口煤業(yè)的意義

1、淺談充填開采對(duì)淄礦集團(tuán)唐口煤業(yè)的意 義張慶贊山東唐口煤業(yè)有限公司摘要：在不搬遷建筑物的前提下，采用煤肝石等固體廢棄物充填回采建筑物下壓煤， 不僅能安全采出呆滯煤柱資源，還能處理大量煤肝石等固體廢棄物，減輕礦井 輔助提升壓力，節(jié)約運(yùn)輸成本，減少固體廢棄物排放，保護(hù)礦區(qū)周圍居民的生 態(tài)環(huán)境，對(duì)于建設(shè)和諧礦區(qū)具有重要意義。關(guān)鍵詞：充填開采;經(jīng)濟(jì)效益;社會(huì)效益;作者簡(jiǎn)介：張慶贊(1993-),男，漢族，山東梁山人，助理工程師，學(xué)士學(xué)位。收稿日期：2017-06-23a discussion on the significance of filling and mining to tangkou coa

2、l industry in zibo ming groupzhang qing-yunshandong tangkou coal co., ltd;abstract：on the premise of not moving bui 1 dings, using the sol id waste such as coal gan gue to fill sto ping under the build in gs, can not only produced dull coal pillar resources, but can also handle a large number of coa

3、l gangue, alleviating the pressure of mine auxiliary lift, saving transportation costs, reducing solid waste emissions, and protecting the ecological environment of the surrounding residents, which is of great significance to the construction of harmonions mining area.keyword：fi11ing and mining; eco

4、nomic benefits; social benefit;received： 2017-06-23唐口煤業(yè)有限公司針對(duì)大量“三下壓煤?jiǎn)栴}”、煤肝石粉煤灰排放、環(huán)境損害及 土地資源問題，在9301工作面首先實(shí)驗(yàn)肝石充填技術(shù)，率先成功研發(fā)建筑物下 綜合機(jī)械化充填釆煤技術(shù)，即在充填液壓支架后頂梁的掩護(hù)下，利用破碎肝石 實(shí)現(xiàn)了采空區(qū)的充分充填。從而有效抑制覆巖下沉破碎和地表變形量，解放大量 呆滯煤炭資源。成功設(shè)計(jì)了充填開釆的新方法、新工藝，實(shí)現(xiàn)了采煤與充填并舉, 開創(chuàng)了建筑物下綜合機(jī)械化充填采煤技術(shù)的新途徑，攻克了工作而充填系統(tǒng)、充 填工藝、充填裝備等相關(guān)難題，研制了專用于工作面砰石回填的一套設(shè)備

5、，不僅 實(shí)現(xiàn)了 9301工作面肝石不升井，還將井下掘進(jìn)面的肝石盡可能充填到9301采空 區(qū)，唐口煤業(yè)正朝著綠色礦井逐步發(fā)展。截止目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)填充肝石21萬(wàn)t,置 換井下煤炭資源2萬(wàn)t,經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益非常顯著。1充填開采的直接效益采用充填開采可以給企業(yè)節(jié)省的費(fèi)用主要包括:村莊搬遷費(fèi)用、煤肝石處理費(fèi)用、 煤殲石提升費(fèi)用、粉煤灰處理費(fèi)用、釆空區(qū)防滅火費(fèi)用和其他費(fèi)用節(jié)省，這些費(fèi) 用的節(jié)省即為充填開采所帶來的收益。(1) 村莊搬遷費(fèi)用。實(shí)現(xiàn)村莊下充填開采能夠有效控制地表沉陷并保護(hù)地而環(huán)境, 避免了村莊的搬遷，從而節(jié)省了這部分搬遷費(fèi)用，村莊搬遷費(fèi)用包括:搬遷費(fèi)、 青苗補(bǔ)償費(fèi)、新址征地及三通一平費(fèi)和土地復(fù)墾

6、費(fèi)。(2) 煤殲石處理費(fèi)用。目前礦山煤肝石一般為地面堆存處理，煤肝石山的征地和 維護(hù)需要花費(fèi)一定的費(fèi)用，而將煤肝石用于井下充填，則可節(jié)省這部分費(fèi)用。(3) 煤肝石提升費(fèi)用。目前井下運(yùn)輸副井提升壓力較大，將煤肝石提升上井需耍 一定的財(cái)力和物力，而將煤肝石用于井下充填，則可緩解運(yùn)輸提升壓力和節(jié)省 這部分費(fèi)用。(4) 粉煤灰處理費(fèi)用。所產(chǎn)生的粉煤灰除少部分得到利用外，大部分作為固體廢 物向外排放，與煤肝石類似，處理粉煤灰需要花費(fèi)一定的費(fèi)用。而將粉煤灰用于 井下充填，則可節(jié)省這部分費(fèi)用。(5) 采空區(qū)瓦斯抽放及防滅火費(fèi)用。許多礦山在工作面回采之后需要進(jìn)行采空區(qū) 瓦斯抽放及防滅火工作，而工作面后方完成充

7、填之后，采空區(qū)完全被充填體所 占據(jù)，不需再進(jìn)行采空區(qū)瓦斯抽放及防滅火工作，因此充填開采可節(jié)省采空區(qū) 斯抽放及防滅火費(fèi)用。(6) 其他費(fèi)用的節(jié)省。實(shí)施充填開采技術(shù)之后，工作面回采所形成的采空區(qū)被充 填體所充實(shí)，因而工作面礦山壓力顯現(xiàn)很不明顯，所以對(duì)工作面支架的要求較 低，同時(shí)由于礦山壓力顯現(xiàn)輕微，使得工作而的生產(chǎn)和管理變得更為便利，等 等。這些因素導(dǎo)致充填開采可節(jié)省的費(fèi)用，都?xì)w類到其他費(fèi)用的節(jié)省。2充填開采的生態(tài)環(huán)境效益煤炭開采產(chǎn)生采空區(qū)，導(dǎo)致地面塌陷，地上建筑坍塌，滑坡及地表水土流失等， 這已成為地域性礦山生態(tài)環(huán)境問題山。充填開采技術(shù)利用新設(shè)備，新工藝，從 源頭上盡量避免肝石及其衍生出的一系列

8、固、氣、液態(tài)污染物的污染，把煤炭開 采對(duì)環(huán)境的污染和破壞降到最低，不僅可以使肝石不升井，不上山，而且還可 以減少地面肝石和建筑垃圾。這種方法能夠節(jié)約大量土地，并可以有效地減輕地 層的變動(dòng)，保護(hù)水資源，預(yù)防環(huán)境問題的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)礦區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。(1) 減輕空氣污染。煤肝石是煤炭開釆過程屮產(chǎn)生的廢渣，含有殘煤、碳質(zhì)泥巖、 硫等可燃物，煤肝石山由于其堆積物的高含碳量，極易發(fā)生自燃，排出大量 co、co?、so2、h2s和氮氧化物等有害氣體，是一類巨大的碳排放源。采用充填開 采的方式，避免肝石山自燃，可以減少co氣體和c02氣體的排放，極大地減輕 了空氣污染2。(2) 減輕對(duì)土壤和水體的污染。煤肝石受

9、到降雨噴淋或長(zhǎng)期處于浸漬狀態(tài)，肝石 中的粉塵會(huì)成為水中懸浮物，有害成分溶解后進(jìn)入水體、土壤、對(duì)水環(huán)境和土壤 環(huán)境造成二次污染。當(dāng)酸性較強(qiáng)的淋溶水進(jìn)入水體時(shí)，對(duì)生物產(chǎn)生很強(qiáng)的沖擊力, 能消滅或抑制水中微牛物的牛長(zhǎng)，妨礙水體自凈。煤肝石中除含有si o2、ai2o3 以及鐵、鎰等常量元素之外，還有其他痕量重金屬，如鉛、鎘、汞、神、銘等，這 些元素都是有毒重金屬元素，在進(jìn)入水體或滲入土壤后，會(huì)嚴(yán)重影響土壤環(huán)境 或水環(huán)境，將對(duì)人體健康產(chǎn)生長(zhǎng)遠(yuǎn)的不良影響，會(huì)引起急性或慢性中毒rl采 用充填開采的方式，減少了肝石山體的占地面積，極大地減輕了對(duì)土壤和水體 的污染。(3) 控制地面沉降。煤礦地下開釆，造成地面

10、塌陷影響地表建筑物及土地的移動(dòng) 變形值，其因素主要有:地表下沉值、傾斜值和水平變形值、曲率值。通過分析， 930采區(qū)若不采用充填開采方式，則對(duì)鳳凰臺(tái)附近居民房屋的破壞等級(jí)達(dá)到了 iv級(jí)以上，地面建筑受損嚴(yán)重，需要整體拆遷兇l若利用充填開采方式，則引 起地表最大下沉383mm、最大壓縮變形為0. 86mm/m;地表傾斜最大值為0. 80mm/m; 最大曲率變形小于0. 01 x 10/mo鳳凰臺(tái)遺址預(yù)計(jì)最人下沉值為248mm,最人壓縮 變形0. 32mm/m,最大拉伸變形0mm/m,最大傾斜變形0. 58mm/mo遠(yuǎn)小于國(guó)家一 級(jí)保護(hù)建筑物所規(guī)定的最大允許值(傾斜2. 5 mm/m,水平變形15

11、 mm/m) 5 o 利用肝石充填方式采煤，能夠大大減緩地表變形程度，有效保護(hù)地面建(構(gòu)) 筑物和耕地，保護(hù)土地資源。據(jù)測(cè)算，在充填材料肝石的成分和特性一定情況下, 地表的變形程度與充填空間的充填率成正比，填充率越高，地表變形程度越小。 通過不同充填率條件下地表變形分析得知，肝石充填開采充滿率每提高20%, 減沉率提高約12%l61o所以在煤礦利用肝石充填方式進(jìn)行采煤，尤其是進(jìn)行“三下”壓煤開采時(shí)，必須對(duì)上部要保護(hù)的對(duì)象進(jìn)行研究，確定其允許變形值。3充填開采的社會(huì)效益唐口煤業(yè)930采區(qū)位于濟(jì)寧市任城區(qū)李廟村和鳳凰臺(tái)村正下方，地面共有居民 428戶，人口 1240人，耕地近1000畝。如果采用傳

12、統(tǒng)開采方式需要對(duì)村莊進(jìn)行 整體搬遷，并且會(huì)造成近800畝耕地塌陷。搬遷村莊一方面要支付巨大的房屋拆 遷費(fèi)(包括房屋造價(jià)費(fèi)、附著物補(bǔ)償費(fèi)、公益設(shè)施費(fèi))、青苗補(bǔ)償費(fèi)、土地復(fù)墾 費(fèi)、新村征地及三通一平費(fèi)、煤肝石處理費(fèi)等費(fèi)用，同時(shí)搬遷村莊所帶來的不可 預(yù)見的社會(huì)治安管理費(fèi)用等都是相當(dāng)巨大。因?yàn)榘徇w而引起的社會(huì)局部沖突和不 安定因素會(huì)始終存在，并一直威脅當(dāng)?shù)氐纳鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與和諧社會(huì)的建設(shè) 步伐。拆遷會(huì)帶來一系列經(jīng)濟(jì)、民事糾紛等問題，打破了人部分村民的正常生活，給他 們帶來了生產(chǎn)生活麻煩和心理的不安。如若搬遷問題處理失當(dāng)，則有可能引起地 方行政機(jī)關(guān)和企業(yè)單位與村民之間的糾紛，擾亂社會(huì)治安。而采用充填開

13、采的方 式就完全避免了這個(gè)最為棘手的問題，不用搬遷村莊，一方面可以節(jié)約 10495. 33萬(wàn)元搬遷費(fèi)，另一方面對(duì)于構(gòu)建和諧社會(huì)做出了突出貢獻(xiàn)，是煤炭企 業(yè)可持續(xù)發(fā)展道路的體現(xiàn)。4小結(jié)經(jīng)過大量的調(diào)查獲得了真實(shí)有效的數(shù)據(jù)，通過定量分析得出唐口煤業(yè)9301工作 面充填開采的利潤(rùn)為4457. 60萬(wàn)元，與傳統(tǒng)開采方式相比經(jīng)濟(jì)效益顯箸。通過計(jì) 算證實(shí)了充填開采的巨大生態(tài)效益，殲石不上井，減少殲石占地面積，同吋可 以減少c0氣體和c0?氣體，避免了煤肝石引起的大氣污染、水污染和土壤污染 等問題。通過問卷法調(diào)查了村民對(duì)于搬遷的意見和態(tài)度，分析了充填開采對(duì)于穩(wěn) 定民心、構(gòu)建和諧社會(huì)的積極作用。唐口煤業(yè)將采用先進(jìn)的技術(shù)裝備，對(duì)礦產(chǎn)資 源、水資源、土地資源進(jìn)行綜合開發(fā)與保護(hù)，獲得了社會(huì)效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì) 效益的三豐收。參考文獻(xiàn)1 張吉雄，繆協(xié)興，茅獻(xiàn)彪.煤礦肝石井下處理的研究j中國(guó)礦業(yè)大學(xué)報(bào)， 2006, 35 (2) : 197-200.2 廖程浩，劉雪華，張永富煤砰石山修復(fù)的碳減排效益一以陽(yáng)泉礦區(qū)為例j. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2009, 33 (3) : 195-199.3 許丕偉