參觀冀中能源充填式采煤調(diào)研報(bào)告

1、參觀冀中能源充填式采煤調(diào)研報(bào)告 參觀冀中能源充填式采煤 調(diào) 研 報(bào) 告 呂獻(xiàn)斌 二0一三年十一月 參觀冀中能源充填式采煤調(diào)研報(bào)告 xx年10月30日至11月2日，山西省煤炭工業(yè)廳苗還利總工程師帶著山西省各地市煤炭系統(tǒng)相關(guān)人員，參觀了冀中能源三座礦井采用充填式開采的綜采工作面，詳細(xì)聆聽了各礦井關(guān)于本礦充填開采技術(shù)的詳細(xì)匯報(bào)。結(jié)合本次參觀所見所聞，形成此次參觀冀中能源充填采煤調(diào)研報(bào)告。 一、 三座煤礦采用的充填方法 冀中能源三座煤礦成功應(yīng)用了綜合機(jī)械化固體充填采煤技術(shù)、矸石膏體充填技術(shù)、高水材料充填技術(shù)。 二、充填采煤工藝簡(jiǎn)介 、固體充填采煤 固體充填采煤是利用洗煤廠的矸石和電廠的粉煤灰通過投料管

2、直接投入到井下，用膠帶機(jī)運(yùn)到工作面機(jī)尾，通過充填輸送機(jī)運(yùn)送到工作面采空區(qū)，充填采用空間。為提高對(duì)頂板的支撐強(qiáng)度，支架后部安裝有夯實(shí)機(jī)構(gòu)，使松散的充填材料形成一個(gè)整體，控制采后頂板的下沉。 2、矸石膏體充填采煤 矸石膏體充填采煤是先把大塊矸石破碎加工，然后把矸石、粉煤灰、專用膠結(jié)料和水等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。 3、高水材料充填采煤 高水材料充填是將料、料制成漿體，通過各自的泵送系統(tǒng)輸送到工作面副巷，以一定比例進(jìn)行混合后，流入工作面采區(qū)進(jìn)行充填。 三、充填系統(tǒng)組成 各充填采煤方法由于使用

3、材料、充填工藝不同，系統(tǒng)組成也是不同的，一般都是由制備系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)和工作面充填系統(tǒng)組成。 固休充填系統(tǒng)主要由矸石、粉煤灰倉(cāng)、鉆孔，井下儲(chǔ)料倉(cāng)、輸送系統(tǒng)、充填輸送機(jī)，充填支架等組成。充填液壓支架具有搗實(shí)機(jī)構(gòu)； 后輸送機(jī)懸吊在支架后尾梁下，采用中槽開天窗式充填輸送機(jī)。 膏體充鎮(zhèn)系統(tǒng)主要由矸石破碎系統(tǒng)、配比攪拌系統(tǒng)、管道泵送系統(tǒng)、檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)、鉆孔、充填支架等組成。 高水材料充填系統(tǒng)主要由上料攪拌系統(tǒng)、泵壓管路輸送系統(tǒng)和混合系統(tǒng)組成。 由不同充填系統(tǒng)的組成可以看出，高水材料充填不需要在地面建筑專門的制備站，不需專門打鉆孔，其他3種方式均需在地面建筑充填制備站，用于充填料的加工，但需要有兩套制漿系統(tǒng)

4、； 固體充填不需要專門泵送系統(tǒng)，支架和后運(yùn)輸機(jī)是專門制作設(shè)備;膏體充填與似膏體充填從系統(tǒng)上相近，只是似膏體自流充填不需要充填泵。 四、充填材料 充填材料及配比的選擇對(duì)充填開采來說是至關(guān)重要的，充填材料的就近取材可以大大降低本錢、減少礦井固體廢棄物的排放，改善礦區(qū)生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)綠色開采;合理的配比可以有效地保證充填體的強(qiáng)度，滿足采礦工藝要求，同時(shí)也便于加工、輸送，簡(jiǎn)化施工工藝。 固體充填主要由矸石、粉煤灰、水3局部組成，充填材料的含水率為1，充填體的強(qiáng)度可以到達(dá)24。 矸石膏體充填材料由膠結(jié)料、粉煤灰、煤矸石和水組成，質(zhì)量濃度控制在80%以上。通過對(duì)固化劑的不斷改良，目前已經(jīng)做到可泵時(shí)間2.5h

5、。初凝時(shí)間4h，很好滿足了工作面采充循環(huán)作業(yè)的需要。 高水充填村料有，兩種物料組成料主要以鋁土礦石膏等獨(dú)立煉制并復(fù)合超緩凝分散劑構(gòu)成； 料由石膏、石灰與復(fù)合速凝劑構(gòu)成，水占體積比的，強(qiáng)度可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整.以滿足井下充填要求。 五、投資資金概算 從初期投資情況來看，固體充填、膏體充填和似膏體充填3種方式，由于均需要建造地面充填制備站、打鉆孔、初期投資都在兩千萬(wàn)元以上； 尤其是膏體充填基建工程復(fù)雜，設(shè)備較多，初期投資較大。高水充填因沒有地面充填站，不用打鉆孔，初期投資最少。 六、各種充填方法的特點(diǎn) 固體充填的特點(diǎn)：充填材料取自本礦的煤矸石和粉煤灰，不使用水泥等膠結(jié)料，價(jià)格廉價(jià)，配料簡(jiǎn)單，本錢較低

6、:充填體強(qiáng)度較高;充填率較高可達(dá)以上;需專門制作充填支架和后輸送機(jī):機(jī)械化作業(yè)，勞動(dòng)強(qiáng)度低.操作簡(jiǎn)單。 膏體充填的特點(diǎn)：質(zhì)量濃度高可達(dá)以上； 料漿根本上不沉淀、不沁水、不離析，降低凝結(jié)前的隔離要求，無(wú)需復(fù)雜的過濾排水設(shè)施.節(jié)省了排水費(fèi)用，降低了礦井水的污染;充填體強(qiáng)度較高;易于接頂，有利于作業(yè)平安:充填體壓縮率低;充填系統(tǒng)復(fù)雜，初期投資較高；充填本錢較高;設(shè)備較多，需要大功率充填泵輸送槳體:容易堵管:施工工序復(fù)雜。 高水材料充填的特點(diǎn)：充填系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)單，無(wú)需井上充填站和鉆孔，初期投資較低； 充填料漿以水為主，輸送方便；充填與回采互不影響，充填速度快，充填工藝簡(jiǎn)單，勞動(dòng)強(qiáng)度低；充填體在枯燥環(huán)境下

7、易失水粉化;高水材料配比要求嚴(yán)格;充填材料本錢較高.不能消化礦井的煤矸石和粉煤灰。 固體充填、膏體充填和似膏體充填都使用大量的煤矸石、粉煤灰作為骨料，適于產(chǎn)生大量煤矸石和粉煤灰的礦井;膏體充填使用了水淬爐渣作為膠結(jié)料，適于附近有鋼廠的礦井； 高水充填適于沒有矸石粉煤灰、水源充足、地面占地困難的礦井，要求煤層傾角在°以上，尤其適于大體積隱蔽空間的充填。 七、充填采煤的社會(huì)效益 采用充填開采，通過完全接頂將采空區(qū)充實(shí)，能有效解決原來的頂板垮落、采空區(qū)回風(fēng)、超前壓力、底板突水等問題，作業(yè)環(huán)境的平安程度得到極大提高;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)，提高煤炭資源采出