低压风力管道矸石充填技术研究

使用风力管道矸石充填技术保证了承压水工作面的安全开采,既可以减少煤矿固体废弃物排放,又提高矿井资源回收率,达到清洁生产的目的。     

东曲煤矿充填开采工艺技术应用探讨

针对煤炭开采过程中出现的大量矸石排放问题,探讨基于矸石充填开采技术,从拟定巷道的布置方案,到细化充填工艺;使用砌墙+锚索联合支护方式,对充填工作面顶板进行沿空留巷支护,确保巷道不变形,实现矸石的井下处理;应用表明,矸石充实率从75％提高到85％,生产效率提高约50％,每年可节约支出约1905万元;基本解决矸石排放带来的生态环境破坏问题,实现矸石等固体废弃物井下综合处理,保障矿井正常生产,改善矿区周边生活环境.     

煤矿矸石井下分选协同原位充填开采方法

煤矿开采伴随着矸石等固废排放和采场矿压与地表沉陷控制问题,推进煤矿绿色开发将是从源头上保护矿区生态环境的重要手段,统筹考虑煤炭采掘、原煤加工和固废排放的关系对于建设绿色矿山尤为重要,而煤矿井下采-选-充协同将是从根本上解决上述问题的技术途径。基于此,在充分考虑采煤、分选和充填基础上,以井下分选为核心,围绕充填开采方法构建了煤矿矸石井下分选协同原位充填开采模式,阐述了煤矿井下采、选、充系统的时空协同关系,揭示了"就近分选+原位充填"的科学内涵,实现了充填能力与分选能力匹配、采充系统与分选系统布置、采充工艺与分选工艺组织和矸石物流运输与调控4个方面的协同;提出了实现不同目标层次的煤矿矸石井下分选协同原位充填开采技术体系,主要包括全粒级分选、煤矸分离和毛煤排矸3个不同等级的井下煤矸分选技术和实现采场矿压与地表沉陷控制、矸石处理和资源回收不同目标的井下原位充填技术2个方面;分析评价了新型跳汰分选、旋流器分选、重介浅槽分选、动筛跳汰分选和γ射线分选5种井下煤矸分选方法的适用性,给出了煤矿矸石井下分选方法选择流程,确定了煤矿矸石井下分选系统及巷硐布置要求,探讨了煤矿井下全粒级分选的发展方向;提出了全采全充、全采局充、局采局充和局采全充4种典型充填开采方法,明确了4种典型充填开采方法的定义、系统布置及技术优势,形成了充填开采方法选择流程,进一步对比分析了4种典型充填开采方法的地表沉陷与采场矿压控制效果。研究成果为实现煤矿煤炭开采、井下分选和矸石处理集约化提供技术借鉴,进一步丰富我国煤矿绿色开采的技术体系。     

煤矿“短充长采”科学开采模式研究

随着我国煤炭持续高强度开发,开采条件逐渐恶化,传统开采方法带来一系列资源、安全与环境问题。基于"岩层低损伤","无煤柱开采"和"固废零排放"的思路,提出了以煤矿井下采区内就近分选矸石为主形成的固体废弃物充填带取代区段煤柱的"短充长采"科学开采构想及其技术原理。探索了"采-选-充-留"关键技术路径,统筹研究解决遗留煤柱的资源浪费、固废排放的环境污染、传统开采的技术瓶颈和深部开采的安全风险等问题。建立了"短充长采"固体废弃物充填带能量缓释理论和低损伤岩层控制理论。阐述了5项关键技术:"短充长采"系统设计方法,井下智能干法轻量模块化分选系统,自成巷前进高效采充技术与装备,沿充填带留巷技术与装备,"短充长采"系统集成控制技术。现场应用结果表明:"短充长采"科学开采模式在葫芦素煤矿和刘庄煤矿井下矸石直接充填能力分别达到200万t/a和100万t/a,利用有限的的固废资源集成解决了煤炭开采的资源、安全和环保问题,可以实现井下无煤柱、地面固废零排放。该模式创新了绿色开采新理论、新技术、新方法,构建了我国新型绿色开采的科学开采体系。     

平煤十二矿矸石充填综采投料系统设计

为解放"三下"压煤,提高矿井资源采出率,延长矿井服务年限,平煤股份十二矿应用了矸石充填综合机械化开采技术。通过对矸石充填开采运输系统的分析,结合矿井实际,设计了与矸石充填技术相配套的投料系统,解决了矸石运输中的各种问题,满足了工作面充填开采的需求。     

西部生态脆弱区村庄下固废绿色充填开采技术应用研究

针对西部生态脆弱区村庄下压煤及高强度开采产生的固废排放处置、地表沉陷控制难题,提出了短壁连采连充式胶结充填采煤技术。阐述了该技术的技术内涵和采充工艺,分析了充填材料的组成和强度,确定了适用于工程现场的充填材料矸石(炉渣)、粉煤灰、石膏、水泥、矿井水配比为74∶2∶2∶7∶15,料浆浓度为85%,该配比下充填体单轴抗压强度可达3.1MPa左右。该技术充填系统包括矸石运输系统、泥浆制备系统、监测系统、工作面充填系统四大部分。工程应用表明：该技术开采5.25m厚的煤层充实率可达98%以上,地面最大下沉量约为180mm,可处理工业固体废弃物40万t,充填效果良好。     

固体充填采煤技术在邢台矿建筑物下的应用

针对邢台矿建筑物下存在大量压煤,而地面矸石山堆放占地严重以及矿区坑口电厂排放大量粉煤灰的情况,为了实现矿井可持续发展、扩大矿井可采储量、控制地表下沉、消除固体废弃物对环境的污染,提出了采用地面矸石配合粉煤灰充填采空区,采出建筑物下压煤的开采模式。解决了充填体进入采空区的空间、通道和动力等技术问题,并建立了完善的充填效果检测系统,在保证地面建筑物完好的情况下,有效采出邢台矿建筑物下呆滞煤量2000万t以上。     

矿井开拓延伸矸石井下充填技术的研究与应用

针对矿井开拓延伸中排矸难度日益增加,矸石排放制约生产的难题,分析矸石排放制约因素,结合矿井实际情况,研究了断层边角煤柱巷采矸石充填技术。通过矸石排放、巷道充填,结合矿压观测及地表下沉监测,表明巷采矸石充填技术成功实现了近距离矸石处理、矸石不上井的绿色开采,具有较好的经济效益和社会效益。     

建筑物下固体充填开采技术研究

唐山矿业分公司将地面矸石、建筑垃圾等固体废弃物通过地面充填站的投料孔从地面垂直向下直接投料,进入矸石缓冲仓,由矸石仓放入胶带输送机等运输设备将其运输至充填工作面,借助自夯式充填综采液压支架等关键设备用固体充填物料充填工作面采空区,并靠固体充填物料的支撑作用对采空区的岩层进行控制,减少顶板的下沉和垮落,实现建筑物下安全开采.工作面充填矸石是解决矿山污染、资源浪费、地表塌陷的一个行之有效的方法,促进了绿色矿山的建设.     

7608底分层工作面充填开采实践应用研究

为解决潞宁煤矿开采带来的矸石和粉煤灰固体废弃物给环境造成的影响,以7608底分层工作面为研究对象,矸石与粉煤灰作为充填材料,进行了充填开采实践应用研究。实践应用效果表明:该充填开采方案能降低工作面的矿压显现,有效控制顶板的运动,尽最大限度回收了煤炭资料,缓解了潞宁矿接替紧张的局面。     

神东矿区井下无岩巷布置与矸石处理技术

煤矸石是煤炭开采和洗选过程中的废弃物,是目前排放量最大的工业固体废弃物之一,对环境造成极大危害。为此神东公司开发出"分层开拓、无盘区划分与立交巷道平交化"的无岩巷布置技术,从源头上减少了矸石产出量,并开发出废巷充填、贮矸硐室充填等井下处理技术,辅以地面矸石回填及矸石发电技术,取消了地面矸石山,实现亿吨级矿区矸石零堆放。     

矿井开拓延伸矸石处理技术的研究与应用

 针对矿井开拓延伸中排矸难度日益增加,矸石排放制约生产的难题,分析矸石排放制约因素,结合矿井实际情况,研究了断层边角煤柱巷采矸石充填技术。通过矸石排放、巷道充填,结合矿压观测及地表下沉监测,表明巷采矸石充填技术成功实现了近距离矸石处理、矸石不上井的绿色开采,具有较好的经济效益和社会效益。     

中峪矿井井下矸石分选充填系统设计

为了从源头上减少煤矿固体废弃物排放,实现绿色生产,根据中裕煤矿的矿井条件及采掘布置,采用了先进高效的井下矸石分选、井下充填方法,对井下分选和井下充填系统设计进行探讨,实施后可望实现矸石不出井,有效解决井下矸石出井排放问题,实现生态环境与经济效益的和谐统一,为相似条件下煤矿井下分选充填设计应用提供了可靠借鉴。     

矸石充填采煤中的矿压显现规律分析

井下矸石直接用于充填置换"三下"压煤,是绿色开采体系中的重要内容之一.本文简单介绍了综采矸石充填采煤和普采矸石充填采煤方法;在大量矸石碎胀与压实特性试验基础上提出了矸石充填开采等价采高的概念,因而可以用传统矿压理论和地表沉陷预计的方法分析矸石充填开采中的采场矿压和地表沉陷的极限量;通过理论分析和现场实测等得到,矸石充填开采与同类地质条件下非充填开采相比,可显著降低采场矿压与地表沉陷显现的剧烈程度及绝对值,能开采用传统采煤方法无法采出的"三下"压煤.     

建筑物下综采工作面固体充填开采技术研究与实践

唐山矿业分公司将地面矸石、建筑垃圾等固体废弃物通过地面充填站的投料孔垂直向井下直接投料,进入矸石缓冲仓,再经带式输送机等运输设备将矸石运输至充填工作面,借助自夯式充填综采液压支架等设备将固体充填物料充填至工作面采空区,以此对采空区的岩层进行控制,减少顶板的下沉和垮落,实现建筑物下安全开采.     

矸石(固体废物)直接充填采煤技术发展现状

总结了矸石直接充填采煤的技术框架,系统地介绍了综采矸石充填技术、普采矸石充填技术和掘巷充填技术的充填开采系统布置、关键设备及充填开采工艺;研发了矸石直接充填采煤技术中矸石自地表向井下运输的大垂深投料系统,并对其进行了优化设计;以综采矸石充填技术为例,分析矸石直接充填开采矿压规律的等价采高模型,得到了充填综采采场所需支护强度,以及充填综采与传统综采支护强度修正系数η,并对充填开采后的地表沉陷进行了预计和实测分析,得出了充填开采较传统综采采场矿压显现减弱、地表变形等级仅为轻微的结论;从实现煤炭资源绿色开采应重视的基础科学研究、重点技术攻关等方面对今后矸石(固体废物)直接充填采煤技术相关研究进行了展望.     

矸石充填开采技术在煤矿应用与技术研究

本文通过对现阶段的矸石充填开采技术进行研究,对常用的井下煤矸分离方法的关键装备、系统及技术原理进行分析,提出井下煤矸分离和综合机械化固体充填采煤技术的基本原理。通过采用井下煤矸分离和矸石充填开采技术,实现了矿井矸石不升井、"三下"压煤绿色开采及有效控制地表沉陷的目的。     

充填开采技术在淄矿集团的应用研究与实践

针对国内"三下"压覆煤炭资源开采,依次开展了矸石置换开采、膏体充填开采、高水充填和矸石充填开采工程技术研究与工程实践,详细介绍了公司的充填开采技术,分别为膏体充填开采技术、原矸固体充填开采技术、高水充填开采技术和智能充填开采技术。并阐述了充填开采的研究方向,以促进充填开采高质量发展。     

矿井矸石零排放绿色开采技术探讨

基于井下煤矸分选技术、矸石充填技术,通过对井下煤矸的分选能力、充填能力与矿井生产能力匹配、矿井矸石产生量与井下充填空间平衡、井下矸石分选系统、充填系统与同矿井开拓开采巷道布置关系、垮落法开采与充填法协同开采、矿井产量保障程度等分析,探讨并提出了适用于不同生产方式下的矿井矸石零排放绿色开采技术。     

矿井充填开采矸石垂直投料系统设计与应用

为解决地面沉降以及矸石环境污染问题,通过对投料井、储料仓、缓冲装置及满仓报警系统等进行研究,建立了矿井充填开采地面矸石垂直投料系统,并将其应用到实际充填开采工程中。现场应用表明:当投料管内径为486 mm,储料仓的直径为5 m,高度为15 m时,能够满足充填开采工作面1个循环的矸石用量;伞形缓冲器可以有效地减小充填矸石对储料仓的冲击,该系统建成后,每天实际充填矸石量达2 000 t。充填开采既解决了矸石地面堆放带来的环境污染问题,矸石回填又有效控制了地面沉降,实现了矿山和生态的和谐发展。