矸石粉煤灰固体充填采煤技术的研究.pdfVIP

矸石粉煤灰固体充填采煤技术研究 黄 辉 (冀中能源股份有限公司邢台矿) 摘要冀中能源股份有限公司邢台矿应用煤矸石粉煤灰等工业固体废弃污染物，通过自主 研发充填液压支架，及其配套设备，置换出建筑物下呆滞煤炭资源。即在充填液压支架后顶 梁的掩护下，利用矸石粉煤灰实现了采空区的充分充填务实，从而有效抑制覆岩下沉破裂和 地表变形，安全高效回收建筑物下呆滞煤炭资源的一种新方法、新工艺，实现了采煤与充填 并举，开创了建筑物下安全高效采煤技术的新途径，技术经济效果非常显著。 关键词 固体充填矸石粉煤灰建下综采采煤技术 0引言 目前充填采煤技术作为建筑物下开采的一种新型工艺技术，在全国各地进行各种形式的探索， 主要有固体、高水和膏体三种形式，其中固体综合机械化充填采煤技术能同时有效处理工业废弃 物、控制地表变形下沉及效率高、成本较低等优点，常被作为首选方案。冀中能源股份有限公司 邢台矿针对长时期高强度开采，剩余可采储量越来越少，而矿区范围内的村庄及工业广场建筑物、 断层、冲积层下却压有58．23Mt呆滞煤炭资源的情况，2008年，率先成功研发了矸石粉煤灰固体 充填采煤技术，即将地面矸石与粉煤灰等废弃物按一定混合比例，通过投料钻孔投放到井下，采 用胶带输送机运送到工作面的采空区，通过自主研发自夯式充填开采液压支架、后输送机等配套设备 实现对采空区充填夯实，解放大量呆滞煤炭资源，并且地表变形得到有效控制，取得了较好的技术经 济效果。 1 工作面概况 1．1充填工作面情况 7606充填工作面，对应地面位置位于矿区工业广场西北部，矿井东翼六采区工业广场保护煤柱 内。正上方是矿机修厂电气车间，以南是矿标宿楼、机修车间、地面注浆站等建筑物，距工作面水平 距离在80—140m之间，地面标高+85m，工作面标高…210250m。矿区专用铁路线和南三环公 路从工作面上方穿过(图1)。 1．2煤层及顶底板情况 本充填工作面所采2号煤，属复杂结构煤层，倾角7。一10。，平均倾角9。，容重1．8t／m3，平均 厚度为6．2m，工作面埋深平均320m。煤层的中下部有一层平均厚0．4rn的夹矸，把煤层分为上下两 个自然分层。本工作面区域内煤层为一单斜构造(图2)。 1．3储量情况 充填工作面倾斜长度50m，走向长度460m，设计可采储量12．42×104t。 1．4工作面设备布置 7606充填工作面主要机电设备布置情况见表l。 一53】一 图l 7606充填开采工作面井上下对照图 表1 7606充填工作面主要机电设备 位置 设备名称 规格型号 台数 采煤机 MGN200／466 1 充填液压支架 ZZC4800／16／32 32 工作面 充填过渡支架 ZZCG4800／16／32 2 前刮板输送机 Sa玎64／400 1 后刮板输送机 SGl3630／150(改) 1 转载机 SZZ764／132 1 运输巷 带式输送机 SD叮一150 4 皮带转载机 DSPl010／650Z 1 运矸巷 带式输送机 DSP一650 3 1．5充填开采系统 1．5．1生产