矸石不升井的井下清洁开采技术.doc

井下矸石不井的井下清洁开采技术 在煤炭大量开发和利用的同时，也带来一系列环境和生态问题，如井下开采产生的煤矸石压占耕地良田，露天矿剥离物外排占地，煤矸石山自燃造成大气污染等，不仅破坏了矿区生产环境，也对社会文明进步产生不利影响。从而达到煤炭清洁生产、减少环境破坏的目的。 7.1 井下矸石来源与分类 高庄矿井下在生产过程中排放的矸石，主要来源于井下岩石巷道的掘进、煤仓和溜煤眼的掘进以及工作面在推进过程中的矸石(主要包括：掺入煤炭中的顶、底板岩石、煤层夹矸以及过断层岩石)。 对于井下生产过程中产生的矸石，按照用途和所产生地点的不同，将其按照以下两类进行处理。 （1）岩石巷道、煤仓以及溜煤眼等掘进过程中所产生的矸石，通过皮带或者矿车将其运至井下矸石处理场进行破碎，破碎后的矸石作为无煤柱开采预置充填带的骨料。 （2）工作面推进过程中的产生的矸石，通过运输巷中的皮带随煤炭一起进入井下矸石分选系统分选后，运送至无煤柱开采充填带充填系统处，与其他充填材料混合充填到无煤柱开采充填带处 7.2 矿井井下矸石分选系统 7.2.1 井下矸石分选系统建立必要性 高庄矿2002年以前采用全水力化采煤，2002年改扩建后，形成水旱并举、东水西旱的生产格局，即邵集断层以西的西五采区为旱采生产，以东的西一、西三采区为水采生产。2004年产量突破300万t，其中旱采出煤208.28万t，水采出煤92万t。2005年5月随着水采生产结束，整个矿井生产由原来的水、旱两套生产系统变为一套生产系统，加之邵集断层以东的西七采区开拓尚未完成，整个矿井只能靠一套旱采系统单翼生产，即矿井产量全部由矿井西五采区承担。保证了矿井生产。 7.2.2 矸石分选系统方案设计 （1）方案选择 根据现有原煤提升系统及装卸载方式，对矸石分选系统建立的位置提出如下三个设计方案： 方案一：系统建在西五采区煤仓处。巷道总掘进工程量约为400 m，矸石仓深度25 m，直径6 m。以上工程量以二个掘进头每月70 m进尺计，共需要3个月完成。 方案二：系统建在西十一采区煤仓处。巷道总掘进工程量约为500 m，溜煤眼深度20 m，直径2 m，矸石仓深度25 m，直径6 m。以上工程量以二个掘进头每月70 m进尺计，共需要4个月完成。 方案三：系统建在主井煤仓处。巷道总掘进工程量为656 m，扩刷工程量为105 m，矸石仓1深度30 m，直径6 m，矸石仓2深度40 m，直径6 m。以上工程量以二个掘进头每月70 m进尺计，共需要6.5个月完成。 （2）各方案比较 1）方案一 优点：系统简单可靠，工程量最少，能较快达到矿领导早日进行矸石筛分的要求。 缺点：矸石运输量大，对矿井整个运输系统有一定影响。 2）方案二 优点：胶带手选断面处断面小，系统简单。 缺点：① 较方案二工程量大，施工工期长；② 施工溜煤眼时，有可能影响矿井生产；③ 矸石运输量大，对矿井整个运输系统影响较大。 3）方案三 优点：① 系统可靠，能够实现矸石胶带快速运输；②能够实现矸石不上井对西三采区的充填，对矿井整个运输系统没有任何影响；③ 该系统从长远角度看，对矿井发展最为有利。 缺点：工程量大，施工工期长，施工难度大。 由以上方案比较可以看出，方案一更加经济可靠，生产系统简单易于快速形成，因此本设计选择方案一为矸石分选系统的方案，方案一矸石分选系统路线如图7-所示。 7-井下矸石分选系统图 7.2.3 施工组织 （1）施工准备 ① 在工程施工前，首先由施工单位对西五采区候车室及大巷电缆进行保护，确保放炮安全。 ② 工程施工前，由机电单位对西翼一部皮带机机尾硐室进行保护，确保不影响正常的矿井生产。 （2）施工顺序 为确保该工程能够顺利进行，对该工程进行如下施工安排： ① 巷道工程 手选胶带机联络巷、手选胶带机巷、回煤胶带机辅助上山、回煤胶带机巷由开拓工区进行施工。矸石运输环形车场由普掘工区进行施工。 ② 矸石仓工程 该工程由三处施工队进行施工。 ③ 安装工程 由矿安装部门对手选胶带机、回煤胶带机和西五采区煤仓上口筛子进行安装。 7.2.4 施工中采取的措施 （1）为了确保分选系统按期安全投入使用，实行安全目标管理。 （2）施工单位在施工前要制定安全可靠的施工方法及组织措施，在确保安全的前提下，达到安排进度要求。 （3）管理负责单位要加强现场管理，要明确任务、责任到人，按施工工期要求进行超前组织安排。对需要协调的工作要及时联系，确保施工正常进行。 （4）矸石仓施工时成立工作组，现场跟班负责管理。 （5）责任单位严格按施工组织安排组织施工并组织日调度，对完不成当天任务的进行分析原因并制定出整改措施。 7.2.5 矸石分选系统效果分析 （1）矸石分选系统工艺流程 高庄矿井下矸石分选系统其工艺流程主要包括：筛选、分选、回煤三道工序流程。 ① 筛分