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煤矸石充填技术方案

一、煤矸石充填意义：

⒈能够实现煤矸石不升井，减少运输花费，减少地面占地和环境污染。

⒉煤矸石充填采空区实现以矸换煤，能够减少地表下沉，使对土地和建

筑物的损坏降到最低，减少补偿花费。

⒊煤矸石充填采空区，减少对顶底板损坏，进而减少顶底板水的涌出，

降低回采工作面水灾威迫、提升回采效率、提升煤质和降低排水花费。

⒋煤矸石充填采空区，将采空区底板覆盖上密实的充填体，减少瓦斯涌

出，保证回采迅速、安全。

⒌煤矸石充填采空区，将凑近留巷段的采空区充分，能够保证充填留巷

成效，降低留巷花费。进而实现无煤柱开采，提升煤炭资源回收率，减少巷

道掘进量，缓解采掘接续紧张。

⒍更有益于分储分运效能的发挥，有益于单轨吊系统的运转和完全消灭

井下地轨。

⒎成熟、高效的充填技术可为受水害威迫的后组煤开采打下坚固的基

础。

二、煤矸石充填方式的选择：

㈠泵送膏体充填方式：

⒈外国膏体充填：

膏体充填技术在外国金属矿山已经有20多年的发展历史。世界上初次膏体

充填试验是1979年在德国格伦德铅锌矿进行的。试验成功此后，膏体充填技

术在澳大利亚、奥地利、加拿大、英国、摩洛哥、葡萄牙、俄罗斯、南非、美国

等国家的金属矿山获取了推行应用。

⒉国内膏体充填：

⑴“八五”、“九五”时期，甘肃金川有色金属企业与北京有色冶金设

计研究总院合作，利用国家要点科技攻关项目“全尾砂膏体泵送充填工艺及

其设施研究”，在金川二矿区建成了我国第一条主要利用洗选尾砂、棒磨砂

和粉煤灰的膏体充填工艺系统，此中，水泥浆独立泵送，在井下离充填点

20-30m处与集料膏体浆液混淆，与水泥浆混淆后的膏体充填料浆重量浓度为

82%，水泥用量均匀280kg/m3，充填体最后抗压强度大于4MPa。该套膏体充填

工艺系统采纳德国施维英企业生产的KSP-140HDR矿用充填泵，泵送压力

13MPa，充填能力100m3/h，利用自制的双轴连续搅拌体制浆，由美国霍尼韦

尔企业生产的TDC-3000型工业集散控制系统实现了计算机控制。该项成就

2000年获取了国家科技进步二等奖，并在铜绿山矿获取推行应用。

⑵河北金牛能源邢东矿自2001年11月投产以来就致力于矸石充填项目

研究，与中国矿业大学合作，经过33个月的探究试验，最后形成了齐备的井

下矸石充填系统——把矿井生产中产生的矸石，填到井下那些不可以开采的建

筑物永远煤柱里，不只实现矸石不升井，防止占用土地和环境污染，并且还能

够把惯例方法不行能采出的煤炭资源采出，提升资源开发率。

⑶山东新汶矿业企业孙村煤矿地表煤矸石充填系统正式生产动工典礼

于2006年9月15日上午举行。中国恩菲电气系统部和矿机专业肩负该项

目充填工艺的主体设计、电力、仪表、控制系统等设计工作，并承包了该项

目的所有配电设施、控制系统设施、自动化仪表的集成工作。在短短一个月

的时间内，达成了现场调试工作，并顺利投入生产。该项目采纳孙村煤矿生

产的荒弃物煤矸石为骨料，配合粉煤灰和水泥为增添物，充填能力80-100m3/h，

矿浆浓度为72%。该项目的实行既能够解决煤矸石占地和排放废气的

环保问题，也能够利用充填物作为支撑，替代井下保存的煤柱，是一个环保

和经济效益共赢的项目。该项目在国内煤炭行业是第一家将充填工艺用于工

业化生产的煤矿，也是中国恩菲在煤炭行业肩负的第一个充填项目。

⑷山东华恒矿业有限企业自2007年11月份开始调研泵送矸石充填系统，

第一与泰安海天工程机械有限企业合作研发矸石回填泵，在地面做工业性试验，

获得成功。2008年7月确立了泵送矸石充填设施配套及部署方案，在十三层

工作面经过一个月的充填试验，达到预期成效，每小时均匀充矸能

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力50m。208年9月份华恒矿业企业第二套充填系统应用，实现了矸石不升

井。

㈡机械输送、原生矸石充填方式

新汶矿区应用比较宽泛的其余充填方式为机械输送方式，一般采纳皮带

机（需施工专用巷道）、溜子运输矸石，利用抛矸皮带将矸石投掷于采空区，

或综采支架后方悬吊溜子将矸石卸至采空区