煤矿充填材料加工

煤矿充填材料加工（精选6篇）

篇1：煤矿充填材料加工

充填开采经验介绍材料

翟镇煤矿

翟镇煤矿自2005年初开始研究矸石充填采煤工艺，研发了具有自主知识产权的综采矸石充填工艺，自2006年在7403成功运用以来，已累计完成以矸换煤122.20万吨，充填矸石74.84万吨。矿井于2008年12月实现井下矸石不升井，并率先在集团公司内停运了矸石山。

一、充填开采技术及应用效果。

1、充填开采技术

矿井充填采区七采区，工作面采用自行研发ZZ2600／13／20.5BC型或ZZ2800／14.5／26BC型充填液压支架，通过支架后配备充矸溜子进行机械充填。

下面以7201面介绍以下矸石充填流程与矸石充填工艺。矸石充填流程：

各采区矸石→七采矸石车场→翻车机翻车→破碎机破碎矸石→七采矸石仓→七采上部回风上山矸石皮带→溜矸眼→7201E轨道巷运矸皮带→7201E工作面充填溜子（采空区）。

矸石充填采煤工艺（包括回采工艺与矸石充填工艺）A、工作面回采工艺

工作面回采工艺主要包括割煤、移架与推移刮板输送机。

（1）采煤机割煤：采煤机割煤时的进刀方式采用割三角煤端部斜切进刀，进刀深度0.6m。采用双向进刀，往返一次进割两刀。

（2）移架：工作面采用及时移架支护方式，移架滞后采煤机后滚筒3～5架，追机作业，移架步距0.6m。若顶板破碎或端面距过大时，应拉移超前架及时支护暴露的顶板。

（3）推移刮板输送机：滞后采煤机不大于15m，推移刮板输送机。B、矸石充填工艺（1）矸石充填工作原理

采空区的矸石充填依靠自压式矸石充填机来自动完成：充填时自压式矸石充填机的上刮板向下运输充填矸石；下刮板向上推平漏矸孔下漏的矸石，并使矸石充填密实、均匀。

在矸石充填过程中，随着矸石充填高度的增加，自压式矸石充填机会随之上升，利用矸石充填运输机对矸石的反作用力来压实的充填矸石。其充填过程可分为“自由落体”阶段、“自充自压”阶段、“充分压实”阶段。

（2）矸石充填工艺过程

矸石充填工艺是在采面割完两刀煤后进行，其工艺过程如下： ①每班按照正规循环割煤，然后停止割煤，移直自压式矸石充填机的机头与机尾。检查充填系统的完好情况，准备充填工作。

②首先起动工作面自压式矸石充填机，然后依次起动7201面轨道巷运矸皮带、七采上部回风上山矸石皮带及七采矸石仓设备等，进行采空区矸石充填。

③充填时采用自压式矸石充填机机头向机尾方向依次充填，也即先打开自压式矸石充填机机头的第一个插板进行“自由落体”充填阶段、“自充自压”阶段，待此段矸石输送机升至离支架尾梁200mm时，关闭第一个插板，打开第二个插板，重复上述工作，待6个插板全部完成上述两个阶段后，再同时打开全部6个插板，进行“充分压实”阶段的工作。

a.“自由落体”充填阶段

“自由落体”充填阶段矸石由自压式矸石充填机运至漏矸孔，直接落入刮板下的采空区。

基 本 顶直 接 顶垮落后的直接顶充 填 矸 石矸石充填“自由落体”充填阶段示意图

b.“自充自压”充填阶段

当从漏矸孔下落的矸石自然堆积高度至自压式矸石充填机的溜槽时，自压式矸石充填机上刮板推移矸石自漏矸孔落下、下刮板向上推平漏矸孔下漏的矸石。在此过程中，下刮板的作用主要在以下方面：[a]使矸石在自压式矸石充填机的自身重力和刮板运动的共同作用下使矸石充填密实，提高了矸石的充填效果；[b]使矸石向下刮板运行方向邻近矸石孔移动，扩大了同一漏矸孔的充填范围。

在此过程中，自压式矸石充填机表现为因受矸石堆的反作用力，逐步上抬，同时对充填矸石进行初步压实。

待打开的漏充到离支架尾梁200mm时，关闭第一个漏矸孔的插板，同时打开第二个插板由下到上依次充填。

c.“充分压实”充填阶段

当最后一个自压式矸石充填机的漏矸孔完成“自充自压”阶段后，打开全部6个自压式矸石充填机插板，进行最后阶段的“充分压实”充填阶段。

此时，自压式矸石充填机会因充填矸石的反作用力进一步上移，当其与支架尾梁完全接触后，自压式矸石充填机不再上移，但对下部矸石的作用力进一步加强，使矸石得以充分压实，同时进一步扩大矸石的充填范围，实现有效充填空间的完全充满与压实。

采空区充填完毕后，对当班的采空区充填情况进行检查记录，确认达 到设计效果，然后进行下一矸石充填采煤工艺循环。

C、技术要点

为控制矸石充填效果，实现矸石充填有效空间的完全充满与压实。在矸石充填过程中，应做好以下方面的工作。

①漏矸孔插板打开严格执行由下到上的顺序进行充填，打开插板用力均匀，以防插板变形。

②充填过程中，密切注意自压式矸石充填机运矸量和矸石下漏量的变化，运矸量既不能大，使矸石下漏不完，运到工作面机头；也不能小，延长充填作业时间。必要时自压式矸石充填机需点动运行，以保证充填效果。

③注意工作面倾角变化，回采过程中严格顺平、顺直工作面，确保充填刮板输送机控制在可弯曲变形范围之内，保证输送机能够正常运行。

④破碎机要保持正常使用，同时在破碎机后要有专人观察矸石的破碎程度，要控制矸石破碎在粒径50mm左右，必要时进行辅以人工破碎，以保证采空区充填效果。

2、应用效果

自实施充填以来，为提高充充填效率、充实率，矿井对不断现充填工艺设备、技术进行改进。一是在充填溜子上增加了油缸，有效提高了充填高度；二是借鉴桥式转载机原理设计了探梁式卸矸架，实现皮带直接向采空区充矸；三是对溜尾端头支护进行优化，减少溜尾以里单体支护；四是改变电机接线盒位置，避免后尾梁挤压电机接线盒，有效提高了溜头充矸高度；五是针对顶板破碎、架后漏矸多，挤占充填空间，通过安排专人实行带压移架，有效控制架间漏矸。

通过以上有效措施改进，进一步提高工作面充填能力，目前，矿井矸石充填效率、充实率不断提高，实现了每班一刀炭、一茬矸，充实率在60％以上，保证了井下矸石不升井。

3、项目投资和开采成本。

累计完成充填项目投资6670.71万元，实现以矸换煤122.2万吨，充填 矸石74.84万吨。自实施充填以来，矿井平均制造成本205.92万元，充填成本较冒落式开采增加28.26元/吨，为234.18万元。

二、下一步工作措施

1、根据矿井目前工作面矸石充填能力、充填效果、设备性能，研究自制ZCZ5200 14.5/30六柱式充填液压支架，进一步提高工作面的充填能力、单产水平。

2、进一步做好充填工作面设备配套研究，以ZCZ5200 14.5/30六柱式充填液压支架、SGZ630/264充填溜子、MG180/455型煤机、SGD630/264型工作面刮板运输机四机配套，做好在7202E工作面的实验、应用、推广。

3、随着工作面充填能力、充填效果的提高，单一的井下矸石不能满足充填能力要求，需进一步做好地面矸石入井问题；同时进一步研究井下煤矸分离，提高煤质。

篇2：煤矿充填材料加工

----我叫，2010年6月毕业于大学，专业。毕业后分配到峰峰集团公司小屯矿工作实习，实习期为一年。一年的实习生活就如流水飞快的结束了，回顾实习生活感受是很深的，收获也是丰富的。实习期间，我努力工作，严格要求自己，虚心向老一辈井下工作技术人员请教，利用休息时间认真学习一些课本内容以外的相关知识,掌握了一些煤矿相关的技能,从而进一步巩固自己所学的专业知识,做到理论与实践相结合。在实习期间不旷工,认真听从领导指挥.并得到了单位领导及同事的一致好评.通过实践学到了很多课本上学不到的东西,并对煤矿井下生产有了更深的认识。现将一年来的实习情况总结如下：

一、深入井下一线，理论联系实际，学习现场知识、了解采煤工艺 按照矿上的安排，我分别在一采区、二采区、充填区实习一年。一采区主要负责2#大煤的开采，采煤工艺是放顶煤采煤法。

二采区主要负责全矿薄煤层的开采，如4#野青、6#山青。采煤工艺是薄煤综采工艺。

充填区主要负责全矿“三下”煤层的开采，采煤工艺是倾斜长壁综采充填采煤法，分上下层开采，采用膏体充填。

一）回采工艺：

1、落煤方法：使用MG250/600-WD型双摇臂采煤机落煤，中部斜切式进刀。

2、装煤方法：机组自行装煤，配合人工清理浮煤。

3、运煤方法：工作面输送机：SGZ－730/400型刮板运输机运煤。溜子道有SZB730/75型自移式转载机、SSJ—1000型胶带输送机配合运煤。

4、支护形式：工作面选用ZC4000/19/29型充填液压支架支护。

5、工艺流程：交接班→手指口述安全确认、检查→收护帮板→收伸缩梁→吊网→割煤→伸伸缩梁、收底插板→移架→伸护帮板→伸底插板→推移输送机→联网→清理

当工作面片帮时：交接班→手指口述安全确认、检查→收底插板→超前移架→吊网→割煤→伸伸缩梁→伸护帮板→伸底插板→推移输送机→联网→清理 重复上述工序割煤三刀后做充填准备工作，准备好后充填班充填，充填结束

后清理工作面并做割煤准备，一个大循环结束。

6、采煤工艺说明：

（1）割煤：落煤采用MG250/600-WD型采煤机，自行装煤。割煤前将塑料网吊起，采煤机在工作面中部斜切进刀往返双向割煤，回采时沿顶板回采，顶底要

割平，不得出现台阶，煤壁齐直严禁出现留伞檐现象，工作面采高控制在2.7m。

（2）伸缩伸缩梁：机组割煤过后伸出伸缩梁临时护顶，并伸出护帮板护帮；移架时，同时收伸缩梁，并适当调整护帮板。

（3）移架：采用追机移架方式，先将底插板收回后开始降柱移架。移架过程中，要将后掩护梁手把打到开启状态，防止降架时，破坏原充填体完整性。移架时，要滞后机组后滚筒4～6架移架，顶板破碎或断层地段带压擦顶移架。移架步距0.8m，保证移架及时，严禁空顶。

（4）伸底插板：伸底插板，加强充填区域顶板控制。移架后将四个立柱升紧，然后将后底插板伸出，辅助支撑支架。

（5）推溜：滞后移架15～20m，按采煤机割煤方向依次推溜，一律在溜子运行中推溜，严禁停溜时推溜。

（6）清理：机组割完煤之后，要将支架底座前方、架间及电缆槽中的浮煤清理干净。

二）充填工艺

1、综采充填：

双滚筒采煤机割煤，截深为0.8m，采用三刀或五刀一充，采煤机割煤三刀或五刀，采空区充填一次，循环进度2.2-3.0m。

2、充填工艺流程

手指口述安全确认→充填准备（打隔离墙、吊袋、接管）→巡回检查→通知充填站打水→灰浆推水→矸石浆推灰浆→正常（轮流）充填→管道清洗（灰浆推矸石浆→水推灰浆→打风）→充填结束验收。

3、充填工艺说明

1）充填准备：

（1）隔离墙支设：

进行充填前，支架移直移顺后定位。开始分别在工作面运料道和溜子道上帮处顺原巷道打设隔离墙，并根据待充填区顶板及编织袋长度情况，在待充填区内两袋子交界处再打设1道隔离墙，从而将整个待充填区分割形成4—5个小的充

填区域。

两巷隔离墙采用单体支柱及竹帘子进行打设。竹帘子规格：长2.4m，宽1.2m。两帮的支护形式为密集点柱，柱与柱间距不大于400mm。竹帘子用铁钉或14＃细铁丝固定在上、下两巷待充填区的密集点柱内侧，并紧贴支柱。上、下两巷隔离墙要与顶、底板接触严密，防止浆液泄漏，保证充填浆液接顶效果。两巷切顶排处隔离墙打好后需向待充填区方向支设不少于4根戗柱，分别戗柱头和柱根，戗柱间距0.3～0.5m。U型钢支护段要先恢复好U型钢支护后用14＃铁丝将竹帘子固定在内侧，铺平接顶。

在两个充填袋交接处采用废弃的轨道配合竹帘支设隔离墙，轨道规格18kg/m，长3.2m，一头尖。轨道平行底板使用，轨道间距500mm，尖头嵌入充填体内，搭接长度不少于300mm，另一头用8#铁丝双股连接在支架上。充填结束后及时向外移设轨道，以备下个循环使用。

（2）充填袋吊挂：

隔离墙打设好后，用充填袋在待充填区内构筑完全“封闭”的充填空间。充填袋规格：长25m或30m，周长：（3.5＋3）×2＝13m。每处采用双股金属米丝吊挂，金属米丝直径1mm。

吊挂充填袋及支设隔离墙的方法：充填袋上部砟帮侧固定在支架后掩护梁专用挂勾上或顶部塑料网上，煤帮侧悬挂在支架的尾梁挡板吊袋挂勾上，中间吊挂在相邻支架的后掩护梁挂钩上，充填袋两侧的中部固定在煤帮原编织袋与支架底插板挂钩上，要尽量将所余编织袋固定在上半部。底部要有一定的余量，底板有砟块要清理干净并铺上草苫子，防止将编织袋扎破跑浆。

2、巡回检查

①上下两巷隔离墙及工作面隔离墙、吊挂充填袋检查；②、干线充填管路检查；③、工作面充填管阀门检查（都开）；④、布料管阀门检查（都关）；⑤、高压液压阀门检查（打开1/4）；⑥、应急工具检查（通讯系统、一吨倒链、手摇泵、头盔、雨裤、防护眼镜、套管等）⑦、报告充填站。

3、管道打水：工作面泄水巷搁专人观察充填管末端工作面充填管阀门处出水情况，见水后报告充填站管道出水并汇报充填量。

4、灰浆推水：管道充满水后下灰浆。

5、矸石浆推灰浆： 当工作面上端头第一个布料管三通闸板阀处见灰浆并由稀变稠时，打开第一个布料管阀门，同时关闭第一个工作面充填管路阀门。第二

个布料口做好充填准备，即打开布料管阀门，关闭该处工作面充填管阀门。

6、管路清洗：①、工作面充填管见清水以后联系充填站，要求其打压风；②、打水过程中，液压阀门操作工要将液压阀门反复开关至少两回，保证高压阀门清洗干净。③、当听不见风，并确认地面充填站停泵以后，关闭溜子道高压阀门，结束冲洗工作；④、工作面根据情况清洗布料管及闸板阀门。

7、充填结束验收：①、岗位工作结束、验收；②、交接班；③、报告矿调度室。

充填的顺序是由工作面运料道向溜子道方向依次进行，两个相邻布料管轮流进行充填，两个布料管的切换时间应控制在2～3分钟内，以免因浆体凝固而发生堵管事故。在充填的过程中，必须按排专人观察工作面上下两巷的隔离墙受力、接顶情况，如果充填过程中隔离墙因受力而发生变形时，必须及时采取措施进行处理并向现场跟班区长进行汇报；所有上述布料管充填顺序的控制采用闸阀切换控制。

二）、凝固

充填体凝固时间需要4-6小时左右，现场人员要记录好每个袋子的结束充填时间，达不到凝固要求时间或移架后浆体不能自立时严禁移架。

三）、二次补充填

1、在两巷高差小于3米时采用放浆管直接导入法对未充填接顶空间进行二次补充填。

2、在两巷高差大于3米，充填时出现局部支架欠接顶量较大或上循环充填跑浆未能充满时，采用充填袋后部破口法对未充填接顶空间进行二次补充填。

通过以上井下现场实践的经历和老职工们的讲解、区管理人员的指导，使我对井下采煤方法有了更进一步的掌握。

二、学习作业规程、措施的编写

1、实习期间，我首先参考过去的作业规程、措施，认真学习编写规程、措施的规格内容。把井下作业现场所学到的知识、所看到的内容，升井后，将主管技术员编写的规程、措施和现场实际情况相结合，加深对规程、措施每一项的理解。

2、在编写规程、措施前，必须要深入现场进行调查，搜集第一手资料，并结合老区长们进行商讨，方案确定后再编写。

3、规程、措施编写好后，要通过审批，并不断修改完善，直到所编写的内

容即切合实际又符合要求后，才能做为井下安全施工的保障。

三、学习现场管理、落实规程、措施、制止违章作业

做为区管理人员，必须时刻抓牢现场安全生产的管理工作，发现不按规程、措施施工的作业人员，要主即制止，对其批评、教育。对于不理睬、不接受的，要对其经济上的处罚，对于情节严重的停止工作。煤矿太多事故都是违章作业所导致，为从根本上杜绝违章作业现象，必须要加强对职工们的安全技术培训，并结合事故案例来教育职工，使职工在井下作业过程中正规操作，保证安全生产。

四、思想政治学习

在实习期间，我认真学习《先进性教育读本》、《党章》及其它辅助材料，遇到问题，主动请教区党政领导，经过党政领导对我的教育，使我深深明白，一切工作开展的背后，都要有党的扶持，只有这样，工作才能顺利开展，并不断深入。虽然现在我还是一名入党积极分子，但是，我会不断努力学习党的思想，执行党的规定，争取早日成为一名中国共产党员。

以上是我一年实习内所学习到的内容，实习期间我努力学习，不断提高自身的素质和能力。但我也发现了自己的不足之处，比如有时比较粗心大意,不够细心, 干事谨慎有余, 以至于缩手缩脚等，但请领导们放心，我一定在今后的工作中积极改进。

最后，我衷心感谢各位领导和同事们对我的指导和帮助，给我锻炼和成长的机会，我一定会珍惜这来之不易的机会，努力学习、工作，严格要求自己，争取不断进步。

篇3：煤矿充填材料加工

针对邢台煤矿具体情况[4],即粉煤灰作为燃煤电厂排放的固体废弃物,产量大、可利用量小、存放粉煤灰占用大量土地,且污染环境,矿井井田范围内地面建筑物压煤量约3 200 万t。为此,笔者就粉煤灰充填材料进行试验研究,以充分利用粉煤灰固体废弃物,解放地面建筑物压煤,为煤矿膏体充填不迁村采煤技术的应用提供借鉴。

1 粉煤灰膏体充填材料的组成

1. 1 选择依据

对充填材料的选择要遵循保证安全生产、成本低廉、环境保护和材料来源充足四个方面的原则[5,6]。就邢台煤矿而言,在满足上述四原则的情况下,粉煤灰膏体充填材料主要是复合胶结料、粉煤灰和水。

1. 2 粉煤灰膏体充填材料及其物化性质

1. 2. 1 复合胶结料

根据煤矿固体废弃物膏体充填的需要,中国矿业大学初步研制了PL和SL两个系列[7]复合膏体充填胶结料( 简称复合料) ,能够满足不同条件矿山膏体充填工程的需要,并具有以下显著特征: 能够与含泥量高的各种集料正常凝结固化,为最大限度地利用各种固体废弃物创造十分有利的条件; 在胶结料极少用量( 一般2% ~5%) 条件下,就能使制作的膏体充填料浆形成所需强度的固化体,并且早期强度高,后期强度能持续增长;复合胶结料生产成本低。

1. 2. 2 粉煤灰

1. 2. 2. 1 化学成分

邢台煤矿电厂粉煤灰的化学成分如表1 所示。

%

1. 2. 2. 2 物理性质

粉煤灰的物理性质主要有密度、粒度分布和需水量比等。

1) 密度: 邢台煤矿电厂粉煤灰的实测密度为2. 26 g /cm3。

2) 粒度分布: 用标准筛对邢台煤矿电厂粉煤灰进行筛分,并对粒径小于0.08 mm的部分进行激光粒度分析,结果如图1 ~ 2 所示。其中粒径大于0. 08 mm的部分占31. 6% ,而粒径大于0. 045 mm的部分占52.1%。参照用于水泥和混凝土中的粉煤灰标准( GB/T 1596—2005) ,Ⅲ级粉煤灰+ 0. 045mm的部分要不大于45% ,而邢台矿粉煤灰达不到Ⅲ级细度标准,总体上属于级外品粗灰;但其细粒部分中-20 μm颗粒占23% ,与优质膏体中-20 μm细颗粒料要大于15%的要求相比,邢台煤矿电厂粉煤灰细粒部分比例稍微偏大,容易降低膏体配比浓度。

3) 标准稠度用水量: 按照GB 1346—89 标准要求,对邢台煤矿电厂粉煤灰标准稠度用水量进行实测,其值为66%。因此,邢台煤矿电厂粉煤灰拌制净浆,用水量较大,对于提高浆体浓度不利,需要考虑添加其他混合材料。

1. 2. 2. 3 颗粒特性[8]

邢台煤矿电厂粉煤灰SEM图见图3,可以看出,该粉煤灰球状颗粒少,不规则多孔玻璃体和多孔炭粒较多,以致于不能体现粉煤灰的“形态效应”和“微集料效应”,导致粉煤灰活性低,粉煤灰净浆需水量大,几乎无强度。若要提高其活性,需要加入外加剂予以改善。

2 粉煤灰膏体的配比选择

2. 1 配比选择依据

对于充填料浆配合比的选择,需遵循选择合理的充填材料、满足输送工艺的要求、充填成本最低、配合比及制备工艺简单,以及充填体强度必须满足采矿工艺的要求等五点基本原则。

2. 2 粉煤灰膏体充填材料的配比选择

2. 2. 1 充填工艺对配比的要求

由于粉煤灰膏体充填技术在我国煤矿应用存在技术难点多、投资大等问题,因此,该试验研究应遵循先易后难、先简单后复杂逐步进行的原则。

在邢台煤矿粉煤灰膏体初步配比实验中,考虑“粉煤灰+水”、“粉煤灰+ 复合料+ 水”和“粉煤灰+ 胶结料+ 水”3 种配比模式。

2. 2. 2 配比试验

粉煤灰膏体充填材料是在钱鸣高院士倡导绿色开采,周华强教授提出固体废弃物不迁村采煤[9]的背景下,结合邢台矿区所研制的一种新型固结材料。

第一种配比模式情况下,当粉煤灰净浆浓度大于55%后,坍落度迅速减小,如图4 所示。而一般泵送混凝土坍落度要求在18 ~20 cm内,坍落度过小,物料流动性能差,使得泵送物料所需的压力大,泵送过程中容易堵塞管路。

从管路泵送对坍落度性能的要求来考虑,粉煤灰净浆浓度不宜大于55%,相对于一般膏体浓度来讲,粉煤灰净浆的浓度偏低。此外,粉煤灰净浆保水性能较差,浆体一旦停止搅拌便开始快速泌水,1 h内泌水率就高达13%,如图5 所示。要降低泌水率,就要提高浓度,而提高浓度又会导致坍落度降低。显然,邢台煤矿电厂粉煤灰净浆难以满足管路泵送的要求,因此,还需要通过添加新的物料以改善净浆的性能。

第二种、第三种配比模式情况下,粉煤灰添加复合料或胶结料后,最终泌水率为5%,泌水性能有了较大的改善,浓度在55% ~60%内,其坍落度可以达到25 cm,满足泵送性能要求。

2. 2. 3 确定配合比

经试验确定其基本配比范围,如表2 所示,充填材料的浓度为55% ~60%,最终的优化结果在该范围内。

3 影响粉煤灰膏体强度的相关因素分析

为了研究粉煤灰膏体的配比,找出影响粉煤灰膏体抗压强度的影响因素,以粉煤灰用量、复合料的用量和充填料浆浓度为影响因素,以抗压强度为目标,分别对各影响因素加以试验,并求出相应的近似解析表达式。

3. 1 胶结料对粉煤灰膏体充填材料强度的影响

在粉煤灰用量700 kg/m3,浓度55%的条件下,SL胶结料与粉煤灰膏体强度的关系如图6 所示,其曲线可以近似用公式y =0.064 3e0. 012 7x来表示。

由图6 可以看出,粉煤灰膏体的强度随着SL胶结料的增加呈指数级的增长,SL胶结料对粉煤灰膏体的影响显著。这是针对邢台煤矿初期的粉煤灰膏体的要求,在满足泵送性能的情况下,使充填成本最低。

3. 2 浓度对粉煤灰膏体充填材料强度的影响

在SL胶结料用量( 80 kg/m3) 、粉煤灰用量( 700 kg/m3) 固定的情况下,浓度与粉煤灰膏体强度的关系如图7 所示。

由图7 可以看出,浓度与粉煤灰膏体强度的关系可以近似用公式y =4. 377 5x -2. 175 3 来表示。一般情况下,对于低浓度的浆体胶结料来说,增大其浓度必然要提高其强度,这是因为低浓度胶结料料浆的水灰比通常都大于1.5,提高了浓度,实质上是降低了水灰比,所以可提高其强度。对于粉煤灰膏体料浆来说,其浓度较高,但是由于膏体料浆必须满足一定的流动性,这就使得膏体料浆的水灰比在1.0左右,与混凝土学中的饱和水灰比还有一定的距离,所以,提高料浆的浓度,也可以提高其强度。

4 结论

1) 邢台煤矿电厂粉煤灰粒径大于0. 045 mm的部分占52.1%,达不到Ⅲ级粉煤灰( +0.045 mm的部分要不大于45%) 的细度标准,总体上属于级外品粗灰,标准稠度用水量66%,用水量大,对提高粉煤灰膏体的浓度不利。

2) 粉煤灰添加复合料或胶结料后,对粉煤灰膏体的泌水有了较大的改善,浓度在55% ~60%时,其坍落度可达到25 cm,满足泵送性能要求,确定最优的配比范围如下: 复合料40 ~150 kg/m3,粉煤灰650 ~860 kg/m3。

篇4：煤矿井下黄土充填采煤措施分析

关键词:煤矿;黄土填充;节约资源;提高利用率

中图分类号:TD823 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2012) 12-0170-01

一、何为黄土充填采煤法

黄土充填采煤法一般包括三个内容:反运输,充填采煤,无煤柱充填采煤。

(一)反运输工艺

发运输工艺是指将黄土运输到投料井口投放,再将其运输到采煤工作面的副巷口,经副巷口运送到工作面后方的刮板输送机,最后对全程进行下料。

(二)充填采煤工艺

充填采煤工艺是指对采煤区进行割煤的同时将后面的液压支架前探梁从割煤处伸出来进行支护;等一刀煤完成后,将前探梁收回,液压支架前移,使之留出充分的填充空间,这样子采煤与充填同步进行到下一刀,如此往复。

(三)无煤柱充填采煤工艺

无煤柱充填采煤工艺是用于进行沿空留巷工作的。在对采煤区充填时,同时进行沿空留巷,留出的巷道是用于作为下个采矿区的巷道的。

其中黄土填充采矿从地表到井下运输是最重要的一部分,要想做到井下黄土填充采煤,则必须合理设计黄土填充地表到井下的运输系统。由于表面黄土容易受到大气降水等一些自然想象的影响,以及运输过程中胶带输送机容易被黄土粘到一起,加上黄土中很容易有大块物体参杂进去,使得运输设备堵塞等问题。为解决这些问题,通常有如下两个运输方案:投料管运输与风井胶带运输。(1)投料管运输。投料管运输是指用装载机进行取土,筛分,然后再用胶带式输送机运输,再打两个孔作为通风孔,进而将黄土送到井下。这种方法的优点是简单方便,成本低,便于日常维护,而缺点便是前期的投入量比较大,对施工要求的精确度较高。(2)风井胶带运输。风井胶带运输是指先用装载机取土,然后筛分,用胶带式输送机输送,再用进风井布设胶带输送机将黄土送至井下。此种方法的优点是前期投入少,缺点是运行时成本高,常需要日常维护,由于需要风,因此受天气影响。通过对两个方案的比较和权衡,一般采用方案一比较可行。

二、黄土充填法相对于传统的采煤法有何优势

黄土充填采煤法非常实用,它不仅有利于充分采煤,使资源得到充分的利用,同时也能够改善地表环境,使环境不至于因为采煤而变得更加恶化。现如今该种方法越来越受到了各煤矿厂的青睐,用于很多大型煤矿厂。总结起来黄土填充采煤法有如下优势:

(一)开采规模大,提高煤矿利用率,资源回收率

传统的开采煤矿方法受到各种因素的影响,导致每次的开采规模都不宜过大,这样不仅耗时,而且费力,煤矿的利用率很低,极大程度影响了煤炭企业的效益。而黄土填充采煤法不受任何因素影响,它无需永久煤柱,使煤炭得到更充分的利用。企业可以大规模大面积的开采煤矿,使煤矿的利用率达到最大,资源回收率达到最高。

(二)将成本降到最低

填充物质采用黄土,就地取材,可想而知成本相对于用其他物质进行填充来得要少很多。成本降低了,自然煤炭企业的效益也就升高了,这是任何一个企业都渴望看到的。像煤炭企业这种大工程,效益的提高率就不止是一点点了,上升一个百分点都是很可观的数字。

(三)改善地表环境,维护生态平衡

煤矿区的地表多为黄土丘陵与沟壑,地表多起伏不平,土地贫瘠,植物稀少,水土流失严重,生态环境非常恶化。并且传统方法中随着煤矿的开采,会导致地表环境更加恶化,地表塌陷严重。黄土填充法不仅不会恶化生态环境,还会使得环境得到改善,减少地面塌陷问题,从而减轻了地表塌陷破坏建筑和耕田。很多煤矿企业通过黄土填充采煤法都改善了地表环境,得到了很好的效果。

三、总结

煤矿产业自古以来都是我国国有企业的一个"重头戏",我过是产煤大国,但由于能源的逐渐减少,煤炭企业也面临着前所未有的危机。作为一种适应我国基本国情的环境友好型、资源节约型的新型采矿技术,黄土填充采矿技术具有着非常广阔的前景。对于它的产生,可以说是一个奇迹。煤炭企业从此变得更加辉煌夺目,为我国的经济与能源实力的提高做出了非常大的贡献。我们应该在煤矿企业中大力推广黄土填充采煤法,减轻采矿对环境带来的影响,将煤矿资源的开发达到最大化。相信在不久的将来,我们一定能够看到黄土填充采煤法在煤炭企业中大展伸手,为我国煤炭事业带来一个又一个福音。

参考文献:

[1]甘平,宋良泉.浅议充填采煤原理及方法[J].中国新技术新产品,2010,21

[2]惠功领.我国煤矿充填开采技术现状与发展[J].煤炭工程,2010,2

[3]许家林,赖文奇,钱鸣高.中国煤矿充填开采的发展前景与技术途径探讨[A].第八届国际充填采矿会议论文集[C],2004

[4]杨根贵.黄土充填开采从地表至井下运输系统的设计[J].山西焦煤科技,2007,12

篇5：充填采煤经验材料

冀中能源峰峰集团小屯矿

冀中能源峰峰集团小屯矿位于河北省邯郸市峰峰矿区东北部。该矿始建于1958年6月，1963年10月底投产，1982年1月1日独立建矿。矿井初始设计可采储量为4313.8万吨，原设计生产能力为21万吨/年，后几经改扩建，现核定生产能力为88万吨，生产多年维持在70—80万吨水平，现拥有在册职工2750人。近年来，小屯矿为构建环境友好生态和谐型企业，坚持以科技创新为引领，努力探索解放村庄下保护煤柱等“三下”压煤开采技术新途径，大力实施了矸石膏体充填综采新工艺，消灭了矸石，保护了环境，并有效解放了村下呆滞煤量，延长矿井服务年限，为打造绿色矿山和解放“三下”压煤问题闯出一条新路。

2009年，小屯矿矸石膏体充填综采技术研究项目，在北京通过了由中国煤炭协会组织的国家级新技术成果鉴定，有三项技术获国家专利，研究成果达到了国际领先水平；在福建省福州市举行的第七届中国•海峡项目成果交易会上，“村庄下矸石膏体充填综采技术”荣获金奖。

一、矸石膏体充填定义及概述

所谓矸石膏体充填就是把煤矿附近的煤矸石、粉煤灰、炉渣、劣质土、城市固体垃圾等固体废物在地面加工成无临界流速、不需脱水的膏状浆体，利用充填泵或重力作用通过管道输送到井下，适时充填采空区的采矿方法。

矸石膏体充填以后形成的以充填体为主的覆岩支控体系，能够有效控制地表开采沉陷在建筑物允许值范围内，保护地下水资源不受破坏，提高煤炭资源采出率，改善矿山安全生产条件，实现不搬迁采煤，解放村庄建筑物下、铁路下、水体上下煤炭资源，保护矿区生态环境。使用矸石膏体充填采煤虽然不可避免地要增加一定的吨煤生产成本，但是，却克服了传统的条带开采采出率低的根本缺陷，矸石膏体充填综采技术的开发与应用，是煤炭工业贯彻落实科学发展观、实现绿色采矿的重要举措，具有“高采出率、环境友好、高安全性”的基本特征，是一种新的绿色采矿技术，也是21世纪采矿技术的重要发展方向。

二、矸石膏体充填系统简介及工艺流程

小屯矿矸石膏体充填系统主要包括地面充填站和井下工作面系统两部分组成。

地面充填站主要是由矸石破碎子系统、配比搅拌系统、管路泵送子系统、控制系统、除尘系统等5部分组成。

矸石破碎子系统：主要将原状矸石破碎成直径小于25mm以下的成品矸石，设备有皮带、待料斗等。

配比搅拌子系统：主要功能是将矸石、粉煤灰、添加剂、水按照一定比例进行配比搅拌，制成矸石膏体；设备包括搅拌机、料仓、螺旋给料机、称量斗等。

管道泵送子系统：主要功能是将制成的矸石膏体输送到井下工作面的充填区域；设备包括充填泵、充填管、压风管等。

检测监控子系统：包括料位、水分、称重、流量、密度、压力以及来料称重7个方面，通过计算机实现对充填站系统的自动控制。

除尘系统：主要功能是采取多项措施综合防治粉尘污染；设备包括除尘器、喷雾撒水装置、密闭罩等。

小屯矿充填站设计时考虑其环保性，其主要体为：物料重复利用性：可以利用回收骨料和再循环水；防尘性：在破碎、搅拌、上料、存储方面有高效的防尘性；低噪音：破碎系统、搅拌系统设计紧凑合理，采用先进技术和材料，工作时噪音低。

井下工作面系统设备主要包括双滚筒采煤机、刮板输送机、液压充填支架等，充填支架将采煤区的支护、充填区的支护、充填体的保护与隔离等作用集于一体，实现了综采设备的突破。

井下充填工艺为综采充填：使用双滚筒采煤机割煤，采用四刀一充，采煤机割煤四刀，采空区充填一次。

充填的过程是地面充填站将矸石破碎加工，然后把矸 石、粉煤灰、专用胶结料和水等四种物料按比例混合搅拌制成膏体浆液，再通过充填泵把膏体浆液输送到井下充填工作面，充填由液压充填支架和辅助隔离措施形成的封闭采空区空间的过程。充填工作面结束后，充填体凝固时间需要4小时左右，此时检修班对设备进行检修，为下班充填做准备。

三、矸石膏体充填经济效益与社会效益分析

（一）经济效益分析

使用矸石膏体充填综采技术，可有效破解“三下”压煤问题，解放大量呆滞煤炭，延长矿井服务年限，经济效益非常可观。以小屯矿南旺村村下矸石膏体充填为例，南旺村保护煤柱采用膏体充填可采煤161.1万吨，比传统条带开采多采出煤炭93.1 万吨，提高采出率1.3倍，膏体充填比条带开采多创造产值53998万元，增加利润近23827万元，延长小屯矿服务年限1.5年；以冀中能源峰峰集团为例，峰峰集团适合充填开采的三下压煤量有1.54亿吨，将延长峰峰集团服务年限近10年，比传统条带开采多延长服务年限5-6年，可多创造产值200亿元以上。

（二）社会效益分析

1.采用矸石膏体充填技术，每年可处理大量煤矸石和粉煤灰，显著减少矸石、粉煤灰对环境的污染和占地，改善矿区生态环境，使固体废物得以资源化利用。

2.充填效果可有效支撑住顶板，减少地面塌陷，降低了 对地面建筑物的影响和破坏，有利于协调工农关系，减少工农矛盾，有利于推进和谐矿区建设。

3.解放了资源，延迟了老矿井的衰闭，增加了就业，增进了矿区稳定、和谐，实现了矿区的可持续发展。

4.小屯矿膏体充填试验成功以后还可以推广应用到全国其它矿区三下压煤开采，实现绿色开采，产生更加巨大的社会和环境效益。

四、矸石膏体充填综采技术推广效果及前景展望 1.矸石膏体充填综采技术有效解决了村庄下压煤的开采问题。从技术上看，能使煤炭开采安全可靠，提高了煤炭回收率；从经济效益上看，解放了村庄建筑物下煤炭资源，大幅度提高煤炭资源采出率，延长矿井服务年限，并且减少了条带开采损失；从环境效益上看，保护了地表村庄等建筑物，实现不搬迁采煤，改善工农关系，保护矿区生态环境。

2.矸石膏体充填选用煤矸石、粉煤灰作为充填材料，膏体质量浓度达到了80%以上，选择上述固体废弃物作充填骨料材料，为其资源化利用开辟了新途径，有效处理了固体废弃物，是煤矿绿色开采膏体充填的发展方向。

3.矸石膏体充填大量使用煤矸石、粉煤灰，使固体废物得以资源化利用，减少对环境的污染，改善矿区生态环境，也充分响应了国家节能减排政策，为全国其它矿区树立绿色采矿示范。

篇6：73、何为高水速凝固化充填材料

高水速凝固化充填材料是一种含水量高达86%～90%(按体积计算)的新型材料，主要用于矿井支护、充填、堵漏、阻燃灭火，适用于煤矿井巷巷旁充填沿空留巷技术和金属矿山全尾砂充填采矿法的充填材料。

高水速凝固化充填材料是由甲、乙两种组分的粉状物料，分别加水配制成浆液，通过两套管路，泵送到使用现场，经专用混合器混合后，注入固定的充填袋内，混合浆液便能快速凝固、硬化。高水速凝固化充填材料的水灰比为2.0～3.0，泵送距离可达3000～5000m。甲、乙两种材料在分别加水搅拌时，24h内不沉淀、不凝固、不堵管。两种浆液混合后将在5～30min内凝固，强度发展很快，从混合均匀后算起，2h抗压强度可达0.8～1.5MPa，24h可达2.5MPa以上，7d可达4.0MPa以上，是现用液压支护抗压强度(0.8MPa)的5倍以上，完全达到井下采掘快速推进的技术要求。

高水填材料的甲组分，是以铝酸盐、硫铝酸盐或铁铝酸盐等为主要成分的特种水泥熟料，加入适量缓凝剂共同磨细制成的粉状物料。高水速凝固化充填材料的乙组分，是以硬石膏、生石灰与若干种促凝剂共同磨细制成的粉状物料。它们具有早强高、使用寿命长、省电、施工工艺简单、操作方便、无腐蚀性、对皮肤无伤害、安全可靠，充填体密实，不漏气，能抑制采空区煤层的自然着火等特点，是一种应用范围广，具有较大的经济效益和社会效益的新产品，有着十分广阔的应用前景。