充填开采对环境保护

充填开采对环境保护（精选6篇）

篇1：充填开采对环境保护

充填开采对环境的保护

第一章节：引言

充填开采对环保的意义和重要性

第二章节：矿山充填采矿法综述

无废采矿是采矿发展的必然趋势。采用充填采矿法，有提高矿物回采率，减少贫化率，充分利用资源，有效控制地压，防止内因火灾和可在“三下”开采等优点，加上空区可以用废石来充填，地面不需构筑大面积的尾矿库，改善矿区周围环境。1国内外充填法采矿的现状

2充填采矿法的分类充填法的优缺点及适用条件充填技术的发展

第三章节：煤炭资源开采形成的主要环环境问题

煤矿矿区进行开发建设后，频繁强烈得人为活动带来了一系列矿区生态

环境问题，如地表塌陷、农田荒芜、村庄迁徙、建筑物破坏、土地沙漠化、矸 石堆积、地表水流量减少以及地下水供水水源干枯、矿物内含有害物质流入地下水 系等。采取科学的开采技术和方法，这些问题都是可以减轻甚至避免的。1 对土地资源的破坏和占用对水资源的破坏和污染对大气环境的污染产生大量废石与尾砂

第四章节：充填采矿对环境保护的方法

煤矿开发消费过程中产生大量的废石尾砂等废料可以充分利用，既解决了废石尾砂等废料的处理问题又解决了大量的环境问题，且能解决深层开采的支护问题。1 废石尾矿等废料用作填充物控制地表塌陷改变地下采矿环境充填采矿低废实例

第五章节：小结

随着科学技术的进步，采掘设备的发展和由于采矿工作者的不懈努力，充填法已成为高效采矿方法之一，并且具有回采率高、对地表生态环境破坏较小等一系列不可替代的优点。资源的合理开发利用和日益强烈的环境保护的意识，也对采矿方法提出了更加严格的要求，因此充填采矿法必将成为矿床地下开采中一种最主要的采矿方法。

篇2：充填开采对环境保护

综合机械化固体（废弃物）充填采煤技术

济宁矿业集团花园井田资源开发有限公司

摘要：该材料介绍了花园煤矿在受“三下”压煤、地质冲刷、岩浆岩侵蚀和资源焦化等因素制约，煤炭资源储量大幅缩减的事实下，结合矿井实际，突破创新，实施了独特的“以充定采，以矸定产，整体推进”的综合机械化固体充填采煤技术。花园煤矿重点在“地面矸石主井下放、井下矸石加工供给和矸石高效运输”等环节上下功夫，经综合分析与论证，博采众长，与中国矿业大学精诚合作，攻克了诸多技术难题，技术日趋成熟，解放了三下压煤及遗留煤柱，在化解企业可持续发展危机的同时，有效保护了生态环境，真正意义上实现了煤矿“矸石零排放、绿色开采、和谐发展”的目标。

报送单位：济宁矿业集团花园井田资源开发有限公司 联系人：李常华 联系电话：*** 通讯地址：山东省济宁市金乡县花园煤矿 电子信箱：lich20032003@yahoo.com.cn

花园煤矿是由济宁矿业集团有限公司自主勘探建设的现代化矿井之一，2009年7月竣工投产。该矿坐落于金乡县城西约1km，设计年生产能力45万吨。井田可采储量为3369万吨，均为建筑物下压煤，地面建筑物多为砖混结构的民房，承受采动影响能力较小，为控制和减轻地表沉陷，一采区采用了条带开采方式，留设了大量保护煤柱，煤炭资源采出率仅为39.8%，资源浪费严重。同时，每年产出矸石约20万吨，目前已堆积100多万吨，矸石山既长期占压工广用地，又对整个矿区的环境造成一定影响。

2010年6月，花园煤矿又面临新的危机，伴随一年多的开采，通过深入揭露的地质情况，严峻的事实摆在面前：由于受地质冲刷、岩浆岩侵蚀和资源焦化影响，花园煤矿资源储量大幅度缩减，若继续采用传统的条带式开采方式，矿井服务年限最多能维持10年左右。花园煤矿可持续发展的资源危机迫在眉睫，企业的生存与发展受到严重威胁。

为了化解可持续发展的危机，为了花园煤矿一千多名职工能有工作、有饭吃、有富庶稳定的生活，2010年下半年，济宁能源发展集团领导班子高瞻远瞩，提早成立了花园煤矿可持续发展攻关课题组，组织专业工程技术人员分赴省内和全国各地，对我国新型煤炭生产工艺进行广泛调研、科学论证，深入到十几家充填开采矿井，全面系统地掌握到充填开采的第一手资料，结合花园煤矿地质条件，综合分析探讨，优化萃取，转变创新，汇总形成了一套独特的充采方式，并从技术工艺上加以模拟推演，总括编撰了花园煤矿充填开采项目的可行性分析

报告。

该报告得到了集团公司领导班子的高度认可和大力支持，虢洪增董事长以睿智的眼光决定与中国矿业大学合作，借助高校的技术优势，结合企业的实践经验，加强技术合作与研发，率先在花园煤矿推行了煤炭生产方式的变革，即实施综合机械化固体（废弃物）充填开采。并针对花园煤矿实际，首创了由地面矸石破碎系统、主井下料系统、井底矸石加工供给系统和井下矸石运输系统组成的“以充定采、以矸定产，整体推进”的综合机械化固体（废弃物）充填采煤技术，为花园煤矿全面实施充填开采解决了矸石供应、矸石加工供给和矸石运输等技术难题，达到了技术上可行、安全上可靠、效果上最佳的预期。

一、创新矸石供应技术，实现高效低耗运输

由于充填开采需要大量的矸石作为充填原材料，因此解决井下矸石供应成为充填开采的关键。因此，花园煤矿紧紧抓住矸石下井和矸石运输两大重点环节，进行技术攻关，首创了一套主井下矸、底皮带运矸技术，确保了矸石运输高效低耗。

一是实现了地面矸石向主井的连续供应。地面矸石的供应是实现主井下矸的前提，我们针对主井下矸过程中可能出现的各种情况（如主井正常下矸时、主井暂停下矸时和遇阴雨天气等），建立了一套完善的地面矸石加工、运输流程，实现了合格粒径的矸石通过皮带运输的方式向主井箕斗供应。

二是升级主井装卸载系统，实现了主井下矸。矸石装卸载系统是主井下矸的重点，也是难点，在无任何经验借鉴的情况下，为了实现箕斗井上卸煤、井下卸矸，花园煤矿将原来的6吨单绳提煤箕斗由扇形闸门曲轨卸载改为外动力扇形闸门

卸载，满足了箕斗外动力卸载要求；同时在不破坏井壁的前提下，通过对主井箕斗硐室的改造，确保了箕斗的井底卸矸，最终实现主井下矸。

三是优化井底矸石运输系统。矸石的井底运输是充填开采的主要环节。针对运输路线较长、运输环节较多的特点，花园煤矿通过对运煤皮带改造、施工大倾角巷道及溜矸孔，实现了皮带上层运煤下层运矸和矸石自溜运输，提高矸石运输效率的同时，减少了设备的投入，大大节约了运输成本。

二、研发井底矸石加工供给系统，实现矸石零排放 花园煤矿掘进工程量大、矸石产出率高，若矸石从井下运至地面破碎再经主井下放，不但造成矿井提运的紧张和混乱，而且增加地面矸石堆放面积及影响周围环境。因此，为缓解矿井提运压力，改善地面环境，同时提高充填矸石的供应能力，花园煤矿自主研发了井底矸石加工供给系统。该系统由翻罐笼、刮板输送机、破碎机、皮带运输机及矸石仓等部分组成。通过该系统不仅可以完成井下产出矸石的直接破碎，还可以实现充填矸石的储备，当工作面充填时可直接将破碎后的矸石通过皮带运输进入工作面，从而实现了掘进矸石到充填矸石的直接供给，避免了矸石升井，真正意义上实现了矸石零排放。

三、多重改进，实现充填开采的高效发展

实现充填开采的高效发展，是保证充填开采产量的关键，也是成功实施全矿井充填开采的前提。因此，在充填开采的过程中，花园煤矿不断进行探索创新，优化改进。

一是研制充填矸石转载机。充填矸石自运矸皮带转载到后部刮板输送机时，由于后部刮板输送机悬吊在液压支架上，垂

向距离较高，需要使用一部转载机。若额外增加一部装载机，就要求增加设备及人员的投入，加大了充填环节及成本开支，此种情况下，花园们煤矿通过对运矸皮带的改进，将原有的皮带前驱改为后驱并增加了自移及抬升装置，实现了运矸皮带的自动转载功能，该设计已取得国家专利局授权的专利证书。

二是改进液压支架结构。其它矿井所用的充填液压支架均为正四连杆结构，花园煤矿将充填液压支架改为反四连杆结构，此结构的优点如下:充填时工人站在中、后柱之间操作夯实机，视线好，能保证充填效果和后部刮板输送机的安全，更好地适应了花园煤矿的地质情况并满足了充填开采需求。同时，对充填夯实机构其进行了全封闭优化改造，解决了夯实机构易埋、难清理、易损坏的难题。

三是改进后部刮板输送机。原先设计的后部刮板输送机放矸插板导向销子易磨损，掉落后易造成插板千斤顶弯曲损坏，维护时费时费力，针对这种情况，花园煤矿对插板导向方式进行了重新设计改造，彻底解决了充填工作面后部运输机放矸插板问题。

四是优化劳动组织及分配制度。为加大充填开采管控力度，充分调动职工积极性，提高充填开采工作效率，充分发挥绿色开采的优势和潜力，花园煤矿以科学发展观为统领，以企业发展为主线，以保障充填质量为总抓手，结合矿实际，将传统以煤产量作为核算基础的工资分配形式改为“以矸定产、以产计资”模式，即以每月充填矸石量作为考核依据，把职工的岗级工资一并纳入计件管理，按工区制定的划分标准，实行“以量计分、以分计资”，打造了充填与采煤并重、采充高效机械

化并行的新格局，提高了充填开采效率。

四、充填开采凸显效益

综合机械化固体（废弃物）充填采煤技术的成功实施，可使花园煤矿采出率由30%提高到80%以上，使矿井服务年限延长达到原设计年限。2011年8月4日，国家能源局副局长、党组成员吴吟专门就煤炭充填开采技术的实施到花园煤矿1312充填工作面实地调研，对项目取得的突破性成就给予了高度评价，吴吟局长说：“这个路子是对的，具备了全矿井充填的技术条件和一定的推广价值，成绩非常可观”。目前，花园煤矿充填开采已经取代原先的条带开采工艺，在全矿铺开，两个工作面同步推进，实现了正规循环生产。矿井可持续发展的资源和生存危机得到初步化解。

花园煤矿矿井可采储量为3369万吨，均为建筑物下压煤，若下一步均采用该技术，煤炭资源采出率取80%，则增加效益达67.38亿元。同时，项目的实施减少了矸石提升、运输、排放费用、村庄搬迁费用及建筑物维护费用等，为煤矿开采节省了许多的额外费用，经济效益明显。此外，实施充填开采可实现矸石零排放，避免地表塌陷，保护了耕地和生态环境，达到了“绿色开采”的目标，社会效益也十分显著。同时，该项技术实现了充填与采煤的高效机械化并行作业，拓展了我国“三下”压煤开采技术，为类似矿井的绿色、可持续发展之路提供了重要借鉴。

附：创造技术上安全 稳定 高效 成熟的充采工艺

【此为照片顺序说明：1.充填开采工作面现场（前）→2.地面矸石破碎系统→3.自主设计建设的地面矸石运输系统→4.砌筑完好的充填矸石加固墙→5.井下矸石运输系统→6.后部矸石刮板输送机→7.后部充填捣实机构。】

1.充采工作面现场

4.充采矸石加固强 7.后部充填捣实机构

2.地面矸石破碎系统

5.井下矸石运输系统

3.地面矸石运输系统

篇3：充填开采对环境保护

1 研究内容

1.1 充填开采地表沉陷范围与坡度预测研究

项目研究以五沟煤矿CT101工作面充填开采沉陷区为主要区域, 对比1021工作面开采对地面的影响, 实现地表环境损害程度评价, 实验内容如下:充填开采地表沉陷范围与坡度预测研究。通过实验室试验, 结合CT101工作面的布置方式及采矿地质条件, 应用概率积分法原理预测工作面上方地表沉陷以及周边建筑物的破坏情况, 分析沉陷区坡地坡度与坡长。对比CT101观测站实测资料, 评价充填开采沉陷预测模型预计精度。

1.2 塌陷坡地坡面参数动态分析

采煤塌陷区域的坡地是连接非塌陷区和塌陷盆地底部的重要地带, 在动态塌陷过程中, 坡地土壤自始至终都会发生形态和物质能量的显著变化, 且与下层土壤和塌陷盆地底部进行物质能量交换。高潜水位区域, 盆地底部易形成塌陷水域, 坡地土壤氮磷等养分流失进入水域造成水体富营养化, 塌陷区水资源再利用将受到限制 (图1) 。塌陷深度较浅或低潜水位区域, 盆地底部不积水或季节性积水, 运用土地整理技术可还原耕地, 但坡地水分运动条件改变会影响盆地土壤含水量, 坡地土壤氮磷等养分也会随水分迁移, 富集塌陷盆地边缘 (图1) 。同时, 由于采空区应力变化波及地表, 坡地土壤结构孔性趋向于有利优先流发展, 从而使得坡地土壤水分运动和溶质迁移特征明显区别于原地形土壤, 也不同于普通的丘陵坡地自然农业土壤。

通过现场调查研究发现, CT101工作面地表塌陷盆地的坡地坡度较小, 由2012年5月的1°发展到2013年7月的3° (图2a) 。连接坡顶与塌陷中心长度由约120m增加至约330m, 地表下沉速度缓慢, 下沉值较小, 地表形成缓坡现状。与之相比, 1021工作面地表塌陷坡地的坡角达到5°左右 (图2b) 。

2 研究成果

1) 运用综合机械化煤矸石充填采煤技术后可提高水体下采煤回采上限至-255m水平, 增加可采储量约3000多万吨, 将取得经济效益约60亿元。

2) 综采充填技术实现了采空区完全充填, 有效控制了上覆岩层的下沉破坏, 减小了导水裂隙带发育高度, 保护了水资源和提高了回采上限。

3) 形成了充填开采地表环境损害评价结果, 对比非充填开采, 明确了充填开采技术条件下地表环境损害的减轻程度。CT101工作面地表塌陷区土壤物理性质总体受影响程度轻微。

4) CT101工作面地表环境损害程度总体评级为“轻微”。CT101工作面目前的塌陷区域大约为采空区面积的4倍, 工作面附近村庄未见明显沉陷、建筑断裂迹象, 水泥路可见裂痕, 但不影响车辆和行人通行。塌陷中央区域旱季农作物生长受到影响, 而其他塌陷区域, 农作物生长基本不受影响。地表塌陷坡地土壤结构未见实质性破坏, 表层土壤水土和养分流失现象轻微。通过应用模糊多层次综合评价法进行量化评估, 地表环境损害程度总体评级为“轻微”。

摘要：针对现在的全冒落开采, 地面开采后将出现大面积的沉降, 给环境和周边建筑物带来大量的破坏, 而通过充填方式的开采将很大程度地减少地面的沉降, 从而保护地面环境。

篇4：充填开采技术研究浅析

关键词：绿色开采 充填开采技术 现状

中图分类号：TD823183文献标识码：A文章编号：1674-098X（2014）11（c）-0018-01

充填开采技术是实现绿色开采的主要技术手段，更是解决“三下”问题的主要途径。该技术不仅可以减少地表沉陷，提高煤炭资源的回采率，还可以完成废弃物利用，避免出现“矸石山”，减少对环境的破坏，围岩控制及巷道支护难度的降低，进一步实现绿色开采。

1 充填开采技术分类

1.1 基于充填材料分类

地质条件和充填方法不同，工作面充填体材料也随之改变。根据充填体材料不同，可将充填开采技术分为膏体充填开采技术、矸石充填开采技术、高水材料充填开采技术、水砂充填开采技术。

1.1.1 膏体充填开采技术

膏体充填开采技术就是将矸石、粉煤灰、工业炉渣等固体废弃物通过一定工艺与水、胶结料按比例优化组合制成具有流动性、可塑性和稳定性的牙膏状胶结浆体，并且在外力作用下，通过特定管路输送到采空区，进行适时充填。

常用的膏体充填系统由三部分组成：充填料浆混制系统、充填料浆运输系统和工作面充填系统。充填料浆混制系统把矸石、粉煤灰、工业炉渣等固体废弃物与水、胶结料按比例优化组合制成牙膏状胶结浆体；充填料浆运输系统利用胶结浆体的流动性采用充填泵将其通过特定管路输送到采空区；工作面充填系统利用浆体的可塑性和稳定性在采空区后方进行适时充填。

1.1.2 矸石充填采煤技术

矸石充填采煤技术是利用外界动力将充填材料煤矸石输入采空区的充填采煤方法。根据充填料充填采空区的动力方式来划分，矸石充填方法包括人工充填、自溜充填、风力充填、机械充填。普通机械化矸石充填是采用专门的机械将矸石抛向采空区直接进行充填的方法，故多用于有一定倾角的薄及中厚煤层普采或炮采工作面回收井筒煤柱、工广煤柱。另有综合机械化矸石充填采煤可实现在同一液压支架掩护下采煤与充填并行作业，且采煤与运煤系统布置与传统综采完全相同，只在普通矸石充填系统基础上添加充填运输系统。

1.1.3 高水材料充填采煤技术

高水材料是一种快速胶凝材料，由 A、B两种材料构成，主要包括高铝水泥、石灰、石膏、速凝剂、解凝剂、悬浮剂等组分。其固水能力强、流动性强、凝固速度快、强度增长速度快，可以将高比例的水迅速凝固成具有一定承载能力的固体。高水材料充填系统相对膏体和矸石充填系统结构较为简单，机械化程度较高。

1.1.4 水砂充填开采技术

水砂充填开采方法是通过水力作用把充填尾砂送入采空区的充填方法。它主要将水与尾砂通过一定作用，形成水砂悬浮溶剂，送达采空区后脱水，尾砂形成充填体，水通过井底水仓到达地面贮水池，循环利用，从而达到充填的目的。

水砂充填开采的实施过程较为简单，但是其实施的内容较为困难，当充填浆液制备完成之后，只要通过管道直接将浆液运输到充填地点，就可直接充填，但是，采空区需要筑专门的护壁和隔墙，并且浆液在运输过程中容易污染，因此，实施过程中必须严格注意。

1.2 基于充填技术分类

按照充填体充填量占采出煤量的百分比，充填开采方法可以分为全部充填开采技术和部分充填开采技术。

1.2.1 全部充填开采技术

全部充填采煤技术可以分为干式充填技术和胶结充填技术。其中，干式充填技术可以分为采空区架后输送机漏矸充填技术和巷道迎头抛矸胶带充填技术两种。胶结充填技术可以分为泵送膏体充填技术、泵送高浓度胶结材料充填技术和煤矸石似膏体充填技术。

全部充填开采是在煤层采出后顶板未冒落之前对采空区全部充填，用充填体全部置换煤，充填体充填量占采出煤量的百分比大约为100%。

1.2.2 部分充填开采技术

部分充填技术可以分为采空区条带充填开采技术、冒落区注浆充填开采技术、离层区注浆充填开采技术、覆岩离层分区隔离注浆充填开采技术。部分充填技术相对于全部充填技术而言，仅用部分充填体置换相同量的煤，对采空区、离层区及冒落区进行充填，靠关键层及煤柱共同承载上覆岩层压力。

2 充填开采技术的现状

2012年6月，冀中能源邯矿集团陶一矿在12706工作面依靠充填开采，用“矿井水”置换出了“三下”优质压煤，产量完成5.068万 t，超高水材料充填开采技术实现了向规模生产的转变。2013年11月，首届中国膏体充填采矿国际学术研讨会成功召开，这标志着具有“绿色、安全、高效”的膏体充填采矿技术正在逐步成为全球矿业领域的技术热点和发展新动向。2014年2月，山东能源淄矿集团许厂煤矿第二个膏体充填开采工作面成功实现一次性联合试运行，进入面前及两巷充填阶段。

3 结语

相比之下，膏体充填技术成熟系统；矸石充填直接将井下采出煤矸石充填采空区，初期投资少，机械化程度高，系统简单；高水材料充填水比例高，固体材料少，克服适应煤矿充填技术的材料短缺的问题，并且充填系统简单，设备投资少，材料消耗少，不影响矿井的辅助运输，但缺点是高水材料抗风化和抗高温性能差，长期稳定性差；而水砂充填设备复杂，材料消耗多，机械化程度低，限制较多，水砂充填开采技术逐渐在我国被淘汰。

全部充填法充填百分比大，更高效，而部分充填需要进一步研究煤岩力学性质等，还需进行深入研究。煤矿充填开采是提高煤炭回采率，资源利用率的一项革命性创新。充填开采技术不仅可以解决压煤问题，而且还为矸石、粉煤灰等固体废弃物的回收利用开辟了新的途径，有效推进绿色开采技术的试行，具有广阔的应用前景。

参考文献

[1]缪协兴.综合机械化固体充填采煤技术研究进展[J].煤炭学报，2012（8）：1247-1255.

[2]赵琦.充填开采技术在煤矿中的实践[J].山东煤炭科技，2012（3）：12-13.

[3]张洪军.建筑物下开采采空区膏体充填技术及应用[J].煤炭技术，2010（6）：90-91.

篇5：充填开采对环境保护

陕西上河实业集团有限责任公司起步于20世纪90年代后期，经过20多年艰苦创业和不懈努力，现已发展为涉及煤炭采掘、洗选煤及深加工、文化艺术、酒店住宿、休闲餐饮、房地产开发、公路桥梁建设、五金交电销售、农牧渔业种养殖等诸多领域的综合性集团公司。上河集团下设的上河煤矿位于榆林市榆阳区牛家梁镇常乐堡村上河自然村，在榆林城东北约15公里处，属个人独资企业，始建于1994年4月，1997年4月建成投产，2008年矿井核定生产能力为30万吨/年，2013年3月矿井最终核定生产能力为60万吨/年。矿区地处毛乌素沙漠南缘，井田面积2.977平方公里，现有地质储量1141.7万吨，可采储量479.7万吨，剩余服务年限约8年。煤矿现证照齐全，为正常生产矿井。

煤矿开采与环境保护、城市发展、水资源保护等问题一直在矛盾中纠结，困扰着企业的发展。如何在发展经济的同时保住青山绿水？榆林市上河煤矿率先实施充填开采技术，即向煤矿采空区输送沙石、粉煤灰、膏体等充填材料，并在充填体保护下进行采煤的一项技术，充填开采属绿色开采技术体系的重要组成部分，是提高回采率、减少环境破坏的最有效方式，不仅实现了对村庄、建筑、河流等“三下压煤”的开采，大大延长了矿井服务年限，而且提高了资源回收率，解决了固体废弃物的排放问题，杜绝了污染物外排，实现了绿色开采。

充填验收会照片

探路：实施充填开采

为了响应国家提倡煤矿应用推广充填式开采的号召，提高煤炭资源回收率，延长矿井服务年限，有效保护水源地不受破坏、地表不产生塌陷、杜绝煤矿开采后采空区大面积悬空所遗留的诸多安全隐患，榆林市上河煤矿在多次由榆阳区煤炭局组织前往内蒙古、河北、山东等地实地考察的基础上，于2016年7月决定引进胶体充填开采技术，进行充采试验，建设绿色煤矿企业。

2017年3月，上河煤矿经榆林市榆阳区政府同意，由榆阳区煤炭局指定为充填开采试点煤矿。2017年6月，上河煤矿委托西安科技大学、陕西西矿工程勘察设计有限公司、陕西世诚矿业有限公司编制了《榆林市上河煤矿风积沙似膏体充填开采方案设计》。上河煤矿启动充填开采技术应用，在经历了数月的建设、调试期后，在3216工作面针对原材料的配比、机械设备及工艺的配套进行了一系列的试验，于同年8月底成功试充填了5个条带。同年9月，上河煤矿邀请相关专家对井下充填试验现场实际查看的基础上，对充填开采方案设计进行了评审。2018年1月，上河煤矿委托设计单位根据井下开采条件及试采过程中遇到的具体问题，针对条带开采参数、开采回填工艺、监测方案和运输、通风、排水等系统做出适当调整，编制了《榆林市上河煤矿风积沙似膏体充填开采方案设计（变更及补充）》。

上河煤矿严格按照设计方案执行，地面建设充填站包括风积沙堆场、风积沙原料仓、水泥仓、粉煤灰仓、储水罐、厂房等；试验工作面采用EBZ200型悬臂式掘进机割煤，ZL18FB型轮胎式防爆装载机装煤，采用WC3型防爆胶轮车运煤。目前3216试验工作面已完成第一阶段14个条带及采空区充填、第二阶段的6个奇数号条带煤柱及其采空区域充填，正在进行第三阶段的奇数号煤柱置换工作，基本达到设计要求的验收进度。经过监测，充填体实测强度8.22MPA，大于设计要求的6.47MPA，满足要求，上河煤矿开展此项技术应用至今，在煤矿3216工作面取得了局部成果。通过不断地总结，做出如下结论：一是地面设备、设施工作稳定、正常，且充填量有保障；二是井下施工，工艺工序合理有效，不产生窝工及各种浪费；三是在充填体稳固且承压力满足置换强度的前提下，接顶情况良好，满足充后置换开采的条件；四是针对成本情况，目前综合成本在可接受范围内，并通过项目持续性开展，还有降低成本的空间；五是通过井上下监测设备、设施所反馈的数据来看，地表暂无大幅沉降，且有效保护了该矿所属范围的水资源、地面设施不受破坏；六是通过该技术的引入及项目的逐步完善，不仅为该矿增加了收益，且一劳永逸地解决了上河煤矿所面临的如采空区塌陷、地表破坏、排污等问题。

2018年6月，由榆阳区煤炭局牵头组织项目建设、设计、施工等单位及专家组成立了验收委员会，对上河煤矿充填开采项目进行了现场检查验收，验收结论为：同意榆林市上河煤矿风积沙似膏体充填开采项目工程阶段性成果通过验收。验收专家组一致认为上河煤矿实施充填开采技术为全省首例，为陕西煤矿充填开采进行了积极探索，具有很强的实践推广意义。

充填站图片

成效：源头解决地表沉降问题

推动煤炭产业向“生态环保型”转变，第一个层次，是尽量减少对生态环境的影响；第二个层次，是不影响生态环境；第三个层次，主动改善生态环境。上河集团率先实施充填开采，实现了榆林煤炭行业所期待的由被动治理向主动防治转变，是煤炭产业向“生态环保型”转变的生动典型。上河煤矿实施充填开采，可以延长矿井服务年限5年左右，对当地的经济、就业、税收与人民群众的生活稳定都起到良好的作用。总之，应用充填开采技术，在更加安全的前提下，提高了回采率，并有效保护了水源地不受破坏、地表不产生塌陷、杜绝了煤矿开采后采空区所遗留的诸多安全隐患，同时也相对地提高了煤矿的经济价值，也为地方带来了一定的社会效益。

上河煤矿

声音：“上河实践”如何复制

上河集团在煤炭主管部门的积极引导和大力支持下，投入了大量的人力、财力、物力、时间，克服了各种困难，付出了艰辛努力，率先探索出了一条绿色开采的新路子，是来之不易的，形成了“上河实践”。对榆林这样一个产煤大市而言，在目前的情况下，“上河实践”应当如何复制？笔者认为，政府应当加强技术改造项目投入扶持力度。利用煤矿安全改造、煤炭产业升级等中央预算内资金支持煤矿实施充填开采，省级财政应制定配套扶持政策，同时执行充填开采煤炭资源税费优惠，减轻充填开采企业的成本负担。地方政府相关部门要积极支持煤矿企业开展充填开采工作，以便加快充填开采技术的推广。此外，从国家宏观层面，应考虑将以沙石、矸石、膏体等尾矿废渣为主要填充材料生产的煤矿副产品以及充填开采的煤炭产品列入资源综合利用目录，享受国家资源综合利用增值税政策优惠。

上河集团率先实施充填开采技术，为陕西煤矿企业绿色开采和可持续发展探索出一条新路子。“上河实践”值得其他煤矿企业借鉴和推广。目前，上河集团实施的充填开采技术已向榆阳区十家保水采煤矿井推广。

（来源：陕西日报

通讯员 冯伟

篇6：充填开采对环境保护

关键词:煤矿开采;环境影响;治理实践矿区 自然 环境概况

东坡煤矿位于山西省朔州市境内,区域地貌属低中山缓坡丘陵区,黄土广布,植被稀少,区内沟谷大致呈南北向和东北向树枝状分布,切割剧烈,水土流失严重,形成典型的黄土高原地貌景观。本区河流属海河流域,永定河水系。马关河、七里河由北而南经本区东西两侧汇入永定河。本区植被类型属干草原类型,在河谷地段主要有中生草本的河漫滩草甸。本井田地处晋北高寒地带,气候寒冷干燥、风沙大,属典型大陆性气候。编辑。矿井开采对矿区环境的影响

东坡煤矿始建于1980年,设计生产能力0.21 mt/a,2008年经过技术改造,设计生产能力1.5 mt/a,现开采4号煤层,一井一面。煤层厚度4.5 m,采用一次采全高开采工艺,东翼盘区已接近采空。

本矿全井田开采各煤层后,塌陷范围约5.2 km2,最大下沉量约13.5 m。地表塌陷除对地面建筑物产生不利影响外,还对当地农业生态环境产生不利影响。随着采空区的扩大,塌陷造成的裂缝使周围农田被切割,不利于耕种,降低了土地的利用率。当地表裂缝与地下导水裂隙带贯通或导水裂隙带贯穿含水层时,地表水体和地下水可能沿裂隙产生透水、下渗,使浅层地下水降低,改变了地表植物耕层水分原有的动态关系,使上覆土壤更趋干燥,不利于植物生长。

煤矿开采中产生的废弃土石及煤矸石如不妥善处置,将进一步加剧本区的水土流失。

工业 场地锅炉房排烟、煤炭加工及运输过程中产生的扬尘,将使大气环境受到影响。

生产、生活污水的排放将使地表水受到污染,高噪声设备及 交通 噪声将干扰居民的生活环境。

主要污染源及主要污染物:(1)污废水:水污染源为矿井井下涌水、工业场地生产、生活污水。主要污染物为cod,ss。

(2)大气:大气污染源主要为工业场地锅炉房及筛分破碎车间。主要污染物为tsp,so2。

(3)固体废物:本矿井固体废物主要为锅炉炉渣及生活垃圾。

(4)噪声:本矿井主要噪声源分布在工业场地主、副井提升系统、通风机房、锅炉房、空压机房、坑木加工房、维修车间和筛分破碎车间等。此外还有交通噪声。污染的治理

3.1 污废水防治措施

工业场地产生的污废水主要来自以沐浴和食堂为主的生活污水,污水产生量1 118 m3/d。排水采用污水、雨水分流制排水系统,污水经室外排水管网汇集至生活污水处理站, 采用地埋式污水处理设备,处理能力为50 m3/h,其工艺见图1。

经处理后codcr≤45 mg/l,ss≤30 mg/l,达到《污水综合排放标准》(gb8798—1996)一级排放标准,同时满足《农田灌溉水质标准》(gb5084—92)排放要求,用于农田灌溉,非农灌季节通过地表冲沟排入七里河。

矿井水处理系统设有一座v=800 m3调节池和两座v=400 m3复用水池。根据井下水水质情况,水源中的浑浊度变化较大,设计采用jsq型一体化净水器对原水进行净化处理。井下水处理站处理规模为200 m3/h。处理站内设2台jsq型一体化净水器,该净水器将混凝、沉淀、过滤3个主要处理环节合成一体,过滤后水悬浮物控制在10 mg/l以下,可满足井下消防洒水要求。处理工艺见图2。

矿井水经过处理后1 520 m3/d用于井下洒水,150 m3/d用于绿化。

3.2 大气污染物防治措施 3.2.1 锅炉烟气处理 锅炉房采用2台dzl10-1.25-aii和1台dzl6-1.25-aii蒸气锅炉。锅炉燃用的煤平均硫分1.13%,平均灰分30%。锅炉房最大排烟量78 000 m3/h,采用水浴除尘脱硫装置,除尘效率为97%,脱硫效率为75%。锅炉房采用砖砌烟囱,烟囱高度45 m,出口直径1.4 m。经 计算 ,烟尘排放浓度90 mg/m3,排放量24.2 t/a,so2排放浓度为225.6 mg/m3,排放量61.0 t/a。因此,工业场地锅炉房烟尘及so2排放浓度远低于《锅炉大气污染物排放标准》(gb13271—2001)中ⅱ时段二类区标准的要求。3.2.2 运输扬尘处置措施

汽车运输扬尘主要是沿途超载抛洒及道路行驶引起的二次扬尘,因此对物料运输提出具体要求:(1)限制汽车超载,采用箱车,防止煤炭撒落。

(2)粒径较小的原煤装车外运时,应对表面进行加湿、压实处理。

(3)运输汽车出场前对轮胎、车体进行清洗,并及时清扫路面。

(4)厂区对道路进行硬化,并要对路面经常清扫和洒水,保持路面清洁和相对湿度。

采取以上措施可抑尘80%,治理后道路扬尘14.8 t/a。

3.2.3 储煤排污治理措施

本工程原煤采用方仓存储,总储量为150万t/a,煤仓起尘率取2%,起尘的85%自然沉积,仓顶设布袋除尘器,除尘效率取99.9%,经计算,采取布袋除尘处理后,煤仓扬尘量为4.5 t/a。

储煤场要规范建设,储煤场中需设防风抑尘网、喷淋、建挡风墙、绿化带等措施,防止煤尘对周围环境造成污染。

原煤在工业场地内临时储存、输送转运、跌落、装载等过程中均有无组织煤尘排放,针对排污特征提出以下要求:①采用皮带输送机及皮带走廊应设计为封闭式;②尽可能减小原煤入堆仓的落差高度;③由于临时储煤场的储存量较小,设计在临时储煤场四周设置喷淋装置,采取洒水抑尘的措施。

3.3 固体废弃物防治措施

本矿井固体废物主要为锅炉灰渣,产生量为0.722万t/a,作为建筑材料外售。生活垃圾产生量16 t/a,由朔州市环卫部门统一处理。

3.4 噪声防治

本矿井各噪声源源强在84 db(a)～100 db(a)之间。对空压机、通风机等噪声影响严重的设备设消音器,机房内壁作吸声处理;锅炉房的风机置入室内,风机配备消声器;副井提升机房设隔音控制室;机修车间安装隔声门窗。对于交通噪声,除提高矿区专用线的路面标准,避免穿过人口稠密区外,路两旁种植降噪绿化带。采取以上措施后,噪声满足排放标准的要求。

3.5 矿区水土保持措施

3.5.1 工业场地水土保持措施

在工业场地,以场内主要道路为骨架,营造防风滞尘隔离林带,同时起到绿化及美化作用。道路两侧采用不对称形式布设林带,将场地内不同功能区进行分隔。

对矿井工业场地和风井场地及井田边界采取预留保护煤柱的措施;对地面采空区大尹庄采取搬迁,魏家窑、石东村留设保护煤柱的方法防止塌陷。

3.5.2 公路专运线水土保持措施

本井田内道路等级较低,一般情况,地表塌陷对道路行车影响不大,对个别路段破坏较严重的,需对路面进行整修,即可保证其正常行车。对公路专运线水土保持主要采取工程护坡、植被护坡,并设置绿化带等综合措施。

3.5.3 采动影响治理措施