最新充填開采-峰峰集團(tuán)小屯礦教學(xué)講義ppt課件.ppt

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1、充填開采-峰峰集團(tuán)小屯礦前言小屯礦煤矸石膏體充填開采技術(shù)從提出到實(shí)施經(jīng)歷了一年三個(gè)月的時(shí)間，期間主要工作有：前期可行性論證、具體方案制定、地面生產(chǎn)系統(tǒng)建設(shè)、井下生產(chǎn)系統(tǒng)準(zhǔn)備、充填管路、充填膏體反復(fù)試驗(yàn)以及井下巷道試充填，于2008年6月2日正式在14259頂層工作面充填試驗(yàn)。時(shí)至2008年8月19日累計(jì)充填灰漿10000余方，工作面推進(jìn)長度40多米。無論是前期論證、建設(shè)，到井下充填開采試驗(yàn)都取得了寶貴經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，目前，我礦在集團(tuán)公司各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的大力支持下，正在積極進(jìn)行充填開采試驗(yàn)，為煤矸石膏體充填開采技術(shù)探索出一條希望之路。1.方案提出小屯礦隸屬冀中能源峰峰集團(tuán)，位于邯鄲市

2、西南30Km，行政區(qū)屬于峰峰礦區(qū)大社鎮(zhèn)。我礦于1958年建井，1963年投產(chǎn)。當(dāng)時(shí)年產(chǎn)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力21萬t/a，1987年改擴(kuò)建年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力60萬t/a，去年產(chǎn)量76萬t。經(jīng)過約半個(gè)世紀(jì)的高強(qiáng)度開采，礦井可供開采儲(chǔ)量己所剩無幾，至2008年初礦井可供開采儲(chǔ)量僅300萬噸。為延長礦井服務(wù)年限，礦井井田范圍向東部擴(kuò)大，向深部延伸。但由于擴(kuò)大區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，開拓工程量大，現(xiàn)有儲(chǔ)量很難保證水平正常銜接。為保證礦井生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展，峰峰集團(tuán)與中國礦業(yè)大學(xué)、徐州中礦大貝克福爾科技有限公司合作，在我礦開展矸石膏體充填開采南旺村保護(hù)煤柱的研究與試驗(yàn)，以探索解放村莊等煤柱開采技術(shù)新途徑。

3、目前，4個(gè)野青面已經(jīng)采完，大煤14257已經(jīng)采完。2.1.1煤層平均厚度：大煤5.5m；野青1.4m。2.1.2.頂?shù)装澹捍竺褐苯禹敒楹?～14m的粉砂巖，老頂為厚11.2m的細(xì)砂巖，底板為厚12～14m的粉砂巖；野青直接頂為厚0.2～1.6m的石灰?guī)r，底板為厚2.2m的細(xì)砂巖。（表3-l大煤頂?shù)装鍘r性，表3-2野青煤頂?shù)装鍘r性）。2.1.3.埋深：野青在大煤底板下40m±,大煤平均埋深411m，野青平均埋深451m，沖積層平均厚度12m。2.1.4.構(gòu)造：單斜構(gòu)造，傾向東北，平均傾角6°在村莊煤柱南部有兩條斷層，斷層F86（落差5～15m）、F86′（落差2.5～5m）

4、，均東北向，傾角50～62°。2.2、煤矸石膏體充填開采方案充填材料：-25mm煤矸石、粉煤灰、SL膏體膠結(jié)料膏體充填材料標(biāo)準(zhǔn)（1）流動(dòng)性能：坍落度≥180～220mm（2）可泵送時(shí)間：≥4h（3）靜置泌水率：≤3%～5%。（4）單軸抗壓強(qiáng)度：Rc8h≥0.1～0.2MPaRc28d≥1.0～1.5MPa（5）矸石粒徑：≤25mm，其中≤5mm部分占35%～45%。2.3.膏體充填系統(tǒng)2.3.1、地面充填站系統(tǒng)：充填站布置在薛村礦東風(fēng)井工業(yè)廣場西南角，充填站分充填樓、破碎機(jī)房、矸石堆料場、矸石喂料斗、膠結(jié)料倉、粉煤灰倉、蓄水池等建筑。其工藝流程是在地面矸石山附近，建設(shè)充填

5、站，充填站的主要功能是將膠結(jié)料、粉煤灰、煤矸石和水通過攪拌機(jī)攪拌成合格的矸石漿膏體，用充填泵作動(dòng)力，通過管道輸送到井下充填工作面。在充填站建有儲(chǔ)料罐以及保證按配比、濃度給料、給水的計(jì)量與輸送設(shè)備、攪拌設(shè)備等，還有檢測漿體質(zhì)量及數(shù)量的儀表（自動(dòng)化儀表）。地面充填站主要包括以下四個(gè)系統(tǒng)：（1）、矸石破碎子系統(tǒng)：包括2臺(tái)裝載機(jī)、1臺(tái)反擊式破碎機(jī)、2臺(tái)強(qiáng)力振動(dòng)篩、4臺(tái)固定通用皮帶輸送機(jī)、3臺(tái)覆式皮帶輸送機(jī)（90?）、1臺(tái)移動(dòng)皮帶輸送機(jī)、2臺(tái)振動(dòng)給料機(jī)、1個(gè)原狀矸石喂料斗和1個(gè)成品矸石喂料斗。（2）、配比攪拌子系統(tǒng)：包括2臺(tái)間隙式強(qiáng)制雙臥軸混凝土攪拌機(jī)、1個(gè)矸石配料倉及其4個(gè)氣動(dòng)卸

6、料閘門、2臺(tái)覆式皮帶輸送機(jī)、2只膠結(jié)料倉（包括配套的倉頂收塵器、卸料蝶閥、破拱裝置、倉頂安全閥）、2只粉煤灰倉（包括配套的倉頂收塵器、卸料蝶閥、破拱裝置、倉頂安全閥）、2臺(tái)膠結(jié)料螺旋給料機(jī)、2臺(tái)粉煤灰螺旋給料機(jī)、2臺(tái)供水泵（包括管閥）、2個(gè)矸石緩沖倉、2個(gè)膠結(jié)料稱量斗、2個(gè)粉煤灰稱量斗、2個(gè)稱水斗、2個(gè)收塵袋和1個(gè)料漿緩沖斗等。（3）、管道泵送子系統(tǒng)：包括2臺(tái)充填泵機(jī)組、充填管及其組件、壓風(fēng)管路、沉淀池等組成。充填泵采用德國普茨邁思特公司生產(chǎn)的充填泵，地面管子860米，鉆孔管352米，井下管子660米，工作面管120米，地面、鉆孔及井下均采用雙層金屬耐磨管。（4）、檢測監(jiān)

7、控子系統(tǒng)：包括料位、水分、稱重、流量、密度、壓力以及來料稱重驗(yàn)收等7個(gè)方面。2.4、井下工作面系統(tǒng)：我礦首次充填的14259工作面位于南旺村下，工作面長度120米，推進(jìn)度620米，煤層傾角平均70，埋藏深度384米，儲(chǔ)量29.5萬噸。工作面采用北京開采研究所設(shè)計(jì)的充填支架（型號(hào)ZC3800/15.5/28.5），工作面選用MG150/375—W型雙滾筒采煤機(jī)和SGZ-630/264型刮板輸送機(jī)。工作面作業(yè)方式擬定為一采一充一凝固，晝夜一循環(huán)。2.4.1.膏體充填系統(tǒng)主要技術(shù)特征（1）系統(tǒng)能力Q=150m3/h，Pmax=10M