矸石充填系统在济三煤矿的应用

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1、矸石充填系统在济三煤矿的应用本文主要介绍了矸石充填技术原理，矸石充填机的结构、技术参数和在济三煤矿的试验应用情况及取得的经济社会效益。　　关键词矸石充填；绿色开采；应用　　TD849A1674-6708（2011）46-0119-02　　0引言　　煤矸石是我国排放量最大的工业固体废弃物，成为影响煤炭工业可持续发展的难题。目前，全国历年累计堆放的煤矸石约45亿t，占用土地约1.5万公顷，而且堆积量每年还以1.5亿t~2.0亿t的速度增加。对人类的生态环境带来很大的威胁与危害。为节约土地、保护环境、发展循环经济、建设绿色矿山，济三矿积极应用国家推

2、广的煤矸石复垦及回填矿井采空区技术，结合采场实际，按照缩短运距、就近充填，减少运输环节，保证系统顺畅的原则，在矸石量大的十八采区北区回风巷附近的三角形区域和北区辅助运输巷以南附近的狭长区域共布置了24条充填巷道，岩石充填巷道达7715m，既满足采区准备时间，又满足生产期间的矸石处理，体现了充填与施工同时进行，互不影响的最大优点。　　1充填技术原理　　首先利用房柱式开采方法将采区的煤炭采出，然后利用矸石充填系统对采空区进行充填。　　2设备及配套　　矸石充填机的结构、工作原理及技术参数：　　1）矸石充填机的结构　　矸石填充机由行走部、底架总成、调

3、平机构，调偏架、卸载滚筒组、回转工作台、抛射皮带、液压系统、电控系统等部分组成（见图1）。　　2）矸石充填机工作原理　　矸石填充机以800带宽皮带机为运输工具。SSJ-800皮带机反向运转，机头位于巷道口，作为受料端；机尾位于巷道内，作为卸料端。填充机的卸载滚筒组代替SSJ-800皮带机的机尾，与SSJ-800皮带机的标准H架采用间隙衔接。SSJ-800皮带机将矸石运到的填充机上料输送部，上料输送部再将其卸到抛射皮带上，抛填到巷道。抛射皮带可在巷道宽度范围内上下左右摆动，能将整个巷道在宽度范围内填满矸石。当前面填满后，充填机向后退移一个步距（

4、约500mm）。　　3）主要技术参数　　外形尺寸：长×宽×高（最小尺寸）14000mm×2790mm×2250mm；　　重量：≈22t；　　供电电压：660/1140V；　　抛射皮带技术特性：　　电动滚筒直径φ500mm，皮带宽度800mm，带速3.15m/s，输送量250t/h；　　高度调整范围：2.8m~5.5m；　　宽度调整范围：2.5m~5.5m。　　3试验应用情况　　试验巷道的基本情况：　　1）巷道断面及支护方式　　十八采一号充填面为矩形断面，锚X支护。巷道顶板采用￠22×2200mm锚杆，角度垂直顶板（两肩窝角度为75度），间距9

5、00mm；两帮选用￠20×1800mm锚杆，间距800mm，除顶角锚杆外，其余垂直煤帮布置。锚杆均采用加长锚固，每根锚杆用2支MSCK2350树脂锚固剂，排距900mm，顶部按2000×2700的间排距布置双排锚索加强支护，锚索规格：￠18×6200mm。巷道长约375m、宽5.0m、高3.5m~5.8m。岩性为全煤，顶板为中砂岩，稳定无淋水，巷道底板无积水。　　2）设备布置及运输方式　　济三煤矿十八采矸石充填系统示意图　　掘进巷道即十八回风巷迎头安设一部PB-60型耙装机，耙装机后跟一部SSJ-800型皮带输送机，机头搭接在十八采矸石仓上口

6、。十八采矸石仓下口经两部800带宽皮带机与十八采1号矸石充填巷联接。十八采一号充填巷内安设一部SSJ-800型可伸缩式皮带输送机，十八采一号充填巷迎头安设一部矸石充填机，用SSJ-800型可伸缩式皮带向充填迎头输送矸石。矸石运输路线：十八回风巷迎头→耙装机→SSJ-800皮带输送机→十八采矸石仓→两部800皮带机→十八采一号充填巷SSJ-800皮带输送机→十八采一号充填巷矸石充填机。　　3）系统试验应用情况　　该充填系统于先期在十八采1#矸石充填面投入使用，累计试验340个工作日，充填总进尺1290m。平均月进120m，最高达460m/月。　

7、　同时，发挥充填优势，将井下作业现场不可回收上井的软硬垃圾回填到矸石充填巷。　　4防止地面沉降的一些技术措施　　1）使用锚杆、锚X锚索联合支护的充填巷道，锚杆、锚X、锚索支护是一种永久投入，不再回收，永久起作用的支护方式。矸石充填入工作面后，即使充填率达不到要求，巷道有效支护可以维护数十年以上；　　2）设置保护煤柱。每两条巷道之间预留5m厚的保护煤柱，保护煤柱不但能支撑顶板，还能起到容器壁的作用，固定了矸石的体积，使其受压时不发生大的变化；　　3）设置水泥矸石支撑墙。根据充填工作面现场地质情况变化，每隔一段距离，可用水泥拌矸石沙子充填巷道，水

8、泥凝结后强度增加，可对顶板加强支撑作用。　　5效益分析　　5.1出煤效益分析　　按照充填巷道长度7715m，断面22.5m2计算，出煤量为：7715×22.5×1.