煤及矸石置换充填技术在下石节煤矿实践应用

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1、煤及砰石置换充填技术在下石节煤矿实践应用【摘要】下石节煤矿在218、219综放工作面外围巷道封闭过程中，采用煤与砰石置换充填技术，先将所需封闭的巷道进行起底施工后进行歼石充填，然后做密闭墙进行封闭，最后对其进行灌浆，使歼石遇水膨胀，将巷道充填严实，杜绝老巷自燃发火。通过实践得出煤与歼石置换充填技术可用于系统巷道封闭，可实现歼石不升井，减少歼石占地、环境污染、地表沉陷等，实现以歼换煤、绿色开采的目标，具有良好的应用推广前景。【关键词】煤与歼石；置换；充填技术；实践应用下石节煤矿位于铜川焦坪矿区中部，井田内可采煤层2层，4

2、-2#煤层为主采煤层，3#煤层为局部可采煤层。采煤方法为走向长壁综采放顶煤一次采全高，全部垮落法管理顶板，黄泥灌浆处理采空区。主运输采用平嗣架线电机车牵引矿车，主皮带斜井提升，辅助提升中的材料、设备采用平碉架线电机车牵引系列矿车运输接副斜井单轨绞车串车提升，歼石由副斜井直接提至地面二广场。辅助运输系统复杂，中间环节多，提升时间长，运输量小，辅助运输系统能力不足。1.工程概况下石节煤矿工作面瓦斯抽放主要以高抽巷抽放为主，由于高抽巷布置在煤层顶板以上岩石中，出歼只能用矿车外运，但由于外运环节多，拉运提升时间长，加之辅助运输

3、系统能力小，系统提升压力大，出歼难度大，严重制约高抽巷掘进，不利于瓦斯管理工作的正常开展。我矿井下岩巷掘进产生的歼石，均提升到地面砰石山，导致地面歼山占地面积日益增大，租地费用日渐增多，且对环境造成较大破坏。通过实践摸索在218、219综放工作面外围巷道封闭过程中，采用了煤与歼石置换充填技术。先将所需封闭的巷道进行起底施工后（平均厚度2m）后，将井下岩巷（主要以高抽巷掘进的歼石为主）掘进产生的歼石倒运至需要封闭的巷道进行歼石充填，然后做密闭墙进行封闭，最后对其进行灌浆，使歼石遇水膨胀，将巷道充填严实，杜绝老巷自燃发火。

4、该技术可广泛应用于井下作业，可实现歼石不升井、不上山，实现以歼换煤、绿色开采的目标。可实施沿空留巷；大巷煤柱以歼换煤等。减少了歼石占地、减少了环境污染、减少了地表沉陷、降低了吨煤成本，为矿井绿色开采提供了一种有效的途径，具有极好的推广应用前景。1.巷道充填体积218综放工作面外围系统需要封闭的巷道主要由218灌浆巷（50m）、218回顺（40m）、218第二回风巷（100m）、218-1#灌浆横川（80m）、216运顺（45m）、218运顺（80m）；219综放工作面外围系统需要封闭的巷道主要由219-1#灌浆横川(3

5、0m)、219回顺外段(205m)、219灌浆巷外段(160m)、219反平(120m)、219运顺(80m)；950消防材料库260m；暗副斜井988横川以下报废210m等，累计1460m。为了进行系统优化，这些巷道均需要进行封闭，封闭空间体积约有17661.3m3左右，同时对需要封闭的煤巷巷道进行了起底(深2m,巷宽3.75m)用歼石置换煤体，置换体积约10950m3。1.实施现状我矿从11年3月份开始将高抽巷及岩巷掘进工作面掘进所产生歼石，采用1T元宝车装运至218、219综放工作面外围系统、950消防材料库及暗

6、副斜井988横川以下报废巷道内进行充填。充填所需歼石均为219高抽巷、2301高抽巷(断面6.5m2)及950轨道石门延伸(断面27.38m2)掘进产生的歼石。(详见附图1-2)截止今年8月底，此项工程已顺利结束，据统计共充填歼石14265m3,合计25677吨，置换煤15330吨。2.煤与歼石置换充填优点(1)减少歼石井下运输距离，减少运输环节和人力投入，缓解了辅助运输系统的压力；提高了岩巷掘进头的掘进速率；(2)减少了歼石占地、减少了环境污染、减少了地表沉陷、降低了吨煤成本；(3)歼石井下充填采用元宝车，减少了井下

7、矿车的占用率，提高了矿车的周转率；(4)砰石井下充填，减少了中途运输及地面翻歼设备的使用，节约了电量；（5）砰石充填后，再进行封闭，最后对其进行灌浆，使歼石遇水膨胀，将巷道充填严实，杜绝老巷自燃发火，提高了采区封闭效果；（6）先将所需封闭的巷道进行起底施工后,可实现以歼换煤、绿色开采的目标。5•经济效益分析1.1创收部分为提高砰石充填量，对218、219综放工作面外围系统、950消防材料库及暗副斜井988横川以下报废巷道进行煤与歼石置换，拉底置换煤炭体积约10950m3,合计15330吨，按我矿地销煤平均售价470元/

8、吨计，直接创收720.51万元。5.2节资增收部分①按18个月的工期计算，减少歼石井下运输距离，杜绝了歼石升井后翻歼，减少了翻歼的人力投入合计8100T,按矿支付的计时工费用（145元/工），共减少投入117.45万元；②砰石井下充填，减少了中途运输及地面翻歼设备的使用，经过测算每少拉运一车可节约电量25.71度，井下歼石充填共可