盘江煤电-矸石泵送充填技术

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1、飞翼股份有限公司井下矸石泵送充填技术井下矸石泵送充填技术项目意义国内外矿山充填技术的发展与现状井下矸石泵送充填技术井下矸石泵送方案实验图片煤矿开采带来的问题：矸石山占用农田和绿地，形成地表污染。煤矿开采造成地表沉陷，降低土地利用价值。井下矸石充填的意义：矸石不向地面排放，改善矿山生态环境。减轻矿井的运输提升压力。充填采空区，可有效减轻地表沉陷。解决“三下一上”（建筑物下、铁路下、水体下、承压含水层上）煤层开采问题，提高资源回收率。基于工业生态学的一种充填模式。项目意义基于工业生态学的充填模式三要素：①内部循环②经济效益③废料流量该充填模式可实现固体废料排放量最小甚至为零，并可

2、实现低成本充填。项目意义第一阶段:国外在20世纪40年代以前，以处理废弃物为目的，在完全不了解充填物料性质和使用效果的情况下，将矿山废料送入井下采空区。国内在上世纪50年代以前，均是以处理废弃物为目的的废石干式充填工艺。废石干式充填采矿法曾在50年代初期成为我国主要的采矿方法之一。但随着回采技术的发展，废石干式充填因其效率低、生产能力小和劳动强度大，满足不了回采技术发展的需要。矿山充填技术的发展与现状第二阶段:20世纪40~50年代，澳大利亚和加拿大等国的一些矿山开发并应用了水砂充填技术。从此真正开始将矿山充填纳入采矿计划，成为采矿系统的一个组成部分，并且对充填料及其充填工艺

3、开展了研究。这一阶段主要是将尾矿借助水力充入井下采空区，其充填料的输送浓度较低，一般在60~70%左右，需要在采场大量脱水。国内矿山从60年代才开始采用水砂充填工艺。1965年首次采用了尾矿水力充填采空区工艺，有效地减缓了地表下沉。80年代已在国内60余座有色、黑色和黄金等金属矿山的开采中广泛应用了水砂充填。矿山充填技术的发展与现状第三阶段:60~70年代，开始应用和研发尾矿胶结充填技术。在这一阶段已开始深入研究充填料的性质、充填料与围岩的相互作用、充填体的稳定性和充填胶凝材料。国内初期的胶结充填均为传统的混凝土充填，即完全按建筑混凝土的要求和工艺制备和输送胶结充填料。196

4、4年开始尝试采用风力输送混凝土胶结充填。这种传统的粗骨料胶结充填的输送工艺复杂，且对物料组配的要求较高，因而一直未获得大规模推广使用。在70年代至80年代，几乎被细砂胶结充填完全取代。细砂胶结充填以尾矿、天然砂和棒磨砂等材料作为充填集料，胶结剂主要为水泥。集料与胶结剂通过搅拌制备成料浆后，以两相流管输方式输入采场进行充填。矿山充填技术的发展与现状第四阶段:20世纪80~90年代，发展了高浓度充填技术、膏体充填、块石砂浆胶结充填和全尾矿胶结充填等新技术。高浓度充填是指充填料到达采场后，虽有多余水分渗出，但其多余水分的渗透速度很低、浓度变化较慢的一种充填方式。膏体充填则是指充填料

5、呈膏状，在采场不脱水，其胶结充填体具有良好的强度特性。块石砂浆胶结充填则是指以块石作为充填集料，以水泥浆或砂浆作为胶结介质的一种在采场不脱水的高质量充填技术。全尾矿胶结充填则是指尾矿不分级，全部用作矿山充填料，这对于尾矿产率低和需要实现零排放目标的矿山是十分有价值的。矿山充填技术的发展与现状煤矿采空区充填水力充填：充填材料有砂、碎石、炉渣、矸石等。风力充填：一般用于缺乏水源、井下不易增加水流和一个矿井内仅在少数工作面使用的条件。风力充填要求专用的压风机、充填机和输送管路，对充填材料的粒度要求也较高。自溜充填：用于急倾斜和倾斜煤层。由于充填材料来源缺乏、工艺较复杂及充填费用高，

6、这些充填方法在煤矿的使用范围均不大。矿山充填技术的发展与现状几种典型的充填系统由于传统的煤矿采空区充填方法材料来源缺乏、工艺较复杂及充填费用高，这些充填方法在煤矿逐渐减少。目前，许多煤矿采用由翻矸机、运输机、抛矸机等设备组成的井下矸石充填系统，将煤矸石直接在井下充填废弃巷道或采煤面液压支架后的采空区。抛矸机充填系统抛矸机充填系统该系统要求充填巷内矸石输送机在矸石充填过程中不断外移、机架不断拆除、皮带不断缩短、机尾卸矸点与矸石充填部搭接，影响了生产效率，提高了工人劳动强度；另外，皮带输送矸石，需要掘进巷道，成本高，而且充填区充填容积率低、粉尘大。抛矸机充填系统井下矸石泵送充填系

7、统一种在高压和高浓度状态下低成本纯矸石输送的方法。方法1：矸石在泵送过程中可不含水泥，而是将矸石按一定级配破碎为粗细不等的颗粒和微粉，构成一种可泵塑性流动稠料。方法2：在破碎矸石中参入一定比例水泥或粉煤灰可增加充填物凝固后的强度，可用三下采煤，提高煤炭回收率。井下矸石泵送充填系统工艺流程井下矸石泵送充填系统井下矸石泵送充填系统泵送技术参数：处理量50吨/小时破碎粒度≤40毫米物料浓度70-85%最大输送压力21兆帕水平输送距离600米管路直径150毫米总功率290KW水泥用量（三下充填）100公斤/米3