东荣三矿东一采区矸石充填设计方案说明1925.doc

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1、东荣三矿东一采区矸石充填设计方案说明一、采区概况：东一采区位于井田的东南部，采区为一个不对称的向斜构造，其中东巽采区边界：北起工业广场煤柱、F19断层，南部及深部至F10号断层，浅部至24层煤露头，采区平均走向长800m，倾向长1600m，西翼北起DF16断层，南至DF6号断层，浅部14、16层至煤层露头，18层至F10-1断层，整个采区呈不规则形状，面积1.5km2。可采煤层14、16、18三个煤层。东一采区14层煤地质储量151万吨（其中二九一农场粮库压煤55万吨），东一采区16层煤地质储量418万吨（其中二九一农场粮库压煤226万吨），东一采区18层煤地质储量2

2、51万吨（其中二九一农场粮库压煤132万吨）。24层煤地质储量266万吨（其中二九一农场粮库压煤112万吨）。总压煤量为525万吨。二、采区设计：（一）设计依据:根据实际开采经验，煤矿似膏体自流充填开采技术应满足几个条件：1、充填几何倍线。根据国内外充填矿山经验，只有当浆体压头不足，不能采用管道自流输送时，才考虑采取加压输送方式；管道自流输送的标准是管路系统充填几何倍线N小于5，几何充填管路倍线N按下式计算：N=∑L/∑H，其中∑L为包括弯头、接头等管件的换算长度在内的管路总长度,∑H管道起点和终点的高差。17/172、一定的流速。因自流充填其动力来自充填管内浆体产生

3、的高低差,因此要求满管输送,故充填管径不宜太大;另外,我们煤矿自流充填选用的充填骨料为破碎后的煤矸石,其粒度相对较大，不同于金属矿山充填骨料为粉末状的尾矿,在管道充填中容易发生沉淀堵管，因此在充填时需满足较高的流速,充填几何倍线最好在2.5—4之间。3、因所谓的似膏体是质量浓度相对较高的浆体，具有较强的流动性；煤矿常用的走向长壁开采法，因上下平巷之间的高差较大，充填浆体会因充填过程中产生的压差导致档浆困难、易跑浆；因此，为了提高充填开采能力，充填工作面还需仰斜布置，即工作面切眼水平布置，运输巷和回风巷沿煤层倾向布置。（二）采区设计概况：1、工作面必须呈仰斜布置，即切眼

4、沿煤层等高线布置，两条顺槽垂直切眼沿煤层倾向布置。2、充填量为100m³/h，需用矸石80~90T，粉煤灰26~30T,水泥7~9T，减水剂0.8T，工作面面长为120m。3、根据现场顶板状况充填步距按3.2m，两天完成一个充填步距（按2小班推进4个循环，每循环0.8m；一个小班施工充填挡墙等工作，两个小班充填，一个小班凝固。凝固一个小班后，拆除挡墙后充填体能够保持站立）。4、按《设计规范》要求，采区布置三条上山。三条上山分别为轨道、回风及运输，其中回风巷为沿十六层底板布置，断面为12㎡，设计总长为1610m；轨道巷为断面为12㎡，设计总长为2100m；轨道巷为断面为

5、12㎡，设计总长为1550m。5、首采工作面投产时间按回风巷施工工期需30个月（长度2100m，月单进按70m计算）。（三）采区能力计算（按月计算）：1、回采能力：面长120m，采高2.7m，容重1.32T/m³，每2天推进4个循环3.2m。17/17工作面月生产能力=120×2.7×1.32×3.2×15=2万吨2、充填材料消耗量：1）、充填空间：20000÷1.32=15152m³2）、矸石消耗量（按平均消耗量计算）：15152÷100×85=12878T3）粉煤灰消耗量（按平均消耗量计算）：15152÷100×28=4242T4）、水泥消耗量（按平均消耗量计算）

6、：15152÷100×8=1212T5)、减水剂消耗量（按平均消耗量计算）：15152÷100×0.8=121T三、地面注浆站设计及投资概算：(一)、项目主要内容该项目研究主要分为井下充填钻孔、地表部分（含钻孔）的充填料浆制备与输送、充填工艺和相关工程。整个项目实施共包括煤矸石充填技术研究、工艺及自动控制设计、钻孔施工、土建设计及施工、设备选型及购置、系统安装及调试运行等六部分。主要有以下四项：1、煤矸石充填技术研究主要包括：(1)煤矸石作为胶结充填骨料的性能评价；(2)煤矸石似膏体充填材料（煤矸石、掺和细粒料）优化配比实验；(3)煤矸石似膏体制备工艺技术研究；(4)

7、输送工艺技术研究及矸石似膏体制备工艺、井下管道布置方案设计。2、工艺及自动控制设计主要包括：（1）工艺设计：包括充填搅拌站的工艺流程设计、控制系统的软件编程、收尘设备和厂房配置、机械设备选型及施工图设计。（2）自动化设计：包括充填系统的供电设计、自动化系统设计、电气和仪表设备选型及施工图设计。17/173、土建设计主要包括充填制备站及破碎系统、供电、供水、采暖、照明等设计。4、设备采购主要包括自动控制设备、搅拌设备、破碎设备、供电设备、运输设备等。(二)、预期目标1、完成适合煤矿具体开采技术条件和煤矸石特性的煤矸石似膏体制备、充填料配比和系统方案设计