五沟煤矿矸石回填监控系统设计.pdf

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1、煤矿现代化2013年第1期总第112期五沟煤矿矸石回填监控系统设计苏军。曹启申，胡恒岩(1．徐州中矿大华洋通信设备有限公司，江苏徐州221116；2．恒源煤电股份有限公司，安徽淮北235000；)摘要如何解决矸石排放问题，已成为煤矿可持续发展的首要技术难题。本文通过对五沟煤矿矸石回填集控系统的介绍，详细阐述了该系统及矸石充填工艺在解决矸石排放问题上的优势。关键词矸石回填；矿井自动化；震动监测中图分类号：TP277文献标志码：B文章编号：1009—0797(2013)01—0012—03煤矸石是煤炭开采和洗选加工时排出的废弃消除矸石山的灰尘

2、、固体颗粒、有害气体、自燃发热物，排放量约占煤炭产量的10％20％。目前，我国煤对周围环境污染的问题。矿井下矸石的排放大多数仍采用由井下运输提升至2采空区塌陷现状地面，再向指定的区域排放，久而久之形成我国煤炭行业特有的矸石山。我国每采100万t煤炭塌陷土地30万m，迄今矸石山的存在，不仅占用大量的土地资源，而且累计塌陷超过60亿m，其中50％是良田。造成了严重的环境破坏，矸石中含有的s、P、CE-等几近年来由于采空区塌陷形成山体崩塌、地面塌十种成份对大气、水源、土壤等造成了不同程度的污陷、地表裂缝等地质灾害日渐增多，给工农业生产、染，而且

3、还可能引发矸石山滑坡、崩塌、泥石流等地基础设施和当地群众的生命财产安全造成严重威质灾害。有时矸石山还会发生自燃现象，引发其他事胁。采空塌陷区造成的另一项危害是使水资源遭受故。这些都在不同程度上危机人类的健康与安全，成破坏，从而引起区域性地表水泄漏、地下水位下降，为一大公害，甚至被称为煤矿的毒瘤。矸石回填工艺使矿区及周边大范围内的地下水均衡系统受到破可以有效的减少矸石占用土地，消除或减少环境污坏。采空塌陷区的面积日渐扩大，不仅致使地下千疮染，已经在很多大型的煤矿生产中投入使用。百孔，地上环境恶化，而且火灾隐患也日渐增大，直接威胁着矿区群众的

4、生命健康安全。1国内煤矸石利用现状3矸石充填技术的提出与意义目前世界各国对矸石的综合处理和利用方法主要有埋压法、矸石发电、矸石制砖、水泥塾料、垫路由于城乡建设的快速发展，煤炭压覆量大幅度增等。埋压法是典型的费用较少的矸石处理方法，但其加，可采煤量锐减，致使国内许多矿井的原设计服务年只适用于已经废弃的矸石山，对于日常生产所产生限大为缩短，面临着未老先衰的困境。所以，如何解放的矸石需用汽车外运，添人沟壑，平整后铺土、种植建筑物压煤，减小煤炭开采引起的地面沉陷，解决矸石被。这种方法运费较高，且不能从根本上解决矸石山排放问题，成为煤矿可持续发展的

5、首要技术难题。的污染问题。于是就提出了采用采后用矸石填充的新工艺。对于矸石发电、矸石制砖等技术，要处理利用矸实现用矸石置换煤，不建矸石山，达到最大限度增大石，就得配套建设一个电厂或一个制砖厂，从电厂和可采储量，减小地面塌陷，同时又满足环保方面的要制砖厂实际使用矸石的量来看，并不大。因此，该技求_21。2011年11月，恒源煤电五沟煤矿委托我们对井术具有投资大、处理量小的特点，另外他们生产中所下矸石回填集控系统进行方案设计及配套设备设计。用的大部分燃料还是煤炭，旧的矸石山不能得到有4系统介绍效消除，并且还带来新的“三废”污染。一些地方在开发

6、利用时，又造成了新的污染，例如煤矸石电厂的炉4．1系统结构渣及粉煤灰是新生的固体废弃物，未合理利用，易造考虑到井下地理条件及投资收益比，五沟煤矿成二次污染。未建设井下矸石充填系统，而选择了地面矸石充填综上所述，采用传统的矸石综合处理和利用技的工艺。术不能有效起到消灭煤矿矸石山，节省矸石山占地；如图1所示，五沟矿矸石充填系统是将地面矸·l2-煤矿现代化2013年第1期总第112期石经移动矸石仓筛选以后运至溜煤筒，为减小下落主机，两组数据相互参考，从而更直接的反应矸石仓的矸石对矸石仓长生的的压力，在矸石仓上口安装内料位的变化情况，同时通过PL

7、C编程实现料位的一台缓冲帽，矸石经溜煤筒落在矸石仓上口的缓冲高、低位声光报警。帽上，减压后散落进矸石仓，然后由井下运输皮带运震动传感器可以实时检测到缓冲帽的震动情至需要填充的区域。况，当有矸石砸到缓冲帽上面时，震动传感器检测的移磕蟹五仓数值会发生变动并且实时传送至地面PLC数据采地面运输皮带面集主站和监控主站，在特殊情况实现闭锁停车。：0溜煤债井下实时监控画面如图4所示：图1系统架构拓扑图4．2系统功能集控系统由地面监控主站、数据采集主站、井下采集分站及井下传感器组成。系统的通信结构如图2所示。l口l图4实施监控四面4．3系统优势目前国内

8、采用地面矸石充填T艺存在一个令人头疼的问题一溜煤筒堵眼。当矸石在湿度较大及地面运输皮带瞬时投放矸石量较大时，会造成溜煤简堵塞。若不能及时发现溜煤筒堵眼，就会造成事故扩大，从而导致疏通溜煤筒的工