井下矸石填充工艺介绍课件.ppt

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1、兖矿集团技术中心济宁市环境保护科学研究所煤矿井下矸石填充技术与应用一、国内煤矸石现状煤矸石是煤炭开采和洗选加工时排出的废弃物，排放量约占煤炭产量的10%—20%。目前，我国煤矿井下矸石的排放大多数仍采用由井下运输提升至地面，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。从煤炭开采来看，中国每年生产1亿吨煤炭，排放矸石1400万吨左右；从煤炭洗选加工来看，每洗选1亿吨炼焦煤排放矸石量2000万吨，每洗1亿吨动力煤，排放矸石量1500万吨。据不完全统计，全国历年堆积的煤矸石总量约45亿吨以上（占中

2、国工业固体废物排放总量的40%以上），较大规模的矸石山1600余座，而且堆积量每年还以1.5-2亿t的速度增加。一、国内煤矸石现状矸石山的存在，不仅占用大量的土地资源，而且造成了严重的环境破坏，矸石中含有的S、P、C等几十种成份对大气、水源、土壤等造成了不同程度的污染，而且还可能引发矸石山滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害。有时矸石山还会发生自燃现象，引发其他事故。这些都在不同程度上危机人类的健康与安全，成为一大公害，甚至被称为煤矿的毒瘤。因此，如何减少矸石占用土地，消除或减少环境污染，是当前煤炭生产行业很有必要

3、研究的一个课题。一、国内煤矸石现状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、垫路等。埋压法是典型的费用较少的矸石处理方法，但其只适用于已经废弃的矸石山，对于日常生产所产生的矸石需用汽车外运，添入沟壑，平整后铺土、种植被。这种方法运费较高，且不能从根本上解决矸石山的污染问题。一、国内煤矸石现状对于矸石发电、矸石制砖等技术，要处理利用矸石，就得配套建设一个电厂或一个制砖厂，从电厂和制砖厂实际使用矸石的量来看，并不大。因此，该技术具有投资大、处理量小的特点，另外他们生产中所

4、用的大部分燃料还是煤炭，旧的矸石山不能得到有效消除，并且还带来新的“三废”污染。一些地方在开发利用时，又造成了新的污染，例如煤矸石电厂的炉渣及粉煤灰是新生的固体废弃物，未合理利用，易造成二次污染。一、国内煤矸石现状综上所述，采用传统的矸石综合处理和利用技术不能有效起到消灭煤矿矸石山，节省矸石山占地；消除矸石山的灰尘、固体颗粒、有害气体、自燃发热对周围环境污染的问题。二、采空区塌陷现状我国每采100万吨煤炭塌陷土地30万㎡，迄今累计塌陷超过60亿㎡，其中50%是良田。山西素有煤海之称，是全国煤炭产量最大的省份

5、，采空塌陷灾害也最严重。据山西省国土资源厅调查，山西省各类矿山采空区已达2万多平方公里，占全省总面积的1／7。目前，我们山东省矿山采空塌（沉）陷面积为403.01km2，其中采煤塌（沉）陷已达800余处，累计塌（沉）陷面积392.625km2，其中绝产面积大于50km2。平均万吨煤塌（沉）陷率约0.0037km2。二、采空区塌陷现状1、近年来由于采空区塌陷形成山体崩塌、地面塌陷、地表裂缝等地质灾害日渐增多，给工农业生产、基础设施和当地群众的生命财产安全造成严重威胁。2、采空塌陷区造成的另一项危害是使水资源遭

6、受破坏，从而引起区域性地表水泄漏、地下水位下降，使矿区及周边大范围内的地下水均衡系统受到破坏3、采空塌陷区的面积日渐扩大，不仅致使地下千疮百孔，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生命健康安全。三、矸石充填技术的提出与意义煤矸石露天排放和地表塌陷破坏是煤矿生产最主要的环境问题根源，是影响矿区经济发展和社会安定的重要因素；同时，大量的“三下”压煤严重制约了煤炭资源的合理开发，是目前煤矿资源采出率较低的主要原因之一。三、矸石充填技术的提出与意义由于城乡建设的快速发展，煤炭压覆量大幅度增加，

7、可采煤量锐减，致使国内许多矿井的原设计服务年限大为缩短，面临着未老先衰的困境。淄博矿务局许厂煤矿位于山东省济宁市区三环以内，周围村庄稠密，村庄及工业广场压煤量占全矿井地质储量的82.8%，因此矿井一投产就出现了可采资源紧张的问题，以及靠近市区，受环保因素制约，不能建矸石山这两方面影响。三、矸石充填技术的提出与意义所以，如何解放建筑物压煤，减小煤炭开采引起的地面沉陷，解决矸石排放问题，成为许厂煤矿可持续发展的首要技术难题。于是就提出了在工业广场以及村庄下实行条带开采和串采的方法，并采用采后用矸石填充的新工艺。

8、实现用矸石置换煤、矸石不升井，不建矸石山，达到最大限度增大可采储量，减小地面塌陷，同时又满足环保方面的要求。2005年7月，山东淄博矿务局许厂煤矿委托我们对井下巷道矸石填充采煤进行方案设计及配套设备设计。三、矸石充填技术的提出与意义煤矸石、建筑垃圾等固体废弃物井下充填是一项矸石处理利用新思路，利用该技术可以把煤矿生产中所产生的矸石全部填入井下，实现矸石置换煤，矸石不上井、地面不建矸石山，并利用矸石置换煤炭资源，以