最新充填开采-峰峰集团小屯矿教学讲义ppt课件.ppt

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1、充填开采-峰峰集团小屯矿前言小屯矿煤矸石膏体充填开采技术从提出到实施经历了一年三个月的时间，期间主要工作有：前期可行性论证、具体方案制定、地面生产系统建设、井下生产系统准备、充填管路、充填膏体反复试验以及井下巷道试充填，于2008年6月2日正式在14259顶层工作面充填试验。时至2008年8月19日累计充填灰浆10000余方，工作面推进长度40多米。无论是前期论证、建设，到井下充填开采试验都取得了宝贵经验和教训，目前，我矿在集团公司各级领导的大力支持下，正在积极进行充填开采试验，为煤矸石膏体充填开采技术探索出一条希望之路。1.方案提出小屯矿隶属冀中能源峰峰集团，位于邯郸市

2、西南30Km，行政区属于峰峰矿区大社镇。我矿于1958年建井，1963年投产。当时年产设计生产能力21万t/a，1987年改扩建年设计生产能力60万t/a，去年产量76万t。经过约半个世纪的高强度开采，矿井可供开采储量己所剩无几，至2008年初矿井可供开采储量仅300万吨。为延长矿井服务年限，矿井井田范围向东部扩大，向深部延伸。但由于扩大区地质构造复杂，开拓工程量大，现有储量很难保证水平正常衔接。为保证矿井生产的可持续发展，峰峰集团与中国矿业大学、徐州中矿大贝克福尔科技有限公司合作，在我矿开展矸石膏体充填开采南旺村保护煤柱的研究与试验，以探索解放村庄等煤柱开采技术新途径。

3、目前，4个野青面已经采完，大煤14257已经采完。2.1.1煤层平均厚度：大煤5.5m；野青1.4m。2.1.2.顶底板：大煤直接顶为厚2～14m的粉砂岩，老顶为厚11.2m的细砂岩，底板为厚12～14m的粉砂岩；野青直接顶为厚0.2～1.6m的石灰岩，底板为厚2.2m的细砂岩。（表3-l大煤顶底板岩性，表3-2野青煤顶底板岩性）。2.1.3.埋深：野青在大煤底板下40m±,大煤平均埋深411m，野青平均埋深451m，冲积层平均厚度12m。2.1.4.构造：单斜构造，倾向东北，平均倾角6°在村庄煤柱南部有两条断层，断层F86（落差5～15m）、F86′（落差2.5～5m）

4、，均东北向，倾角50～62°。2.2、煤矸石膏体充填开采方案充填材料：-25mm煤矸石、粉煤灰、SL膏体胶结料膏体充填材料标准（1）流动性能：坍落度≥180～220mm（2）可泵送时间：≥4h（3）静置泌水率：≤3%～5%。（4）单轴抗压强度：Rc8h≥0.1～0.2MPaRc28d≥1.0～1.5MPa（5）矸石粒径：≤25mm，其中≤5mm部分占35%～45%。2.3.膏体充填系统2.3.1、地面充填站系统：充填站布置在薛村矿东风井工业广场西南角，充填站分充填楼、破碎机房、矸石堆料场、矸石喂料斗、胶结料仓、粉煤灰仓、蓄水池等建筑。其工艺流程是在地面矸石山附近，建设充填

5、站，充填站的主要功能是将胶结料、粉煤灰、煤矸石和水通过搅拌机搅拌成合格的矸石浆膏体，用充填泵作动力，通过管道输送到井下充填工作面。在充填站建有储料罐以及保证按配比、浓度给料、给水的计量与输送设备、搅拌设备等，还有检测浆体质量及数量的仪表（自动化仪表）。地面充填站主要包括以下四个系统：（1）、矸石破碎子系统：包括2台装载机、1台反击式破碎机、2台强力振动筛、4台固定通用皮带输送机、3台覆式皮带输送机（90）、1台移动皮带输送机、2台振动给料机、1个原状矸石喂料斗和1个成品矸石喂料斗。（2）、配比搅拌子系统：包括2台间隙式强制双卧轴混凝土搅拌机、1个矸石配料仓及其4个气动卸

6、料闸门、2台覆式皮带输送机、2只胶结料仓（包括配套的仓顶收尘器、卸料蝶阀、破拱装置、仓顶安全阀）、2只粉煤灰仓（包括配套的仓顶收尘器、卸料蝶阀、破拱装置、仓顶安全阀）、2台胶结料螺旋给料机、2台粉煤灰螺旋给料机、2台供水泵（包括管阀）、2个矸石缓冲仓、2个胶结料称量斗、2个粉煤灰称量斗、2个称水斗、2个收尘袋和1个料浆缓冲斗等。（3）、管道泵送子系统：包括2台充填泵机组、充填管及其组件、压风管路、沉淀池等组成。充填泵采用德国普茨迈思特公司生产的充填泵，地面管子860米，钻孔管352米，井下管子660米，工作面管120米，地面、钻孔及井下均采用双层金属耐磨管。（4）、检测监

7、控子系统：包括料位、水分、称重、流量、密度、压力以及来料称重验收等7个方面。2.4、井下工作面系统：我矿首次充填的14259工作面位于南旺村下，工作面长度120米，推进度620米，煤层倾角平均70，埋藏深度384米，储量29.5万吨。工作面采用北京开采研究所设计的充填支架（型号ZC3800/15.5/28.5），工作面选用MG150/375—W型双滚筒采煤机和SGZ-630/264型刮板输送机。工作面作业方式拟定为一采一充一凝固，昼夜一循环。2.4.1.膏体充填系统主要技术特征（1）系统能力Q=150m3/h，Pmax=10M