煤矿充填式开采与无煤柱开采调研报告.docx

煤矿充填式开采与无煤柱开采调研报告关于煤矿充填式开采与无煤柱开采方式的调研报告陕西旬邑青岗坪矿业有限公司为了缓解煤炭资源日趋紧张的局面安全开采“三下”压煤协调煤炭资源的回收与地面沉陷处理矸石地面堆积造成的环境问题充填式顶板控制方法及无煤柱开采方法逐渐受到人们的重视。2013年8月7日由华能煤业公司副总经理、总工程师郑铁骑同志带队各矿业公司总工程师和技术负责人等一行13人赴XX省冀中能源邢东煤矿和亨建矿参观学习调研了井下采空区充填及无煤柱开采应用技术。现将调研情况汇报如下：一、充填式开采（一）冀中能源充填式开采发展概况冀中能源股份有限公司针对大量“三下”压煤问题煤矸石粉煤灰排放、环境损害及土地资源问题在邢东矿首先试验成功井下巷道矸石充填技术率先成功研发建筑物下综合机械化充填采煤技术即在充填液压支架后顶梁的掩护下利用矸石粉煤灰及高水材料实现了采空区的充分充填从而有效抑制覆岩下沉破裂和地表变形量解放大量呆滞煤炭资源。成功设计了充填综采的新方法、新工艺实现了采煤与充填并举开创了建筑物下综合机械化充填采煤技术的新途径攻克了巷道充填系统、充填工艺、充填装备等相关难题研制了专用于巷道矸石充填的抛矸机实现了矿井矸石不升井将邢东矿打造成全国第一座没有矸石山的绿色矿井。截止目前已经实现充填巷道5816米充填矸石85828立方米臵换井下煤炭资源53万吨。经济和社会效益非常显著。（二）冀中能源充填式开采的理论冀中能源成功的充填理论和实践证明。支架支护强度和充填体密实度是充填采煤控制岩石拉应力和容许沉降空间的关键因素控制着直接顶下沉变形。经过研究上部岩层弯曲变形各变量之间的关系确定了不同岩性条件下的液压支架支护参数和充实密实度控制了上覆岩层的移动使上覆岩层位移最小对地表影响最低达到在采煤过程中控制地表下沉的目的。（三）邢台煤矿充填式开采的现场应用1、基本情况井田面积为34km2其范围东以f2、f2-1断层为界南以f12断层为界西北以9X煤层掩盖接触线为界。含煤地层为石炭二叠系的本溪组、太原组、山西组。矿井开采初期是一座低瓦斯矿井但随着开采深度的逐年加大瓦斯涌出量在不断增加掘进工作面瓦斯涌出量为0.90ｍ3/min回采工作面瓦斯涌出量达3.54ｍ3/min。邢台矿7606充填工作面采用综合机械化采煤工艺分层开采采高3.om。采煤设备和工艺与普通综采设备和工艺基本相同区别就在架后充填工艺。充填工作主要靠充填开采输送机和夯实机共同完成的。通过充填开采输送机的卸料孔将充填物料充填人采空区内然后利用夯实机将充填物料推挤接顶并夯实。2、应用过程（1）地面建立矸石膏体充填站先将矸石破碎加工然后把矸石、粉煤灰、专用交接料和水等四种物料按比例混合搅拌制成膏体浆液再通过充填泵把经大垂深投料系统运到支架后部的充填刮板运输机并进行推压密实。（2）充填由固体矸石充填液压支架和辅助隔离措施形成的密闭空间的过程。整个充填工艺流程可以划分为矸石破碎、配比搅拌、管道泵送、充填体构筑等四个基本环节。（3）工艺流程：充填工作由4名充填工同时协调进行在割煤的同时进行充填工作若充填不满一排割煤可停下等待充填捣实。其工艺过程如下：割煤的同时在支架拉移后将充填开采输送机移至支架尾梁后部进行充填。充填顺序由充填开采输送机机尾向机头方向进行当前一个卸料孔卸料到一定量后再开启下一个充填卸料孔随即对前一个卸料孔所在支架后部已卸下的充填材料进行夯实如此反复几个循环（一般需要2—3个循环）直到夯实为止。当整个工作面全部充满停止第l轮充填将充填开采输送机拉移1个步距移至支架尾梁前部用夯实机构把充填开采输送机下面的充填料全部推到支架后上部使其接顶并夯实最后关闭所有卸料孔对充填开采输送机的机头进行充填。第1轮充填完成后将充填开采输送机推移1个步距至支架尾梁后部开始第2轮充填如此反复。工作面自夯式充填液压支架与配套设备。（四）调研结论1、邢台矿率先研发了矸石与粉煤灰等充填材料投料运输系统以及工作面自夯式充填液压支架等成套综合机械化充填设备成功设计了充填综采的新方法、新工艺实现了采煤与充填并举开创了建筑物下综合机械化充填采煤技术的新局面。2、充填式开采有效控制了开采过程中的矿压显现控制地表下沉减少了对地面生态环境的破坏；实现了矸石不升井煤矿不建矸石山。是一项利国利民的新技术。二、无煤柱开采（一）亨健煤矿基本情况亨健公司煤炭资源紧缺提高煤炭资源回收率一直是集团公司与我公司领导所重点关注的问题。因此沿空留巷无煤柱护巷技术它不但能提高煤炭资源开采的回收率而且也可缓解采掘衔接紧张问题。自2