煤及矸石置换充填技术在下石节煤矿实践应用

1、煤及砰石置换充填技术在下石节煤矿实践应用【摘要】下石节煤矿在218、219综放工作面外围巷道封 闭过程中，采用煤与砰石置换充填技术，先将所需封闭的巷 道进行起底施工后进行歼石充填，然后做密闭墙进行封闭， 最后对其进行灌浆，使歼石遇水膨胀，将巷道充填严实，杜 绝老巷自燃发火。通过实践得出煤与歼石置换充填技术可用 于系统巷道封闭，可实现歼石不升井，减少歼石占地、环境 污染、地表沉陷等，实现以歼换煤、绿色开采的目标，具有 良好的应用推广前景。【关键词】煤与歼石；置换；充填技术；实践应用下石节煤矿位于铜川焦坪矿区中部，井田内可采煤层2 层，4-2#煤层为主采煤层，3#煤层为局部可采煤层。采煤方 法为走

2、向长壁综采放顶煤一次采全高，全部垮落法管理顶 板，黄泥灌浆处理采空区。主运输采用平嗣架线电机车牵引 矿车，主皮带斜井提升，辅助提升中的材料、设备采用平碉 架线电机车牵引系列矿车运输接副斜井单轨绞车串车提升， 歼石由副斜井直接提至地面二广场。辅助运输系统复杂，中 间环节多，提升时间长，运输量小，辅助运输系统能力不足。1. 工程概况下石节煤矿工作面瓦斯抽放主要以高抽巷抽放为主，由 于高抽巷布置在煤层顶板以上岩石中，出歼只能用矿车外 运，但由于外运环节多，拉运提升时间长，加之辅助运输系 统能力小，系统提升压力大，出歼难度大，严重制约高抽巷 掘进，不利于瓦斯管理工作的正常开展。我矿井下岩巷掘进 产生的

3、歼石，均提升到地面砰石山，导致地面歼山占地面积 日益增大，租地费用日渐增多，且对环境造成较大破坏。通 过实践摸索在218、219综放工作面外围巷道封闭过程中， 采用了煤与歼石置换充填技术。先将所需封闭的巷道进行起 底施工后（平均厚度2m）后，将井下岩巷（主要以高抽巷掘 进的歼石为主）掘进产生的歼石倒运至需要封闭的巷道进行 歼石充填，然后做密闭墙进行封闭，最后对其进行灌浆，使 歼石遇水膨胀，将巷道充填严实，杜绝老巷自燃发火。该技 术可广泛应用于井下作业，可实现歼石不升井、不上山，实 现以歼换煤、绿色开采的目标。可实施沿空留巷；大巷煤柱 以歼换煤等。减少了歼石占地、减少了环境污染、减少了地 表沉陷

4、、降低了吨煤成本，为矿井绿色开采提供了一种有效 的途径，具有极好的推广应用前景。2. 巷道充填体积218综放工作面外围系统需要封闭的巷道主要由218灌 浆巷（50m）、218 回顺（40m）、218 第二回风巷（100m）、218-1# 灌浆横川（80m）、216运顺（45m）、218运顺（80m）； 219综 放工作面外围系统需要封闭的巷道主要由219-1#灌浆横川(30m)、219回顺外段(205m)、219灌浆巷外段(160m)、 219反平(120m)、219运顺(80m)； 950消防材料库260m； 暗副斜井988横川以下报废210m等，累计1460m。为了进行 系统优化，这些巷道

5、均需要进行封闭，封闭空间体积约有 17661. 3m3左右，同时对需要封闭的煤巷巷道进行了起底(深 2m,巷宽3.75m)用歼石置换煤体，置换体积约10950m3。3. 实施现状我矿从11年3月份开始将高抽巷及岩巷掘进工作面掘 进所产生歼石，采用1t元宝车装运至218、219综放工作面 外围系统、950消防材料库及暗副斜井988横川以下报废巷 道内进行充填。充填所需歼石均为219高抽巷、2301高抽巷 (断面6. 5m2)及950轨道石门延伸(断面27. 38m2)掘进 产生的歼石。(详见附图1-2)截止今年8月底，此项工程已 顺利结束，据统计共充填歼石14265m3,合计25677吨，置 换

6、煤15330吨。4. 煤与歼石置换充填优点(1) 减少歼石井下运输距离，减少运输环节和人力投 入，缓解了辅助运输系统的压力；提高了岩巷掘进头的掘进 速率；(2)减少了歼石占地、减少了环境污染、减少了地表 沉陷、降低了吨煤成本；(3)歼石井下充填采用元宝车，减 少了井下矿车的占用率，提高了矿车的周转率；(4)砰石井 下充填，减少了中途运输及地面翻歼设备的使用，节约了电 量；（5）砰石充填后，再进行封闭，最后对其进行灌浆，使 歼石遇水膨胀，将巷道充填严实，杜绝老巷自燃发火，提高 了采区封闭效果；（6）先将所需封闭的巷道进行起底施工后, 可实现以歼换煤、绿色开采的目标。5经济效益分析5. 1创收部分

7、为提高砰石充填量，对218、219综放工作面外围系统、 950消防材料库及暗副斜井988横川以下报废巷道进行煤与 歼石置换，拉底置换煤炭体积约10950m3,合计15330吨， 按我矿地销煤平均售价470元/吨计，直接创收720. 51万元。5. 2节资增收部分按18个月的工期计算，减少歼石井下运输距离，杜 绝了歼石升井后翻歼，减少了翻歼的人力投入合计8100 t, 按矿支付的计时工费用（145元/工），共减少投入117.45万 元；砰石井下充填，减少了中途运输及地面翻歼设备的使 用，经过测算每少拉运一车可节约电量25.71度，井下歼石 充填共可节约电量66. 02万度，按矿电费收取标准（0.

8、61元 /度），共节约资金40. 27万元；歼石提升运输费用：据资 料显示，歼石运送到地面运费为3336元/吨；33x2. 5677 万吨=84. 73万元；歼石地面运输费用：根据我矿实际，歼 石地面运输费用为8.5元/吨；2. 5677万吨x8. 5元/吨 =21.82万元；歼石不上井用于充填节约费用：117. 45万元+40. 27万元+84. 73万元+21.82万元=264. 27万元；歼 石充填项目除以上项目共计减少投入的264. 27万元外，歼 石充填后，再进行封闭，提高了采区封闭效果及歼石未升井 减少了对环境的不利影响等方面所带来的安全及社会效益 是不可估量的，且缓解了我矿供车压力，为我矿歼石利用， 提供了一个新的途径。6 应用效果和推广前景通过实践摸索在218、219综放工作面外系统巷道封闭过程中，采用了煤与歼石置换充填技术。这样可以消耗我 矿岩巷掘进工作面的产生的一部分歼石，大大缓解了辅助运 输的压力。该技术可广泛应用于井下作业，可实现歼石不升 井，实现以歼换煤、绿色开采的目标。减少了歼石占地、减 少了环境污染、减少了地表沉陷、降低了吨煤成本，为矿井 绿色开采提供了一种有效的途径，具有极好的推广应用前o参考文献1 司光耀 张强绿色开采技术的研究现状j.露天采 矿技术，2009, (3)： 40-44.2 公茂泉推广歼