煤矿充填 试论煤矿超高水充填开采配比系统分析

本文格式为Word版，下载可任意编辑——煤矿充填试论煤矿超高水充填开采配比系统分析与目前传统的煤矿充填开采技术相比，超高水材料充填具有前期投资低、施工工艺简朴易操作、原材料来源广本金低、滚动性强稳定性好等优点，对于实现煤矿开采的有效性、经济性以及绿色环保性有着分外重要的意义。而超高水材料充填开采配比是其核心议题，近年来备受关注，因此本文结合城郊煤矿C2401工作面的现状，对超高水材料充填开采配比系统举行了初步的探讨，研究说明该技术对于提高煤矿开采经济效益，实现绿色可持续进展有着显著的正面效应。

城郊煤矿超高水材料超高水充填开采系统

1前言

我国煤炭资源储量丰富，分布广泛，然而建筑物下、水体下、铁路下压煤量约为137.9亿吨，占已探明资源量的1.14%，严重制约了煤炭资源开采。实践证明，超高水充填开采是解决三下压煤的有效方法，与传统的充填技术相比，其具有初期投资较低，自动化程度高；充填料分布广泛，本金较低；材料滚动性好，适合井下充填；耗水量大，充填同时可解决井下废水；充填方式多样、简朴，可适应不同地质条件等明显优势，对于提高煤炭采出率，以及实现绿色开采具有特别重要的现实意义。

2超高水充填开采配比系统分析

2.1超高水材料分析

超高水材料是中国矿业大学近年开发出的一种新型井下充填材料，由两种主料和两种外加剂组成，主料包括A料、B料，外加剂包括AA料、BB料。A料以铝土矿、石膏等独立炼制而成，B料由石膏、石灰等混磨成主料，外加剂AA料和BB料分别起着复合缓凝分散剂、复合速凝剂的作用。

2.2充填开采配比系统分析

超高水材料充填配比系统主要包括上料系统、制浆系统、输送系统和混合系统等几片面。A料系统同B料系统在设计组成和工作原理方面根本一致，主要配比过程如下：将袋装A料经拆包机的切割、旋转、过滤等作用被过滤到A料料仓内；通过自动操纵系统设定制浆比例，参与预定的外加剂AA料，待浆液搅拌平匀后，便通过浆液通道进入A储浆池；活塞泵安设在储浆池的底部，6寸吸浆管与池底直接相连，搅拌好的A、B单浆液分别通过A、B活塞泵和A、B单浆输送管输送至工作面。值得留神的是，在A、B单浆液进入充填区之前，需用混合设备将A、B单浆液举行等比例混合，然后通过混合管把混合浆液输送到采空区。

3超高水填充开采配比系统的应用研究

3.1城郊煤矿C2401工作面现状分析

城郊煤矿位于永城市西城区东部，矿井范围内老城压煤面积较大，合计建下煤炭资源超过7000万吨，建下压煤的大量存在，对矿井回采率、经济效益以及可持续进展才能都产生了极大影响。

C2401工作面煤层平均厚度2.9m，煤层倾角2°～8°，平均约5°，属近水平煤层。根据工作面特点，比较超高水材料充填方式，为了能更好的适应工作面条件变化，抉择采用包式充填法。同时为了提高充填率，裁减上覆岩层下沉变形量，根据现场实际充填处境，可阶段性的对已充填区域举行补充式自流充填。

3.2超高水材料填充系统的技术改造分析

结合C2401工作面的实际特点，为了进一步优化超高水材料充填配比系统，我矿对相应设备举行了技术改造，其构造特点及优势如下：

首先，为降低工人劳动强度，提高系统工作效率，改善井下工作环境，我矿对上料设备举行系统改造。在料仓上部加设拆包机，并配置除尘系统，从而实现井下袋装充填材料的自动化拆包、卸料、除袋。

其次，为提高制浆系统的浆液配制精度，裁减人工误差，强化设备操控性，我矿对制浆设备举行自动化改造，实现了主料和外加剂的自动取料、称量，浆液的自动配制、搅拌、放浆，自动操纵系统可对整套制浆设备的运行状态举行操纵和监测，并可快速做出回响。同时，为进一步提高设备制浆效率和系统稳当性，以超高水材料应用配比为根基，对各称量装置的称量范围举行比例改造优化。

第三，为降低清洗水量，在水洗输浆管路之前，采用高压风举行管路风洗，待除掉完管路中残留的浆液后，再水洗管路，这样就极大的降低了清洗水量；同时，为了制止清洗水对工作面的影响，根据我矿充填硐室和工作面的位置关系，采用逆向管路清洗法，将管路中的清洗水逆向冲洗到充填硐室的排水沟中，经沉淀处理后直接排往水仓。

第四，为有效操纵顶板下沉，提高充填率，制止地表沉陷，对超高水材料包式充填技术举行工艺改造，撤除传统充填方式中为阻隔充填袋侧面而设计的隔板支架，取而代之的是相邻支架间、相邻充填袋间的抗弯曲钢板，钢板依靠前次充填体和后垂直挡板的夹持，来阻挡充填袋的侧面。

第五，为降低掘进本金，裁减煤柱留设，提高煤炭回采率，在充填开采的根基上，对胶带顺槽实行充填留巷，以作为下一工作面的顺槽使用。相比沿空留巷，超高水材料充填留巷的上覆岩层活动对比平稳，周期来压不明显，顶板易维护，巷道完好程度较好。

3.3充填效果及经济效益分析

在C2401充填回采工作面设立地表岩移观测站，观测开采前、开采中、开采后地表移动下沉变化数据，回采期间测量组每月对地表操纵点举行一次水准和坐标测量，举行数据比较分析。截至目前，各操纵点未发生下沉，达成预期充填效果。

经济效益方面，根据城郊煤矿井下水质条件，C2401充填工作面充填料最终凝固体中水的体积比为95%，吨煤充填开采增加成139.27元/吨。C2401工作面可采储量7.5万吨，用超高水充填开采可带来利润4800多万元。为解决“三下”压煤供给了技术依据，为河南煤化的可持续进展注入了新的活力。

4结语

综上所述，超高水充填材料如今已经在不少煤矿开采过程中得到了推广与应用，在超高水材料的配置过程中，充填原料的配比处境直接关系着充填开采的告成与否，因此，超高水充