邢东矿矸石充填工作面开会最终版

邢东矿综合机械化矸石充填开采技术冀中能源股份有限公司邢东矿2014年1月目录1、项目背景1.1邢东矿矸石充填现状1.2首采试验面情况2、项目主要研究内容及成果2.1综合机械化矸石充填工艺介绍2.2矸石充填设备介绍2.3采空区充填率与地表沉陷控制3、项目实施效果4、项目经济、社会效益及前景1、项目背景1.1邢东矿矸石充填现状•邢东矿位于邢台市规划区范围内，地面均属基本农田，不容许设矸石山。为减少对周边环境的影响，建设资源节约、环境友好型企业，在国内外没有任何经验借鉴的情况下，邢东矿提出了“矸石不升井，不见矸石山”的设想。•邢东矿自2002年开始对矸石充填项目进行试验和研究，到2004年随着第一代矸石充填机的研制成功，实现了矸石的井下充填，达到了煤矿没有矸石山的预期设想。在保证地面不变形的前提下用矸石置换出了永久煤柱下的煤炭资源，为建下开采开辟了一条新途径。这不仅为煤炭企业带来新的利润增长点，也为煤炭资源的充分开发提供了一个新的技术支持。1、项目背景1.1邢东矿矸石充填现状1、项目背景1.1邢东矿矸石充填现状•随着近年来邢东矿向着边缘和深部发展以及原煤筛分系统的形成，矸石的产生量日益增多，旧的充填巷矸石充填系统由于需要施工队伍多、巷道掘进工程量大等原因，已难以满足生产的需要。综合机械化矸石充填技术具有成本低、煤炭回收率高（煤炭采全高，采厚最大可达5m）、矸石充填量大等优点，正适合邢东矿的生产需要。1、项目背景1.2首采试验面情况12212工作面地面位置位于蔡家屯和南张村之间，工作面地面标高+56～+58。主采2#煤层标高-841～-749米；走向长463，倾斜长55米，工作面平均推进长度427米，煤层厚度4.4～4.9米，平均厚度4.58米，煤层平均倾角11°，可采储量11.9万t，于2012年11月10日开始回采。截止到2014年5月9日工作面共推进210m，出煤7.4万t，充填矸石6.7万罐，合计4.7万m³，注高水充填材料1374m³。工作面一刀出煤248t（折合173m³），充填一刀需要230罐矸石（折合161m³）。现工作面日均处理矸石能力达到200罐矸石（折合140m³），工作面月产量达到7000t。1、项目背景1.2首采试验面情况12212矸石充填工作面平面布置图充填联巷56000矸570754800496002、项目主要研究内容及成果2.1综合机械化矸石充填工艺介绍•邢东矿由筛分系统和巷道整修所产生的矸石，经翻罐笼翻运到破碎机进行破碎，破碎后的成品矸石储存到梭车和临时砟仓，梭车和临时砟仓储存满后（梭车储存矸石能力25m³，临时砟仓储存矸石能力70m³），使用650皮带输送到工作面进行充填。矸石充填工作面储装运系统平剖面布置图6Ⅰ溜子中线梭车中线破碎机中线Ⅰ溜子溜子机头破碎机基础梭车临时砟仓15m*2.5m*3m(长*宽*高)1200集中运料巷破碎机安装位置梭车安装位置临时砟仓•充填施工工艺过程：机尾拉移支架→拉移皮带转载机与后运输机搭接→工作面中间依次充矸→依次捣实→机头、机尾充矸捣实→人工对上下端头等攉矸充填。•充矸捣实过程：本架漏矸多次→本架捣实多次→本架漏矸多次→临架捣实多次，多次漏矸，多次捣实，直至采空区充填物料充分接顶并充捣压实为止。2、项目主要研究内容及成果2.1综合机械化矸石充填工艺介绍•为了进一步加强矸石充填的效果，最大限度的提高充填率、降低地表沉陷，在矸石充填后使用高水对采空区充填体进行注浆充填（水灰比8∶1）。采用预埋管路的方法进行注浆：在支架后面沿底板每20米预埋一次管路，每20米注浆一次。2、项目主要研究内容及成果2.1综合机械化矸石充填工艺介绍矸石充填设备包括储装运系统设备与工作面充填设备两部分。储装运系统设备包括：FBDZ-1-6型翻车机、2PLF90/150煤用分级式齿辊破碎机、ST-25(B)梭式矿车以及水平砟仓。工作面充填设备包括：ZC5160－30/50型掩护式液压支架、ZT9400/30/50型端头支架以及SGZ730/264铸焊中双链填充刮板输送机。工作面其他设备与普通工作面设备相同，在此不再一一介绍。2、项目主要研究内容及成果2.2矸石充填设备介绍矸石充填储装运系统翻车机介绍FBDZ-1-6型翻车机翻车机主要由滚筒、底座、传动装置、制动及定位装置、挡煤板、液压站、翻车机电控系统等部分组成。其中滚筒是翻车机的旋转主体，通过定位装置保证滚筒停留在水平位置上。当滚筒翻转360°时，定位装置的支持轮将定位闸抬起，挡住滚筒上的挡块，使滚筒准确地停留在水平位置，以保证矿车能正常进出。每次翻车1罐，翻车3.5次/分，翻车能力210吨/小时。矸石充填工作面储装运系统——翻车机矸石充填储装运系统破碎机介绍2PLF90/150煤用分级式齿辊破碎机破碎机主要由电动机、液力耦合器、减速器、行走装置、左右支架、齿辊、侧板、集中润滑系统等部分组成。其中齿辊是破碎机的主要工作部分，破碎齿通过齿座固定在齿辊轴上。当物料进入破碎腔时，两齿辊将物料进行筛分和破碎。破碎齿用耐磨钢制造，螺旋排列。齿辊上装有同步齿轮，可调整两齿辊的相对位置。破碎机能力为300t/小时。矸石充填储装运系统梭车介绍ST-25(B)梭式矿车梭式矿车是我国自行设计的系列化定型产品，车箱体通过上、下心盘，由两个转向架支撑，使全车重量传到铁轨上。车厢地板上装有刮板输送机，溜子可以不停地向梭车的在装载端装碴，碴石通过自带的刮板输送机的输送，装满整个车箱，梭车装满碴后，由自带的刮板输送机带动，实现自动卸碴。梭车容积25m³，最大运行速度20Km/h。矸石充填储装运系统水平矸石仓介绍水平矸石仓在梭车后设置一个矸石仓，长15米，宽2.5米，深3米，矸石仓用于存储矸石，在矸石仓配合使用PB60型耙岩机，向650皮带耙矸石。在矸石仓底部铺设两趟铁道，防止耙岩机在耙矸石的过程中耙到矸石仓底部。工作面ZC5160－30/50型掩护式液压支架介绍ZC5160/30/50型充填液压支架ZC5160/30/50型充填液压支架是一种新型的煤矿井下机械化采煤工作面支护设备，用于维护采煤工作面顶板，并填充采空区。支架长度11.5m，采高3～5m，捣实装置最短2925mm，伸出后为4830mm。工作面现有此支架30架。ZC5160－30/50型掩护式液压支架ZC5160－30/50型掩护式液压支架工作面ZT9400/30/50型端头液压支架介绍ZT9400/30/50型端头液压支架ZT9400/30/50型端头液压支架是用于综采工作面上巷的支护设备，用它支护和管理顶板，隔离采空区，为端尾区的上巷提供超前支护；该端头液压架可以自身移动，并为邻近上巷的支架工作提供超前安全保障，保证综采工作面正常推进。工作面SGZ730/264铸焊中双链填充刮板输送机SGZ730/264铸焊中双链填充刮板输送机此刮板输送机是按照充填置换采煤的需要而设计开发的一种新型产品，与普通刮板输送机不同，其中部槽为开天窗结构，活动中板以两侧的油缸为动力，可以左右伸缩，将其运送的矸石充填物漏放至充填区域，大大地提高了向采空区运矸的能力。矸石充填工作面充填捣实机构及SGZ730/264铸焊中双链填充刮板输送机•为保证充填率，我们控制充填用矸石的湿度在12%左右，矸石干燥时要在矸石充填线路上对矸石进行加湿，矸石含水量大时要及时关闭充填线路矸石加湿系统，并及时抽干工作面积水。捣实矸石时支架捣实机构压力必须达到24Mpa，并保证充填矸石接顶。•为监测地表沉陷，在12212矸石充填工作面附近建立了测站，对12212矸石充填工作面的采动影响进行地面观测。2、项目主要研究内容及成果2.3采空区充填率与地表沉陷控制三、项目实施效果现煤筛分系统筛出的矸石以及开拓、整修巷道产生的矸石全部充填进了矸石充填面，真正做到了井下矸石不升坑。工作面日均处理矸石能力达200m³。不仅这样，井上原煤线分拣出的矸石也运至井下，悉数充填进了矸石充填工作面，达到了预期的效果。四、项目经济、社会效益及前景我矿通过积极推广综合机械化矸石充填开采技术，缓减了大面积地压活动，最大限度的减小了采后下沉对地表建筑物的影响。在创造了巨大的经济效益的同时也大大减少采后地面塌陷赔偿费与拆迁费用，不但置换出了煤，还大量处理了煤矿生产所产生的矸石，减小了对环境的污染，具有极大的远景效益。四、项目经济、社会效益及前景当下，随着国家、社会对工业所排固体废物对环境污染的重视及处罚力度的加大，以及煤矿企业环保意识的提高，此技术的成功，对于条件类似的矿山，具有良好的借鉴性，对于解放建下乃至三下压煤都有很好的应用性，对矿区整体发展有开创性的意义。