绿色充填开采技术研究
摘要
随着矿井开采深度的不断延伸,矿井开采储量逐渐减少,为加强矿井可持续发展,采用新型充填技术解决承压水上煤层开采技术难题;研究应用井下煤矸分离系统,在井下实现煤炭与矸石分离,解决充填矸石来源,同时解决矿井地面矸石山征地占地费用问题,实现了绿色充填开采.充填开采是指在煤炭开采过程中,向工作面采空区内充填歼石、砂或粉煤灰等充填材料的开采方法。采用科学的方法在井下把原煤中的大量矸石分选出来转运到充填采区就近充填,可节省原煤运输负担,减少矸石升井,大大降低矿井辅助运输的负担。建立矸石运、选、破、储、运、充一体化系统结构框架。整个系统由矿车运矸机构、煤矸分时分运机构、煤矸分离机构、原矸带式输送机运输机构、矸石破碎机构、矸石储存机构、次生矸石带式输送机运输机构、螺旋给料机构、低压风力输送机构及工作面矸石充填机构“十位一体”机构组成。主要功能是将-850m水平原煤中的研石进行分离,用于充填工作面充填。 工作面采用研石充填处理采空区后,支柱钻底量明显降低,说明该采场条件下采用充填方式控制顶板,有利于工作面的管理,充填效果较好,有效阻止了顶板的下沉及断裂,减缓了顶板运动的频次,增加了采场的稳定性,采场宏观表现为矿压显现不明显,从而使各控顶排柱受力较均匀,减小了支柱受强载荷的冲击,降低了支柱钻底量。经过近一年的观测发现,推采期间支柱初撑力和工作阻力达到要求,支护效果良好,工作面矿压显现不剧烈,无明显底鼓和煤壁片帮现象。