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矸石充填中,怎样解决矸石来源不均衡的问题?

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匿名 提出于2020-09-22 09:58
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  1.传统的矸石处理方式主要是将其资源化再利用,即矸石综合利用技术,该技术由于矸石消耗量有限,无法适用于现代化大型矿井。目前,国内能规模化处理矸石等固体废弃物的技术为井下充填开采技术。充填开采是一种绿色开采技术,其诞生之初的主要目的是为了解决“三下”压煤,开采村庄下、水体下和铁路下的煤炭资源。但随着技术水平、装备水平以及管理水平的不断提升,该技术的采煤能力和充填能力都有了质的飞跃,在解决“三下”压煤的同时,也可以处理矿井生产过程中所产生的固废。由于充填开采技术对固废需求量较大,该技术已发展成为规模化处理固废的最佳方式之一。

  2.充填开采技术种类繁多,根据充填物料的不同可分为固体充填、膏体充填和高水充填,根据充填形式的不同又可分为工作面充填和巷道充填。但总体上,可以实现规模化回填矸石的充填方式主要包括综合机械化固体充填、膏体充填和巷式充填。考虑到膏体充填经济性较差,巷式充填能力小,确定小回沟煤矿采用综合机械化固体充填采煤技术。

  3.综合机械化固体充填采煤技术又称刮板输送机卸矸充填技术,该技术通过将普通综采工作面液压支架更换为充填采煤专用支架,并新增一套运输系统,将矸石等固废经各级转载运输至悬挂于充填支架后顶梁的刮板输送机上,利用刮板输送机的卸料孔将矸石填入采空区,以达到处理固废、控制顶板破坏、保护地表构筑物的目的。

  4.以山西小回沟煤矿为例,其设计生产能力为3.0Mt/a,服务年限63.3年。现有资料显示小回沟煤矿正常生产期间年均矸石产量约为0.86Mt。但考虑到矸石产量受地质条件等因素影响较大,不同时期矸石产量可能不均衡,针对此情况提出以下应对技术措施:

  5.矸石储料仓双向调节——针对短期矸石来源不均衡。保持地面矸石仓处于空仓状态,井下储料仓储存工作面一天的充填量。以应对矸石来源突然增大或减小,达到矸石储料仓双向调节、正负缓冲、均衡给料的效果,缓解短期矸石来源不均衡。

  6.速度调节为主、密实度调节为辅——针对一段时期矸石来源不均衡。当矸石产量增大时,增加充填工作面采充循环次数,加快工作面的推进速度,以提高工作面充填能力;当矸石产量不足时,减少充填工作面采充循环次数,减缓工作面推进速度;总之,尽量使充填能力与矸石产量匹配。如矸石产量长期偏低,则可减缓推进速度并适当降低充填率。

  7.工作面充填能力总体富余——充填能力与矸石产量长期平衡。充填工作面布置时,对未来几年的矿井矸石产量进行实时预测,对充填工作面关键参数进行调整,以年为单位,使充填工作面充填能力总体富余,可以完全匹配矿井年产矸石量的波动。

参考文献:《小回沟煤矿矸石零排放技术研究与应用》

发布于 2020-09-22 09:59
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