煤矿矸石井下处理技术.docx

煤矿矸石井下处理技术.docx

《煤矿矸石井下处理技术.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《煤矿矸石井下处理技术.docx（2页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

煤矿砰石井下处理技术

王有俊

（辽宁工程技术大学，辽宁阜新123000）

摘要：

本文简述了由传统开采向地面排开产生的歼石山对环境的污染与破坏，主要从设计、施工、生产

收稿日期:

2004-09-19

作者简介：

王有俊（1949-）,副教授，1981年毕业于阜新矿业学院，现从事教学科研工作。

三方面探讨了开石不出井的技术与相关措施。

关键词：

环境污染与破坏；秆石不出井；技术；措施中图分类号:

TD82 文献标识玛：

B

1引言

煤肝石是我国工业固体废料中产生量、累计积存量和占地面积最大的固体废弃物。

全国目前有砰石山1500多座，其中380多座长期自燃。

我国每年产生煤砰石1.7亿t,累计堆存30多亿t,占用土地已经超过10’ha,而且每年以300-400ha的幅度递增。

砰石山造成的污染必须治理，造成的损失必须赔偿，压占的土地要购买和补偿，这些给煤矿本身造成了相当的经济负担;加之传统开采造成的开采沉陷（包括土地破坏，全国煤矿开采沉陷土地面积已超过4X105ha）的经济负担，有的煤矿已达到难以承受的地步（例如，抚顺市近郊采煤，每征地1ha费用约15。

万元）。

砰石主要来自岩石及煤一岩巷道、嗣室掘进和煤炭中杂混的砰石。

砰石不出井，可以消除砰石山造成的环境污染与生态破坏和减弱开采沉陷。

2尽■不出肝或少出肝

2.1少开岩巷多掘煤巷或全煤巷布置

采掘速度的加快、回采工作面单产的提高使巷道的维护时间缩短，支护技术水平的提高使维护煤层巷道的困难大为降低，运输设备的改进和新型运输设备的应用对巷道曲率半径和坡度的限制越来越小，防止煤层自燃发火技术水平的提高等，都为少开岩巷多掘煤巷或全煤巷布置打下了良好基础。

潞安漳村矿.、神华集团大柳塔矿等实现了全煤巷布置，基本不出掘巷砰石。

此类方法还具有巷道素统简单、生产集中等优点。

全煤巷布置的一个极其重要的方面是布置煤层大巷。

为了便于煤层大巷的维护，就要留尺寸足够的大巷护巷煤柱。

例如英国认为，煤层大巷一侧护巷煤柱宽度为开采深度的1/10。

这样，一般情况下一侧煤柱宽度则数十米，整个煤柱宽度就可达百余米。

这样宽的煤柱必须高效回收。

回收方法之一是:

把大巷看成集中巷布置正规走向长壁工作面回采。

全煤巷布置还要解决井下煤仓问题。

井下煤仓一般布置在岩层中。

井下要少出砰或尽量不出砰,就要应用机械煤仓。

采区（或工作面）的机械煤仓是可以移动煤仓，一处用后可以移到别处重复使用,这样就不必每一采区都准备一套机械煤仓。

但在岩层中掘进的煤仓，用就要掘，用后即废。

2.2井下碉室移至地面

井下爆破材料库开掘在稳定岩层中。

“井下爆破材料库必须有独立的通风系统”，为此经常需要开掘较长的通风巷道。

随着采掘机械化程度的提高，井下爆破器材的使用越来越少。

井下爆破材料库移至地面，不仅井下去消了碉室本身开掘的工程和砰石，而且也取消了专用于该碉室的通风等巷道的开掘工程和肝石。

井下爆破材料库移至地面还可以缩短施工工期，早投产。

还有一些井下碉室（如井下柴油机车库）也可以放置地面，以减少井下出砰。

3煤岩分掘及宽巷掘进

巷道在煤层中掘进时，如果煤层厚度小于巷道（设计）高度，就要出砰。

在掘进煤一岩巷时采用煤、岩分掘（分运）施工方式，就能使煤砰分离，在提高煤质和煤炭回收率的同时，方便了砰石利用处理。

宽巷掘进，即煤一岩巷掘进时，将开掘煤层宽度大于巷道设计宽度，把宽出部分用砰石充填，如图1所示。

宽巷掘进，就地及时消化利用了掘进砰石，省去了排砰到地面的工程量、费用，消除了砰石造成的污染与破坏。

此法还可以提高煤炭回收率，给巷道卸压，防止煤层自然发火等。

图1宽巷掘进

4肝石构筑巷帮

煤层巷道（如采区上山或下山）附近如果布置前进式回采工作面，可以把巷道作为前进式回采工作面的开切眼，工作面推采过一定距离后，再用他处砰石砌筑（或浇注）巷道帮。

其实质是在采空区用砰石砌筑（或浇注）巷道帮。

其优点：

①利用（消化）奸石构筑了巷帮；②毋须开掘开切眼，却极大地方便了工作面设备安装；③与正规工作面回采一起（连续）回采了护巷煤柱，可属无煤柱开采。

推而广之,在采空区掘进巷道或恢复巷道时，可用井下出砰砌筑（浇注）巷帮，并兼作巷道支护。

还有，因各种原因巷道宽度超出希望宽公，也同样可用井下出砰砌筑（浇注）巷帮，并作巷ilE护。

5肝石充填采煤法

5.1自重充填

自重充填也称自溜充填，主要用在采空区（工作面）倾角大于42°的条件下。

自溜充填在砰石充填法中最为简单易行，下列实现砰石自溜充填的几种方式都体现了这一点。

（1） 将砰石用（胶带）输送机运到工作面后的回风巷，直接把砰石卸入采空区。

（2） 用铲装车或自动卸载车直接把砰石运输卸载到采空区。

（3） 用单轨吊车、卡轨车、齿轨车等辅助运输工具运输（直接）倾卸砰石到采空区。

砰石自溜充填采煤法中无须隔离回采工作面与采空区的方法是：

在两区段平巷间布置伪（仰）斜直线回采工作面，直线工作面的伪倾角33〜40°,小于砰石自然安息角（约42°）,在砰石全部充填的情况下能保持砰石充填面的稳定，便于在砰石充填面上进行人工采煤作业和铺放溜煤溜槽。

一般的大倾角或急倾斜煤层采煤方法,如正台阶（或倒台阶）采煤法、俯伪斜分段水平密集采煤法、掩护支架采煤法等，即使在不进行砰石充填的情况下一般都有密集、支架等将回采工作面和采空区隔离开。

砰石充填时就可以利用这些隔离物限制充填区（必要时可以增补笆片、木板、金属网等隔离物），保证回采工作面的安全。

伪倾斜柔性掩护支架采煤法是一种适合急倾斜煤层开采的特殊采煤方法。

在回采工作面的上平巷需要铺设或持续接长柔性掩护支架。

在上平巷铺设好柔性掩护支架（包括其上的荆笆/金属网等）后，可以把井下排出的砰石倾卸在铺好的柔性掩护支架上。

这样处理的砰石，不仅能作为掩护支架的缓冲垫层和有利于掩护支架的下放，还可以省去回撤上平巷支架后顶煤和顶底板岩层不冒落时需打眼放炮强制放顶的工序。

砰石自溜充填，砰石无需破碎加工，充填流程简单，工艺容易掌握，无须专用设备，易于实施。

如果不要求全部充填，采空区底板倾角〉35°,就可砰石自溜充填（25〜35°就要铺铁溜槽，15〜28°就要铺搪瓷溜槽）。

5.2机械充填

工作面倾角较小或近水平时，可用输送机充填，亦称机械充填。

把砰石用普通输送机转载给采空区侧的抛射输以机或10m/s的高速输送机。

由转载后的输送机将砰石抛投到工作面支护后面。

这种方法设备简单。

但两台输送机之间的相互搭接处要求有一天勺高度（大于1.5m）,所以煤层采高较大时,［运用输送机充填。

充填砰石前，应在回采工作面支护后方支设木板、金属网之类的遮蔽物以保护工作面支护。

5.3风力充填

只要在区段平巷（或回采斜巷）内安设一台风力充填机和沿工作面敷设充填管道就可以进行风力充填。

综采时，将充填管道悬吊在配套的液压支架后探梁上。

砰石在井下破碎后就可以作为充填材料。

风力充填，系统简单，灵活、方便，适应性强，可以在相当广泛的地质条件下应用于不同的采煤方法。

风力充填设备简单，大型设备、小型设备都