[00879316]煤矿井下煤矸分离及矸石利用技术研究与应用
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面议
所属行业:
煤炭开采冶炼
类型:
非专利
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技术详细介绍
随着煤矿开采强度加大,受岩巷、半煤岩巷掘进及工作面开采过程中混矸等因素的影响,造成煤炭开采中矸石量越来越大,传统的矸石处理方式是将矸石作为煤矿开采的伴生物与煤一起运至井上,经分离后集中堆放成矸石山。矸石堆积容易引起扬尘,污染矿区甚至周边城区环境;而矸山侵占大量土地,影响生态,破坏景观。因此,研究在煤矿井工开采的同时在井下进行煤矸分离,杜绝矸石上井,并充分利用矸石进行工作面采空区充填的技术与工艺,这对于煤矿的“节能减排”和减少对环境的污染,有效治理由于煤炭开采产生的地表塌陷,具有重要的意义。该课题采用现场观测、室内试验、理论分析及工业性试验手段,系统地研究了邢东矿合理的煤矸分离系统,提出与煤矸分离系统相适应的巷道群、硐室的布置、设计与支护技术,建立了井下矸石利用整体作业线,实现工作面采空区充填的技术与工艺。
1、主要研究内容:(1)不同粒径不同侧向压力矸石承载特性。主要包括:相同粒径不同侧向压力作用下破碎矸石压缩承载与变形特性;不同粒径相同侧向压力作用下破碎矸石压缩承载与变形特性;破碎矸石压缩承载的合理粒径级配与初始侧向压力的确定。(2)井下煤矸分离工艺开发及作业线的开发。主要包括:井下煤矸分离系统设计、工艺流程及关键设备的选择;分析井下矸石运输和煤炭运输的特点,开发与优化相关的设备。(3)煤矸分离巷道群支护技术与深部采空区矸石连续充填技术。主要包括:与煤矸分离系统相适应的巷道群、硐室的布置、设计与支护;采空区连续充填围岩响应规律与变形机制;采空区矸石回填围岩稳定机理与技术途径。(4)水平矸石仓优化设计与采空区矸石充填关键技术实现方法。主要包括:水平矸石仓设计方案优化选择;合适破碎矸石夯实荷载与级配粒径的确定;采空区矸石回填利用设备配套作业线开发。
2、发表论文情况:该项目在研究过程中共发表论文5篇,分别涉及到不同侧压作用下岩石、矸石、煤体破碎承载特性、大断面巷道围岩控制、采空区充填参数等。
3、技术经济指标:(1)在井下建立合理的煤矸分离系统,矸石不升井,直接回填采空区,降低环境污染与地表沉陷。(2)提出与煤矸分离系统相统一的巷道群、硐室的布置、设计与支护技术,节约巷道围岩控制成本。(3)优化升级井下水平矸石仓,建立井下矸石利用整体作业线,实现“采-充”一体化连续作业。
4、效益及应用推广:(1)采用设计巷道群、硐室布置方式,配套选型设备后,邢东矿将矸石破碎成设计粒径,给予设计夯实力,有效解决矸石升井所带来的一系列问题,对地表沉陷控制效果显著。(2)在邢东矿采用该技术后,该技术先进,效果良好,将会在冀中能源股份有限公司多个矿井进行推广应用,该技术应用前景广泛。
随着煤矿开采强度加大,受岩巷、半煤岩巷掘进及工作面开采过程中混矸等因素的影响,造成煤炭开采中矸石量越来越大,传统的矸石处理方式是将矸石作为煤矿开采的伴生物与煤一起运至井上,经分离后集中堆放成矸石山。矸石堆积容易引起扬尘,污染矿区甚至周边城区环境;而矸山侵占大量土地,影响生态,破坏景观。因此,研究在煤矿井工开采的同时在井下进行煤矸分离,杜绝矸石上井,并充分利用矸石进行工作面采空区充填的技术与工艺,这对于煤矿的“节能减排”和减少对环境的污染,有效治理由于煤炭开采产生的地表塌陷,具有重要的意义。该课题采用现场观测、室内试验、理论分析及工业性试验手段,系统地研究了邢东矿合理的煤矸分离系统,提出与煤矸分离系统相适应的巷道群、硐室的布置、设计与支护技术,建立了井下矸石利用整体作业线,实现工作面采空区充填的技术与工艺。
1、主要研究内容:(1)不同粒径不同侧向压力矸石承载特性。主要包括:相同粒径不同侧向压力作用下破碎矸石压缩承载与变形特性;不同粒径相同侧向压力作用下破碎矸石压缩承载与变形特性;破碎矸石压缩承载的合理粒径级配与初始侧向压力的确定。(2)井下煤矸分离工艺开发及作业线的开发。主要包括:井下煤矸分离系统设计、工艺流程及关键设备的选择;分析井下矸石运输和煤炭运输的特点,开发与优化相关的设备。(3)煤矸分离巷道群支护技术与深部采空区矸石连续充填技术。主要包括:与煤矸分离系统相适应的巷道群、硐室的布置、设计与支护;采空区连续充填围岩响应规律与变形机制;采空区矸石回填围岩稳定机理与技术途径。(4)水平矸石仓优化设计与采空区矸石充填关键技术实现方法。主要包括:水平矸石仓设计方案优化选择;合适破碎矸石夯实荷载与级配粒径的确定;采空区矸石回填利用设备配套作业线开发。
2、发表论文情况:该项目在研究过程中共发表论文5篇,分别涉及到不同侧压作用下岩石、矸石、煤体破碎承载特性、大断面巷道围岩控制、采空区充填参数等。
3、技术经济指标:(1)在井下建立合理的煤矸分离系统,矸石不升井,直接回填采空区,降低环境污染与地表沉陷。(2)提出与煤矸分离系统相统一的巷道群、硐室的布置、设计与支护技术,节约巷道围岩控制成本。(3)优化升级井下水平矸石仓,建立井下矸石利用整体作业线,实现“采-充”一体化连续作业。
4、效益及应用推广:(1)采用设计巷道群、硐室布置方式,配套选型设备后,邢东矿将矸石破碎成设计粒径,给予设计夯实力,有效解决矸石升井所带来的一系列问题,对地表沉陷控制效果显著。(2)在邢东矿采用该技术后,该技术先进,效果良好,将会在冀中能源股份有限公司多个矿井进行推广应用,该技术应用前景广泛。