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东荣一矿煤矸石充填采煤技术试验研究汇报人:王晨阳导师:李凤仪教授专业:安全工程与科学主要内容(一)目的意义(二)国内外现状 (三)研究内容(四)研究方法(五)技术路线目的意义据统计,目前我国仅统配煤矿的生产矿井“三下”压煤就高达137.9亿t,其中建筑物下压煤为94.68亿t,占总压煤量的69%。几乎每一个矿井都存在建筑物下压煤的问题,一般压煤量占矿井储量的10-30%,有的高达40%。据统计,我国煤矸石的总积存量已达70亿t,占地70km2,并正以每年1.5亿t的速度增长。传统开采(一)传统开采造成地表沉陷,大量土地无法使用。(二)地面排矸产生的矸石山大量占用土地资源。(三)雨水溶解了煤矸石中可溶物质,将造成地表及地下水资源污染,煤矸石山发生自燃,散发大量的有毒气体污染大气。矸石充填采煤(一)矸石不出井就可以断绝其污染源,而且可以变害为利。矸石不出井可以消除地面矸石山,减少侵占农田;减少对大气和环境污染,消除矸石山坍塌或引爆危及人类的事故隐患。(二)矸石井下充填和综合利用,既可回收部分建下煤炭资源,又可部分解决或降低地面沉降和塌陷问题。国内外现状目前的几种矸石充填技术:(l)抛矸机抛矸充填主要由抛矸胶带输送机向采空区抛矸充填。该方法系统简单,机械化程度高,装备投资少。但采空区充实率低。(2)刮板输送机卸矸充填由平巷中的胶带输送机运至综采工作面液压支架后方的充填刮板输送机,在采空区卸载。充填系统相对简单,机械化程度高。但采充仍不能平行作业。(3)风力抛矸充填由风力管路输送充填矸石进行充填。该采煤法充填系统较为简单,较易实现平行作业。但管路磨损快,粉尘也大。(4)矸石似膏体自流充填由井上制备站制成充填材料后,经充填钻孔进入井下,进行充填。但似膏体制作复杂,且需要从地面布置钻孔至充填区域,投资较多。所以本设计采用井下制备充填材料,水力管路泵送至充填点。研究内容(一)针对东荣一矿选择合理的充填技术及可行性论证(二)设计合理的充填系统(三)优化充填煤矸石的粒径选择和充填材料的配比(四)矸石充填系统的经济和社会效益分析研究内容(一):针对东荣一矿选择合理的充填技术及可行性论证

东荣一矿井田内煤层属稳定~不稳定,结构简单~复杂,一般含1~2层夹矸,局部达3~4层,所以井下生产产生了大量的煤矸石,这些煤矸石若向地面运输会大大加重副井的提升任务,同时矸石在地面堆积产生的矸石山会占用大量的农田土地,所以为了解决这些问题以及开采“三下”压煤,决定采用煤矸石充填采煤技术。研究内容(二):充填系统设计不同地方的煤矸石向破碎设备运送煤矸石运输对煤矸石进行破碎,后送入矸石仓破碎与仓储煤矸石与其它材料混合搅拌后水力管送至充填点搅拌与管送采充点示意图研究内容(三):材料优化

目的优化方法煤矸石加入粉煤灰减少管道阻力提高力学强度优化充填煤矸石粒径使压实过程中的形变量达到最小研究内容(四):效果评定投资成本经济效益社会效益设备费用人工费用节省土地占用开采“三下”煤炭保护环境研究方法1)通过查阅大量文献资料,对能够消除煤矸石这一公害,变废为宝的充填控制技术做详细的研究和分析。2)通过对煤矸石为主要充填骨料的充填体进行室内实验,优化充填材料。3)通过ANSYS对采空区煤矸石充填采煤技术控制覆岩问题进行数值模拟分析,其计算结果与工程中实际数据进行比较。4)通过参与东荣一矿的充填项目进行实际的探索和学习,解决东荣一矿产出大量煤矸石不能合理处理的问题。技术路线本项目的特色与创新基于水力泵送矸石充填能力大、实现连续充填且效率高达到井下矸石零排放,解决矸石山占用大量农田的问题同时控制成本最低,为矿井绿色高效充填开采提供范例。谢谢各位老师!请各位老师提出宝贵意见!

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