邢台煤矿采后固体充填技术

邢台煤矿采后固体充填工艺按：河北冀中能源邢台矿的综合机械化固体充填开采技术，是煤矿开采方法的一种理念创新，实现了煤矿地面无塌陷、无矸石山的绿色开采，同时也取得了较好的经济、社会、安全效益，所积累的经验，对解放我国东部地区建筑物下压煤、延长衰老矿井服务年限、实现煤矿清洁、安全、和谐和可持续发展具有重大的借鉴意义。关键词：固体充填开采技术效果冀中能源邢台矿位于河北省邢台市，1968年建成投产，2009年核定生产能力195万吨。经过四十余年的开采，矿井剩余储量2256万吨，大多为边角煤柱，开采条件越来越困难。由于该矿位于太行山东麓的华北平原，地面村庄密集，占压大量资源，各类村庄、冲积层等保安煤柱储量达5800多万吨。2008年冀中能源集团与中国矿业大学合作，共同研究开发了“综合机械化固体充填采煤技术”，实现了以地面矸石和粉煤灰充填工作面采空区，解放建筑物下压煤，不迁村开采的目标，并且有效消除了采空区自燃发火、采后出水、瓦斯集聚、冲击地压的发生，具有一定的推广价值。一、充填开采的流程“综合机械化固体充填采煤技术”，就是将地面的矸石和粉煤

灰按照一定的比例混合后，经大直径钻孔，直接投放到井下矸石仓，通过皮带和转载机送到工作面机尾，经充填支架后尾梁上悬吊的开底窗运输机充填到采后空间，并由支架上的捣实机构给予夯捣密实，达到支撑顶板的目的。该技术成功地解决了大垂深直接投料和充填密实两大技术难题。研制成功了专用的充填支架和运输机等系列装备，系统简单安全、可靠。首个完成充填试验的是该矿7606工作面，走向460叫倾向50m,已于2009年开采完毕，回采煤炭11・45万吨，充填矸石和粉煤灰12.6万吨，考虑对工作面两巷空间的充填，实际充实率达到98%。目前，正在进行充填开采的工作面为7608工作面，走向700m，倾向100m2010年3月份，充填开采单月产量达到5.1万吨。投肝钻孔投肝钻孔图一：矸石和粉煤灰充填流程图）通过对充填开采工作面矿压的在线监测，没有出现初次来压，周期来压显现不明显。通过对地表建筑物的观测，变形控制在设计范围内，未影响正常使用。二、综合效果“综合机械化固体充填采煤技术”的研发成功，是煤炭行业实现节约发展和清洁发展的有效途径之一，可以实现“四防一保一延长”，即：防火、防水、防瓦斯聚集、防冲击地压，实现节能环保和延长矿井寿命。1、防火由于整个工作面的采空区都被矸石和粉煤灰密实充填，

图二：井下采空区充填现场）采后不再存在空间，从根本上防止了采空区浮煤的自燃发火，对采空区容易自燃的煤层尤为重要。2、防水煤炭采后出水是矿井出水的一种主要形式，处理的难度非常大，往往造成淹井事故。采用充填开采后，对顶、底板的扰动程度比跨落法减小70—80%以上，同时消除了出水的空间和通道，为含水层下开采和承压水上开采提供了一种安全有效的技术手段。3、防瓦斯聚集工作面采空区和上下隅角是瓦斯治理的重点，由于漏风和风流的原因，往往造成瓦斯聚集。采用充填开采后，消灭了采空区和上下隅角空间的存在，使瓦斯不能在此聚集，对高瓦斯矿井的安全生产具有较大的借鉴指导意义。4、防冲击地压大面积采空区的存在是形成冲击地压的重要因素。采用充填开采后，采空区被固体充填料全部充填密实，不再存在采空空间可以有效防止冲击地压。5、节能环保促和谐综合机械化固体充填开采技术，是一项节能环保技术，是冀中能源低碳运行，打造生态矿山的重要技术手段。通过这项技术将地面的矸石和粉煤灰等工业废弃物充填到井下，既减少了占地和环境污染，避免了采煤区沉陷对地表的破坏，又实现了不迁村开采，缓解了迁村对煤矿企业的巨大压力，节约了大量的资金，同时大大缓解了工农关系。6、延长了矿井寿命采用综合机械化固体充填开采技术，可以解放大量的呆滞煤量，使原来的各种煤柱开采成为可能。仅邢台矿就将可以增加可采储量2000多万吨，延长矿井寿命10年以上。可以解决大量职工就业，保持矿区长期和谐可持续发展，实现了矿区稳定。三、改进与推广邢台矿在试采取得成功后，对充填设备和工艺都进行了大量的改进，研制成功了一系列充填支架和配套装备，可以满足各种条件下的充填开采需要，并完善了监测监控手段，制定了详尽的管理考核办法。该项成果鉴定公布后，在全国矿山行业引起了强烈反响。先后有山东、山西、安徽、辽宁、河南等多批次业内人士到邢台矿参观交流。大家一致认为，该项技术和工艺，有效消除了多种安全隐患，提高了资源回收率，延长了矿井寿命，消除了矸石山和粉煤灰占地和污染，可以实现不迁村开采。该项技术提供了一种全新的采煤方法，为矿井重大灾害的预防提供了有效的手段，对于相似条件的矿区，具有一定的推广应用价值。本期分送：总局党组成员、煤矿安监局领导，机关各司局，各省（区市）及新疆生产建设兵团、计划单