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矿山充填开采示范工程

发布日期:2019-05-31 字号: [ 大 ] [ 中 ] [ 小 ]

矿山充填开采是一个多学科融合的综合工程,涉及到矿山开采学、无机材料学、材料力学、流体力学、机械系统设计、自动化系统设计、工程经济学、工业工程等学科。与金属矿山不同的是,充填开采是煤矿“三下一上”条件下特殊开采的最佳解决方案。

    山东某矿,采深120m。煤层厚度1.3m,f=1.5。顶板为均厚4.33m的石灰岩。地面有农户4000户,人口15000人。压煤212.4万吨。2010年5月,团队接到了企业邀请,拟在该区域开展充填开采工作。

    首先,我们与企业成立了课题组,在国内进行了调研。在前人研究的基础上,制订了充填开采方案。

    作为项目总负责人,我和我的同事们在“以覆岩运动为核心的实用矿山压力理论体系”指导下,以上覆岩层的运动及其控制为核心目标,对采矿方法、回采工艺、充填工艺、充填材料、充填系统等关键参数进行了科学设计。最终采用:以煤矸石和建筑废弃物为骨料的膏体材料+地面建站+泵送+局部充填。由于输送距离大,采用串联接力输送方式,泵送距离达3000m。第一段,由地面搅拌站输送到井下,距离1900m,第二段,由井下加压站输送到工作面,距离约1000m。每一输送段采用2台200m³/h 的工业混凝土输送泵,并联。

讨论充填方案

现场确定下料孔位置

破碎机

课题组研制的控制阀

充填现场

围岩动态监测

        2011年6月12日,那是一个令人难忘的日子

        首次采用国产大排量混凝土输送泵,高密度膏体充填工作面试车成功。打破了欧洲产品独占市场的局面,为中国制造增加了新动能!利用城市建设过程中的建筑废弃物作为充填骨料,不仅节省了水泥用量,还减少了土地占用,实现了绿色环保之目标。

        到目前为止,系统已成功运行近7年,多回收资源210万吨。为企业可持续反发展和地方经济建设做出了贡献。

        该充填开采样板工程接待国内外考察团100多次。

        该工程获2014年山东省科技进步奖。

< 完 >