矿山充填开采技术和材料的研发与应用.pptx
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1、绿色安实 安全踏实 山东安实绿色开采技术发展有限公司 2013年5月 第六届中国充填采矿技术与装备大会 山东 安实 绿色安实 安全踏实 演示大纲 山东 安实 2、刘村、泉上煤矿充填 3、内蒙古巷道充填 4、非煤矿上充填开采 5、粉煤灰充填材料 6、煤矸石充填 1、公司简介 绿色安实 安全踏实 山东 安实 8、煤矸石沿空留巷充填材料 9、沿空留巷技术 10、粉煤灰作矿用防灭火材料 11、加固材料 12、充填开采技术 7、矿用新型沿空留巷充填材料 绿色安实 安全踏实 山东 安实 公司简介 山东安实绿色开采技术发展有限公司由山东省煤炭技术服务 有限公司控股,位于美丽的泉城济南,是一家专业从事矿山 充
2、填开采技术、巷旁充填(沿空留巷)技术,矿井防灭火、 防治水技术以及新材料的研发和生产、新技术的咨询和推广 应用等的高新技术企业,包括项目的设计、施工、研发、生 产、销售和技术服务。公司技术、资金力量雄厚,具有完善 的科研开发体系和完备的材料及设备生产线,下设技术研发 部、工程项目一部、工程项目二部、矿山开采充填实验室、 材料生产基地和设备生产基地,注册资金535万元,固定资 产2000余万元。 绿色安实 安全踏实 山东 安实 公司始终贯彻“绿色安实、安全踏实”的核心价值观,坚持 “专注、专业、品质、权威”的目标和质量方针,秉承“争 做全国矿山服务龙头企业”的愿景,凭借良好地信誉与国内 多所高等
3、院校及科研院所建立合作关系,以绿色开采、精细 开采、可持续开采为主要发展方向,积极推广高效、节能、 环保创新技术,为矿山的可持续发展提供优质的服务。 山东安实一直专心致力于矿山的充填开采技术、沿空留巷技 术的改进以及相应材料、防灭火材料的研发工作。 绿色安实 安全踏实 山东 安实 绿色安实 安全踏实 山东 安实 刘村煤矿充填开采 目前矿山充填系统其构成主要包括充填主料传输 系统、辅料储装系统、搅拌系统、泵送加压系 统、管路输送系统、多台水泵组成的供水系统等 ,存在的主要缺点是: 充填工艺系统庞大复杂,占用空间大。 充填设备多,安装困难,操作复杂,建设费用 高。 充填料浆需要泵送,不能实现自流。
4、 自动化控制程度低,使用操作人员多。 山东 安实 绿色安实 安全踏实 山东 安实 根据刘村煤矿的实际情况,我公司专门设计了一套 低浓度粉煤灰胶固自动化充填系统,该系统充填能 力为60 m3/h。研究的具体内容包括: u低浓度粉煤灰胶固充填作用机理 u低浓度粉煤灰胶固充填材料的研究 u粉煤灰充填材料充填开采方法及充填工艺研究 u粉煤灰充填材料充填设备及自动化控制系统研究 山东 安实 绿色安实 安全踏实 山东 安实 根据刘村煤矿的实际情况,我公司专门设计了一套 低浓度粉煤灰胶固自动化充填系统,该系统充填能 力为60 m3/h。研究的具体内容包括: u低浓度粉煤灰胶固充填作用机理 u低浓度粉煤灰胶固
5、充填材料的研究 u粉煤灰充填材料充填开采方法及充填工艺研究 u粉煤灰充填材料充填设备及自动化控制系统研究 山东 安实 绿色安实 安全踏实 山东 安实 充填效果: 1)、充填材料主要用水、粉煤灰和固化剂混合成浆,料浆 质量浓度为50 。 2)、充填料浆不需泵送,经过充填管路可实现自流到充填 工作面; 3)、充填材料的吸水性能好,不滤水,且冲洗罐体及充填 管道的水可全部注入充填体内,不需单独设立沉淀池及泄 水沟; 4)、充填体固化时间短,抗压强度高; 28天单项抗压强 度4 MPa; 5)、充填体接顶性能好,能有效控制顶板下沉; 6)、充填设备根据充填能力只需搅拌罐、辅料罐和充填管 路,设备总装机
6、容量少;防尘效果好,无任何环境污染; 充填工作全部采用微机控制,充填站一人操作可完成充填 工作。 山东 安实 绿色安实 安全踏实 山东 安实 所得荣誉 山东 安实 绿色安实 安全踏实 山东 安实 泉兴煤矿充填开采 山东 安实 绿色安实 安全踏实 山东 安实 充填效果 1、通过分析矿区工程地质条件、煤体赋存环境、充填体 强度和采矿工程因素等。分析得出胶结充填体的作用机理 及变形破坏特征。 2、充填材料主要用水、粉煤灰和固化剂混合成浆,料浆 质量浓度为50 ,充填体接顶性能好,具有主动膨胀接顶 工效,有效控制地表下沉。 3、泉上煤矿煤层倾角较小,此充填工艺可满足煤层倾角 较小甚至近水平煤层的开采技
7、术条件。 4、本系统充分利用电厂落地粉煤灰占地多,资源浪费严 重的情况,研究了适应此情况的充填设备,有效的保护了 生态环境、节约了土地资源。 山东 安实 绿色安实 安全踏实 山东 安实 内蒙古露天煤矿巷道膏体充填材料 内蒙古露天煤矿巷道充填材料是由骨料、胶固料、 水组成,充填体浓度高,属于流动性能好的膏体 材料。充填骨料为经过破碎后的煤矸石,胶固料 为山东安实绿色开采技术发展有限公司自主研发 生产的矿上膏体充填专用胶固料。 山东 安实 绿色安实 安全踏实 山东 安实 抗压强 度(MP ) 1天3天7天28天 1.354.646.5810.65 根据目前采用煤矸石煤矸石作为骨料的充填材料 的试验
8、成果,初步确定的单位立方体充填材料用 量情况如下: 矸石用量Wg 1550 kg/m3; 胶固料用量Wc 500 kg/m3; 水用量Ww 380 kg/m3。 充填体各龄期抗压强度如下表: 山东 安实 绿色安实 安全踏实 山东 安实 刘家庙铁年计划产矿石15万吨,年充填量50000米3。 年充填用胶固料10000余吨;充填材料成本76元m3, 充填胶固料费用400余万元年;采用山东安实绿色 开采技术发展有限公司研制的上述胶固料,配本矿 选矿生产的废弃尾沙作充填材料,充填单位立方体 成本45.5元/米3。生产每吨矿石充填材料成本13元, 充填胶固料费用227.5万元年;每年可节省180余 万元
9、。 刘家庙铁矿充填材料 山东 安实 绿色安实 安全踏实 山东 安实 本矿选矿废弃的尾沙,山东安实绿色开采技术 发展有限公司研制的胶固料;尾沙1200g(含水5%, 尾沙去水后,实际1140g)、胶固料159.5g、水750g。 固体料计:1299.5g;水计:810g。 1、形成体积 浆液体积:1.16dm,充填体体积:1.07dm。 2、浆液质量浓度:61.5%。 3、浆液流动性:45分钟内流动性能较好。 山东 安实 绿色安实 安全踏实 山东 安实 4、滤水率:7.5%。 5、材料价格;尾沙0元/t、胶固料305元/t。 6、单位立方体用料: 尾沙1065Kg(不含水),胶固料149Kg,水
10、757Kg。 7、充填单位立方体成本: 单位立方体材料成本:3050.149=45.5(元/m)。 生产每吨矿石充填成本:45.5/3.5=13(元/t)。 8、充填体单向抗压强度: 4天:1.34MPa;5天:1.74MPa;6天:1.90MPa;9天 :2.30MPa;18天:2.67MPa 山东 安实 绿色安实 安全踏实 山东 安实 粉煤灰充填材料 粉煤灰充填材料,以粉煤灰为充填骨料,以石灰、 石膏等复合材料为胶固剂,按一定比例混合制成浆 体后采用管道自流输送充填的一种矿山充填工艺, 它具有高水、速凝、快硬、早强的特点。粉煤灰胶 结胶固充填,与一般水硬性胶凝材料充填相比,其 区别在于它的
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