文档介绍:煤矿开采中充填采矿技术的应用
煤矿开采中充填采矿技术的应用
摘 要:到目前为止,我国已经进入煤矿资源消耗高峰期。煤矿开采同时也面临着许多地质灾害问题,比方说深部岩爆、冲击地压等灾害;由于煤矿开采时会产生大量的废气、废料、废水,致使生态环境恶化,加强矿山环保和矿产资源利用,是改变矿区生态环境的重要途径之一。因此,采用充填采矿法,能够提高矿石回采率、减少矿石贫化率,使现有资源得到充分利用,对地压和地表塌陷有一定的控制作用。随着现代工业技术的不断发展和改进,充填矿技术在原有技术的基础上,也得到了快速的发展,加之井下无轨自行设备的广泛使用,充填采矿技术已成为高效的开采方法。
关键词:充填采矿技术;煤矿;应用
1 充填采矿法的发展趋向
在可以预见的将来一段时期内,地下采矿方法变革的总趋向是:把矿房、矿柱回采和采空区处理作为一个整体予以考虑,有步骤地全面回来,既减少矿石的损失贫化,又消除采空区隐患。同时,改革采矿方法结构,实现机械化的强化开采,降低开采成本并提高劳动生产率。因此,充填采矿法是21世纪的最主要的采矿方法之一。可以认为,对于我国大中型地下矿山来说,充填采矿法的发展趋向在目前主要集中在下述几个方面。在中段上实现无间柱连续采矿,被认为是矿床地下开采技术的一个重大进展。
大规模的机械化盘区开采
传统的上向水平分层充填采矿法的主要缺点之-是采场生产能力低以及工人劳动生产率低。采矿作业全部使用大型自行设备:凿岩作业为芬兰生产的MonoMATICHSI05X型上向自动接杆凿岩台车,装药作业为芬兰生产的NT30/NBBl50型井下装药车,采场装运为美国生产的ST-31/2型3m3铲运机和德国的LF-,采场顶板处理为瑞典Brokk300型撬毛车,井下破碎大块为长沙矿山研究院制造的SYG-,坑内材料运送及采场顶板和帮壁的安全检查为南昌通用机械厂生产的井下服务车等。由6名工人组成采矿作业队操作所有种类的机械设备,经7个采场16个分层共生产约15万t矿石的工业试验。
充填采矿法与空场采矿法或崩落采矿法联合开采
为充分发挥充填采矿法和空场法或崩落法各自的优点,国内外很多矿山都设计使用了这种联合开采方案。如澳大利亚的芒特・艾萨矿1100号巨型矿体的开采,在平面上划分成40mx40m的棋盘式采场,在垂直方向上不划分中段,矿体全高90-260m为采场高度,使用分段空场法开采,然后用胶结块石充填。
全尾砂膏体胶结充填技术
鉴于传统的分级尾砂充填的一些缺点,20世纪70年代末德国和苏联等国家开展了全民砂膏体充填泵送技术研究。所谓"膏体";,是指料浆浓度很高,在管道排料口以牙膏状被挤出。全尾砂膏体充填技术的主要优点有: (1)层砂利用率高。膏体胶结充填可以使用全尾砂;膏体非胶结充填尾砂利用率-般为90%-95%,个别情况下可达到99%,取决于脱水设备和脱水技术;而水力充填分级尾砂的利用率一般只有50%-60