矿井充填开采技术逐步成熟。充填开采是随着回采工作面 的推进,向采空区充填矸石、粉煤灰、建筑垃圾以及专用充填材 料的煤炭开采技术。近年来,部分矿山企业积极探索并实施了煤 矸石等固体材料充填、膏体材料充填、高水材料充填等多种充填 工艺技术,集成创新了较为成熟的充填开采技术和装备,提高了 资源回收率,取得了良好的社会和环境效益,具备了一定的推广 应用条件。
充填法属人工支。在矿房或矿块中,随着回采工作面的推进,向采空区送入充填材料,以进行地压管理、控制围岩崩落和地表移动,并在形成的充填体上或在其保护下进行回采。充填法适应性强,矿石回采率高,充填站,贫化率低,矿砂充填,作业较安全,能利用工业废料,保护地表等。根据所用充填材料和输送方式不同,充填法可分干式充填法、水力充填法、胶结充填法。根据采场结构,回采方向和回采工艺可分为:又可分为上向分层充填法、下向分层充填法、壁式充填法、削壁充填法和方框支架充填法。
干式充填是矿井充填站早采用的一种充填工艺。
中国早在20世纪50年代就采用了以处理废弃物为目的的废石干式充填工艺,废石干式充填法曾在50年代初期成为中国主要的方法之一,如1955年有色金属地下开山中该方法应用比例高达54.8%。干式充填是将掘进废石等干充填料利用运输设备运至待充填地点进行充填的工艺,因其效率低、生产能力小和劳动强度大,已不能满足“三强”(强采、强出、强充)生产的需要。
铁矿充填站应遵循以下原则:
(1)充填料要就近选择,充分利用工业废渣,保护环境,降低成本。
(2)优先选择自流输送方式,降低基建投入与管理成本。
(3)制浆能力与管道流量保持一致,设置必要的人工或自动控制措施,尽可能做到满管输送。
(4)仓储规模要保证正常生产,不能出现经常性断料。
(5)必要的防潮防雨雪措施,避免胶固材料吸潮结块,保持充填料稳定的含水率。
(6)工艺流程与控制简单实用。
1、矿井充填站全尾砂沉降造浆放砂: 选厂全尾砂经输送泵加压后输送至充填站立式砂仓中自然沉降,充填前排除全尾砂料面上的澄清水,然后采用压气造浆。砂仓中全尾砂造浆均匀后,再由放砂管向搅拌机供给全尾砂浆。
2、水泥供料线: 散装水泥运至充填站后卸入散装水泥仓,水泥经螺旋给料及电子秤计量后向搅拌机供料。
3、充填料制备与输送: 搅拌机选用双卧轴搅拌机和高速活化搅拌机两段连续搅拌。全尾砂浆及水泥搅拌均匀后制备成具有结构流特性的充填料浆,通过充填钻孔及井下输送管道自流输送至采场空区充填。
矿井填充设备的常用填充办法有哪些。1.干式充填:一种用矿车、风力和机械将废石干充填料送到采空区,在采空区加水进行充填。
2.水砂充填:借助于水力通过自流式泵压的方法将河沙、尾砂充入采空区。
3.胶结充填法:以碎石、河沙、尾砂、戈壁集料为骨料,与水泥等胶凝材料拌合成膏体或浆体用管道泵送,或重力自流的方法,输送到填充区。
4.膏体充填:以水泥做胶结材料的细尾砂作胶结材料进行充填,搅拌好浓度达到76-82%进行管道输送。做到不离析、泌水少、强度高、一般采用泵送法将浆体送到采空区。
风力充填的主要设备是风力充填机,分固定式、半固定式和移动式三种。目前,国外还有在风力充填机上装配破碎机和压气机的,整套设备装在平板车或平台上。在采用前进式回采时,可将掘进的矸石直接充填到巷道旁。风力充填除充填机外,还要有空气压缩机、充填管和供水管、洒水等设备。风力充填所用的空气压缩机要求风量大、风压适当、体积小、重量轻、充填管耐磨性能好。
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