超高水充填技术应用与成本控制 论文

一、超高水充填的技术应用
    


(一)优化系统布置,降低运营成本的需要
    

矸石等固体废弃物充填开采是煤矿绿色开采技术的重要组成部分,是解决煤矿“三下”压煤开采问题的理想途径。因此,采用超高水充填技术和粉煤灰、矸石等固体废弃物充填采矿工艺于一体。其先进性在于既提高了煤炭资源采出率,又保护了地表建(构)筑物的安全,同时实现了粉煤灰、矸石等固体废弃物的资源化利用和建(构)筑物不搬迁情况下的安全采煤,解决了固体废弃物对环境带来的污染,且有助于矿井生产系统的优化布置。
    

(二)超高水充填工艺系统组成
    

充填工艺系统主要从两个方面进行考虑:一是系统要充分考虑超高水材料本身的特性,更要体现高效、简便、易于操作的特点;二是要与所服务工作面的生产能力相匹配。系统主要包括料浆制备系统、料将输送系统、料浆混合系统以及供水、供电、组织管理等部分。
    

1.料浆制备系统选址
    

(1)布置在地面。当布置于地面时,制浆系统不受场地空间限制,系统自动化容易实现且可靠性也较好,材料储运方便,但存在矿井水需排到地面再使用,充填管路长,周转环节多,管理不便等问题。
    

(2)布置于井下。当布置于井下时,配水系统简单(可直接使用矿井水仓水,节省矿井排水费用),充填管路短,周转环节少,容易管理,但存在系统布置受到空间场地制约、系统自动化不易全面实现、材料储运不便等问题。
    

2.料浆制备系统组成
    

制浆系统由A、B两套系统组成。其中,A、B制浆系统设备完全相同,每条生产线均由搅拌主机、配料装置、卸料装置、添加剂配制装置、气路控制系统、电器控制系统等组成。
    

3.料浆输送及混合系统
    

料浆输送分别由输送泵(2台,按A、B料浆体积比1:1配比泵送)、单浆输送管路、混合器、混合管、分管器及工作面软管等组成。对该系统的基本要求是在输送能力满足生产要求的前提下,各环节运行可靠平稳,且系统简单,易于管理。
    

4.供水、供电系统
    

供水系统包括水源、制浆系统中水的加入等环节。超高水充填材料水用量较大,应满足料浆制备系统用水及清洗管路用水的需求。料浆制备站的供电系统应具有独立回路,不应与其它供电系统串联并用。
    

5.超高水工作面充填基本方法
    

将超高水充填材料直接输送至采空区的方法有两种方式:一是将超高水充填材料输送至采空区后,让其自然流淌与漫溢;二是通过管路将其导引至预先安设于采空区的封闭空间或袋包内,使其按要求成形固结。这两种基本方法相互组合又可形成新的充填方法,其适应性更强。
    


    

二、超高水充填的成本控制
    

超高水充填工作面,解放了“三下”煤层,给社会创造了价值。但实施后的高水充填项目给矿井的成本管理带来巨大的压力,每吨煤增加成本近100元/吨。
    

(一)首先要做到“三控制”
    

首先,控制充填料成本核算,注重充填料使用过程管理,开采多少立方的煤,就要向采空区充填多少的空间,制浆的过程必须根据采空区的范围和空间确定,不能多制料和少制料,料多了造成浪费,料少了就没法再充填,所以制浆站制料是第一个关键。
    

其次,加强操作人员熟练掌握充填操作流程,科学配比充填料,减少原料浪费。采空区充填体当中有95%的水和4%的充填料,要严格按照充填比例进行配比,比例失衡配比的料无法形成充填体,制作的料要全部丢掉;同时,要加强操作工人的操作流程,以保证操作的顺利,节省充填时间;
    

最后,加大制浆设备的检查、检修和保养力度,杜绝因设备问题影响采面充填,降低维修费用。利用充填设备停机的时间认真检修设备的完好程度,及时的保养,避免设备问题再次影响到正常的生产;同时,降低设备维修成本,延长设备使用寿命。
    

(二)“两个优化”,从设计和源头降低成本
    

首先,优化工程设计。在采区的设计中,对运输、通风、供电等系统进行


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