煤矿采区矸石充填设计方案.doc

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东荣三矿东一采区矸石充填设计方案说明
一、采区概况： 东一采区位于井田的东南部，采区为一个不对称的向斜构造，其中 东巽采区边界：北起工业广场煤柱、 F19 断层，南部及深部至 F10 号断 层，浅部至 24 层煤露头，采区平均走向长 800m ，倾向长 1600m ，西 翼北起 DF16 断层，南至 DF6 号断层，浅部 14 、16 层至煤层露头， 18 层至 F10-1 断层，整个采区呈不规则形状，面积 km2 。可采煤层 14 、16、18 三个煤层。
东一采区 14 层煤地质储量 151 万吨（其中二九一农场粮库压煤 55 万吨），东一采区 16 层煤地质储量 418 万吨（其中二九一农场粮库压煤 226 万吨），东一采区 18 层煤地质储量 251 万吨（其中二九一农场粮库 压煤 132 万吨）。24 层煤地质储量 266 万吨（其中二九一农场粮库压煤 112 万吨）。总压煤量为 525 万吨。
二、采区设计：
（一）设计依据 :
根据实际开采经验，煤矿似膏体自流充填开采技术应满足几个条 件：
1 、充填几何倍线。根据国内外充填矿山经验，只有当浆体压头不 足，不能采用管道自流输送时，才考虑采取加压输送方式；管道自流输 送的标准是管路系统充填几何倍线 N 小于 5，几何充填管路倍线 N 按下 式计算：N= EL/EH，其中XL为包括弯头、接头等管件的换算长度在内 的管路总长度，EH管道起点和终点的高差。
2、 一定的流速。因自流充填其动力来自充填管内浆体产生的高低 差,因此要求满管输送 ,故充填管径不宜太大 ;另外 ,我们煤矿自流充填选用 的充填骨料为破碎后的煤矸石 ,其粒度相对较大， 不同于金属矿山充填骨 料为粉末状的尾矿 ,在管道充填中容易发生沉淀堵管， 因此在充填时需满 足较高的流速 ,充填几何倍线最好在 —4 之间。
3、 因所谓的似膏体是质量浓度相对较高的浆体，具有较强的流动 性；煤矿常用的走向长壁开采法，因上下平巷之间的高差较大，充填浆 体会因充填过程中产生的压差导致档浆困难、易跑浆；因此，为了提高 充填开采能力，充填工作面还需仰斜布置，即工作面切眼水平布置，运 输巷和回风巷沿煤层倾向布置。
（二）采区设计概况：
1、工作面必须呈仰斜布置，即切眼沿煤层等高线布置，两条顺槽垂 直切眼沿煤层倾向布置。
2 、充填量为 100m 3/h ，需用矸石 80~90T ，粉煤灰 26~30T, 水泥 7~9T ，减水剂 ，工作面面长为 120m 。
3、根据现场顶板状况充填步距按 ，两天完成一个充填步距 （按 2 小班推进 4 个循环，每循环 ；一个小班施工充填挡墙等工作， 两个小班充填，一个小班凝固。凝固一个小班后，拆除挡墙后充填体能 够保持站立） 。
4、按《设计规范》要求， 采区布置三条上山。 三条上山分别为轨道、 回风及运输，其中回风巷为沿十六层底板布置，断面为 12 〃，设计总
长为1610m ;轨道巷为断面为12 〃，设计总长为2100m ;轨道巷为
断面为12 〃，设计总长为1550m
5、首采工作面投产时间按回风巷施工工期需 30 个月（长度 2100m ，
月单进按 70m 计算）。
（三）采区能力计算（按月计算） ：
1 、回采能力：面长 120m ，采高 ，容重 3，每 2 天推 进 4 个循环 。
工作面月生产能力 =120 X15=2 万吨
2 、充填材料消耗量：
1 ）、充填空间：20000 =15152m 3
2 ）、矸石消耗量（按平均消耗量计算）：15152 -100 X85=12878T
3）粉煤灰消耗量（按平均消耗量计算）：15152 一100 X28=4242T
4 ）、水泥消耗量（按平均消耗量计算）：15152 -100 X8=1212T
5）、减水剂消耗量（按平均消耗量计算）：15152 -100 =121T
三、地面注浆站设计及投资概算：
（一）、项目主要内容 该项目研究主要分为井下充填钻孔、地表部分（含钻孔）的充填料 浆制备与输送、充填工艺和相关工程。整个项目实施共包括煤矸石充填 技术研究、工艺及自动控制设计、钻孔施工、土建设计及施工、设备选 型及购置、系统安装及调试运行等六部分。主要有以下四项：
1 、煤矸石充填技术研究主要包括：
（1） 煤矸石作为胶结充填骨料的性能评价；
（2） 煤矸石似膏体充填材料（煤矸石、掺和细粒料）优化配比实验