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中国煤炭报报道冀中能源国家能源充填采煤技术重点实验室

 
  来源:冀中股份     发布时间: 2014-04-02    发布单位:冀中股份     【打印本页】【关闭窗口】  
     
 

《中国煤炭报》报道冀中能源国家能源充填采煤技术重点实验室

 

近日,《中国煤炭报》在科教版开通“国家重点实验室”专题系列报道。331,《中国煤炭报》以《充填开采 可不是只加道工序那么简单》为题,对我公司之控股股东冀中能源集团国家能源充填采煤技术重点实验室进行了报道,该报道是“国家重点实验室”系列报道的第一篇。

 

 


稿件原文:

充填开采 可不是只加道工序那么简单

编者按:为促进企业成为技术创新主体,国家选择在一部分煤炭企业内建立国家重点实验室。这些实验室根据企业的技术创新能力和资源禀赋,确立了不同的研究方向,攻克了很多技术难题。其诸多研究代表着未来行业的发展方向。从本期起,我们将走进部分国家重点实验室,为大家介绍他们的最新成果,希望对更多企业有所帮助。

日前,笔者来到河北冀中能源集团的国家能源充填采煤技术重点实验室。

在充填材料研究所,笔者看到,工作人员正在对充填材料进行抗压试验。

“别小瞧这么一块冰糕大小的灰色固体,这是进行高水充填时两种浆液配比混合后形成的充填材料,实验证明,这种材料完全可以充填到采空区,起到支撑顶板抑制地表沉降的作用。”实验室技术人员赵利涛说。

各种材料的充填尝试

在国家能源充填采煤技术重点实验室,笔者正巧碰到前来参观学习的印度国家矿山安全局一行人员。

“国外同行前来参观已经不是第一次了。”实验室技术人员李宗超介绍,综合机械化充填采煤技术已在冀中能源集团十几座矿井,以及山东、山西、河南、安徽等省煤矿推广应用。

不仅如此,实验室还成功开发出固体矸石充填、矸石膏体充填、矸石似膏体充填、超高水材料充填等一系列适应不同地质条件、不同材料需求的成套充填采煤关键技术,先后吸引了美国、波兰、印度、澳大利亚、越南等国家和国内煤炭企业100多个团队前来参观学习。

传统采煤方式会造成地表沉降等,而充填则能有效避免这种生态扰动。

冀中能源股份公司邢东矿运用井下巷道矸石充填技术,通过井下掘进巷道,把矸石抛运到巷道充填,让矸石“消化”在地下。截至2013年底,该矿运用这项技术掘进充填巷道19661,充填矸石38.04万立方米,置换煤炭60.16万吨。

在工作面,邢东矿采用超高水充填技术,充填开采能力已达到月产5万吨以上,截至目前已累计产煤45.5万吨。

如今的邢东矿环境优美,像个“绿色氧吧”。被河北省授予的首批工业示范旅游景点,冀中能源集团包括邢东矿在内就占三家。

同属冀中能源股份公司的邢台矿利用矸石粉煤灰充填开采技术,把洗煤厂的洗矸和电厂的粉煤灰全部充填到井下采空区,不仅不再外排任何固体废弃物,而且在5个工作面采出优质煤炭共计110万吨。

对工艺进行流程再造,让生态可控

实验室技术人员赵家巍说,充填开采并不是简单增加了一道工序,也不是单独形成一套新的系统,而是与现有采煤工艺相结合,对工艺流程进行再造。

实现末端效果,就要从源头开始对各个生产流程进行一系列改变。

“过去井下采煤只管采,采空区自然垮落,如今采煤与充填要同步进行;过去只考核出煤量,如今要以充定产,考核采空区的充填量和充采比。”赵家巍说,“工作面的两条巷道要输送充填料,就连工作面的支架,也要重新设计制作。”

这种新的采煤工艺流程既要安全高效,又要严格控制岩层移动。实验室科研人员将其总结为“安全高效的采煤技术+安全高效的充填技术+极其廉价的充填物+区域环境治理+保护控制对象”。

跟随赵家巍,笔者来到了相似模拟实验平台前。

笔者看到,高2、长6的综采剖面模型上密密麻麻布满了100多个点,每个点都能模拟反应井下充填后的实际情况。

“通过这个相似模拟实验平台,我们在设计井下开采的同时,还根据水文地质条件、地面实际状况,制定充填方案,对充填矿井进行实时监测,提高采出率,还可以一并设计地面生态面貌,使矿区生态可控成为可能。”赵家巍说。

不只把煤炭看做资源

不久前,邢台矿正式开采国内首个充填体下的充填面,这个工作面的顶分层采用了充填开采工艺,如今底分层也将采用充填开采技术进行回采。

“矸石粉煤灰没有了,矿区环境变美了。”赵利涛充满信心。

国家能源充填采煤技术重点实验室提出的低碳运行生态矿山建设,是要建立一个新的理论体系。就是在煤炭开采的过程中,不只把煤炭看做资源,要把空气、土地、地下水、周围环境等与煤炭相关,构成环境生态的各种因素,都当作是一种重要的资源,做到科学开发、综合利用。

“依托科技创新,建设绿色生态矿山是可以实现的。”实验室主任刘建功始终深信不疑,“我们的科技攻关理念,就是按照矿山不同的生态、资源和人文环境,制定不同的生态矿山建设模式,指导矿山的设计与生产,把生态矿山技术创新集成地嵌入生产过程中,使矿山在设计和生产过程中就形成生态矿山运行机制,在采矿活动结束后通过最小的末端治理,使矿山工程与生态环境融为一体。”

目前,冀中能源集团已拥有占地12万平方米的矸石粉煤灰固体充填、矸石粉煤灰膏体充填、似膏体充填、高水充填材料研究示范基地和充填装备研究制造基地。

重点实验室成立后,一大批专家、高素质技术人才也相继加入。

 

国家能源充填采煤技术重点实验室简介

国家能源充填采煤技术重点实验室于201326经国家能源局批准成立,由冀中能源集团出资并联合中煤科工集团、中国矿业大学(北京)共同建设,位于河北省邢台市,是国家能源局在充填开采技术领域设立的唯一综合性研发平台。

主要研究五个方向:充填采煤岩层移动控制理论研究,综合机械化充填采煤关键技术研究,高效率、绿色环保充填材料研究,煤矿充填采煤技术工艺研究,充填采煤装备设计研究。

实验室技术研究基地设立于河北煤炭科学研究院,已建成矸石粉煤灰固体充填、矸石粉煤灰膏体充填、似膏体充填、高水材料充填技术研究示范基地和充填装备研究制造基地,拥有研究试验与厂区12万平方米,技术开发设备仪器近千台(套),技术开发设备原值1.55亿元。未来两年,冀中能源集团将在重点实验室科研仪器和设备方面再投资1.6亿元,力争将充填采煤技术重点实验室建成国际先进、国内一流的科技平台。

?链接

◆固体充填采煤技术:冀中能源邢台矿成功应用综合机械化矸石固体推压密实充填采煤技术,开采“三下”压煤180万吨,吨煤充填成本控制在30元左右,观测地表最大沉陷量为97毫米,根据现场实际测量不同观测点的墙体裂缝,出现的裂缝宽度均小于2毫米,符合国家I级破坏范围。

◆膏体充填采煤技术:冀中能源小屯矿成功应用膏体充填采煤技术,实现村庄下安全采煤150余万吨,多回收煤炭93.1万吨,创造直接经济效益近1.98亿元,延长了矿井的服务年限。

◆高固水充填采煤技术:冀中能源邢东矿成功应用巷道矸石充填采煤法,建成了全国第一个没有矸石山的矿井,并在千米深井4.55.0厚煤层成功应用超高水充填技术,充填工艺及防治堵管技术可实现全年连续无影响充填。根据地表沉陷观测,邢东矿超高水充填工作面地表沉陷量不超过20毫米,村庄居住房屋正常使用没有观测到裂隙。


 

 


 
   
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