煤礦矸石充填開采技術的研究與應用

潘明亮

（冀中能源股份有限公司 邢東礦，河北 邢臺 054000）

0 引 言

根據數據統計，我國煤炭生產礦井“三下”壓煤達137.9億t，建下壓煤94.68億t，隨礦井煤炭資源的開采及當下煤炭資源需求側的放量上漲，礦井“三下”煤炭資源開采問題逐步顯現。邢東礦村莊及工業廣場煤柱壓煤量占據全部礦井儲量的87%，如果搬遷開采，不僅搬遷難度很大，還會產生較高的經濟成本，并造成嚴重的生態和人文環境的破壞。同時礦井在生產過程中會排放大量的煤矸石，若采用傳統的處理方式，堆積建造矸石山，會造成環境污染，侵蝕、侵占農田和占地成本高等問題。邢東礦采用的工作面矸石充填開采方式，極大地解決了礦井“三下”開采、矸石處理同環境、人文資源保護和成本管理的多方面問題，是“三下”煤炭工作面開采的理想途徑。

1 矸石充填開采工藝

矸石充填系統（圖1）采用架后填矸，運輸機上的卸料孔將矸石卸載至采空區，通過搗實機構將矸石充分搗實并完全接頂，待支架后方空間全部充滿并完全搗實，再進行下一刀割煤工序，實現循環充填回采。

圖1 工作面矸石充填工藝示意Fig.1 The gangue filling process of working face

在矸石充填開采系統的配套措施中，不僅要實現煤矸石的井下篩選、運輸、充填、搗實等系列技術工序，還要形成井下采煤分選后充填采煤的循環開采模式。矸石的使用和充填搗實是矸石充填開采的核心問題與核心技術。目前，邢東礦11233智能化矸石充填采面，通過井下跳汰、洗選、篩分系統與井上矸石投料系統，不僅實現了對自有礦井所產矸石的充填使用，還消耗周邊礦井生產過程中產生的矸石及傳統開采所堆積矸石。……