四月上旬,山西省晉能控股裝備制造集團(tuán)晟泰公司(以下簡(jiǎn)稱晟泰公司)的工作人員通過全自動(dòng)化可視系統(tǒng)對(duì)百米井下注漿情況進(jìn)行了及時(shí)觀察,采用煤矸石注漿充填解決了煤礦采空區(qū)面臨的問題,昔日影響到綠色開采的煤矸石如今變成了降本增效的“金疙瘩”。
煤矸石作為煤炭生產(chǎn)伴生產(chǎn)物,長(zhǎng)期堆放不僅污染環(huán)境,而且在高溫天氣下容易自燃,存在巨大安全隱患。晟泰公司運(yùn)用煤矸石覆巖離層注漿防治地表沉陷技術(shù),同時(shí)試驗(yàn)煤礦注漿充填處置矸石工藝,解決了煤礦矸石處理難題。
“通過前期大量的技術(shù)攻關(guān)和實(shí)驗(yàn),該項(xiàng)技術(shù)首次在集團(tuán)內(nèi)使用后取得了良好的治理效果??梢哉f將矸石充分利用后,我們掌握了資源與環(huán)境相互協(xié)調(diào)的開采技術(shù)。”晟泰公司黨委書記、董事長(zhǎng)王飆說,“從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看,這項(xiàng)技術(shù)是非常具有推廣價(jià)值的,經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益不可估量。”
“矸石生態(tài)治理項(xiàng)目是公司近年來拓展的新型生產(chǎn)服務(wù)業(yè)務(wù)。目前公司已初步形成了一套完善的理論體系與工藝流程,覆巖離層注漿技術(shù)和膏體連采連充技術(shù)兩個(gè)核心體系可適用于不同的井下地質(zhì)條件,達(dá)到最佳的治理效果。”晟泰公司總工程師孔宏偉介紹。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),晉能控股裝備制造集團(tuán)所屬晉城地區(qū)煤礦“三下”壓覆煤炭資源總量約為10億噸,建筑物保護(hù)等級(jí)在Ⅲ級(jí)及以下的資源儲(chǔ)量約2億噸,以年產(chǎn)量120萬(wàn)噸的趙莊二號(hào)井為例,僅3號(hào)煤壓覆資源就達(dá)5000萬(wàn)噸左右。為有效釋放優(yōu)質(zhì)資源,晟泰公司從煤層充填圍巖控制理論等基礎(chǔ)研究入手,為該礦井率先實(shí)施煤矸石注漿填充工藝,并已鋪設(shè)完成2305、2325兩個(gè)工作面注漿管路6趟,共計(jì)16800米。注漿期間最大沉降僅123.8毫米,達(dá)到了最佳治理效果。
“利用煤矸石注漿充填技術(shù),僅兩個(gè)工作面就消耗矸石7.5萬(wàn)噸。這是一舉兩得的好事,不僅解決了地表沉降和塌陷問題,節(jié)省了修復(fù)費(fèi)用,還解決了困擾多年的煤矸石固廢排放難題。”趙莊二號(hào)總工程師王全明分析。
煤矸石作為充填材料硬度強(qiáng),有害成分多,處理時(shí)對(duì)設(shè)備要求高,一般的研磨設(shè)備很難對(duì)矸石進(jìn)行充分處理,即使處理完成對(duì)機(jī)器的磨損也非常大,嚴(yán)重影響其使用壽命。
晟泰公司對(duì)濕式溢流型球磨機(jī)進(jìn)行了改造升級(jí),采用可拆換式鑄鋼中空軸,筒體內(nèi)增鑲耐磨襯板,不僅解決了軸承的壽命及調(diào)心問題,還讓設(shè)備在惡劣環(huán)境條件下使用時(shí)間更加持久。
“井下采空區(qū)環(huán)境復(fù)雜多變,為了能夠滿足治理需求,我們采用了智能自動(dòng)化的配比系統(tǒng),操作人員可根據(jù)注漿漿液的密度變化,自動(dòng)調(diào)整水灰比,使注漿漿液配比達(dá)到最佳比例,保證注漿工程質(zhì)量。”充填開采項(xiàng)目負(fù)責(zé)人花偉介紹。
據(jù)悉,晟泰公司在充填工藝中率先采用了自動(dòng)配比系統(tǒng),系統(tǒng)可以根據(jù)采空區(qū)礦壓不同,準(zhǔn)確調(diào)整配比參數(shù)。配比流量、壓力自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),則可通過對(duì)注漿孔孔口流量表、注漿壓力表進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),及時(shí)發(fā)現(xiàn)鉆孔、管道壓力異常等突發(fā)情況并進(jìn)行應(yīng)急處理,操作方便、簡(jiǎn)單。
“目前公司采用的覆巖離層注漿技術(shù)和膏體連采連充技術(shù)兩套體系,可滿足不同地質(zhì)條件下的治理要求。”王飆表示,綠色智能、安全高效已成為礦井可持續(xù)發(fā)展的時(shí)代要求,未來公司將積極探索充填開采新技術(shù)新工藝,推動(dòng)礦井充填開采技術(shù)智能化、科技化,以成本和效益為出發(fā)點(diǎn),推動(dòng)礦井安全、綠色、可持續(xù)發(fā)展。
來源:科技日?qǐng)?bào) 通訊員 張燕娟 本報(bào)記者 韓 榮
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