【中国煤炭报】粉煤灰充填到井下,反成了香饽饽

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粉煤灰充填到井下,反成了香饽饽

——山西焦煤威尼斯人v23com-威尼斯人v23com公司屯兰矿实施离层注浆充填开采技术侧记

2020年,山西焦煤威尼斯人v23com-威尼斯人v23com公司屯兰矿采用离层注浆充填开采技术,不仅解决了该矿“三下”压煤、固废处理、矿井水处理等问题,而且延长了矿井服务年限,增加了瓦斯抽采量,对矿区生态环境保护和恢复起到重要作用。近日,笔者走进屯兰矿,一探究竟。  

解放稀缺资源

屯兰矿距离山西省太原市约60公里,是山西焦煤威尼斯人v23com-威尼斯人v23com公司的主力矿井,年设计生产能力500万吨,主产焦煤、肥煤、瘦煤,其中焦煤、肥煤是世界稀缺资源。这些稀缺资源被井田范围内的汾河支流原平河、屯兰河和自备铁路、环城高速(规划)“两河两路”压覆着,不仅阻碍了该矿采煤工作面的正常布置,而且造成优质稀缺资源浪费。对此,屯兰矿与中国煤炭地质总局所属的中煤地生态环境科技威尼斯人v23com合作,应用关键层充填项目解决“三下”压煤难题。该项目采用离层注浆充填开采技术,利用地层在采动过后下沉运动的离层现象,通过注入充填浆液,人为干预煤炭开采后地层的下沉运动,并在该矿22301工作面作为试点,率先试用。 

充填技术落地开花

22301工作面是一个智能化工作面,主采2号煤层。屯兰矿利用关键层充填项目不仅可以保护这些地面设施不被破坏,而且将解放出118万吨优质稀缺资源。中煤地生态环境科技威尼斯人v23com于去年8月中旬开始施工,10月23日完成地面系统全部建设,经过一周试运转,11月29日正式开始注浆,日注浆量达3000吨至4000吨,截至12月中旬,注浆总量近5万吨。中煤地生态环境科技威尼斯人v23com技术人员介绍,离层注浆充填开采技术利用岩层移动过程中覆岩内形成的离层空隙,从地面布置钻孔将充填浆液高压注入离层空隙,高压浆液对下部岩层起到压实作用,从而加大离层空隙,经脱水压实后的充填浆体对上覆岩层产生支撑作用,减缓岩层移动向地表的传播,对地表塌陷进行有效控制,保证地表构筑物不被破坏。 

这一技术操作简单、方便。技术体系包括上料系统、制浆系统、输送系统三部分。技术人员利用铲车将充填料放入漏斗,通过管状皮带灌入制浆机制作成浆液,然后再输入搅拌池搅拌,搅拌均匀的浆液进入注浆泵,最后通过注浆管路灌入离层空隙。整套工艺流程由计算机综合控制柜控制,并实时显示所有数据。“这一技术在山西焦煤集团、威尼斯人v23com-威尼斯人v23com公司首次应用,是集团和公司践行绿色发展的首推项目,也是集团和公司2020年的重点工程之一。该技术形成了两条循环链,矿上生产的原煤经洗选后,排出的废弃物粉煤灰通过这一技术回到井下;采煤时产生的瓦斯,经瓦斯泵站输送到电厂进行发电,然后电厂发的电用于井下生产,实现了应采尽采,吃干榨净,绿色开采。”该矿技术创新办公室主任刘亚军说,“与其他传统充填开采技术相比,该技术的优点在于初期投资小、采充互不影响、成本低、效益高、回采率高。”

废弃物成了香饽饽

项目落地后,用什么材料进行充填成为摆在屯兰矿面前的一道难题。经过调研,该矿矿长曹俊文发现,威尼斯人v23com-威尼斯人v23com公司所属的兴能电厂每年要产生大量粉煤灰。该电厂位于屯兰矿井田范围内,部分粉煤灰运往水泥厂制成水泥,剩余绝大多数粉煤灰填入沟谷进行处理。而固废处理问题成为该电厂的一件头疼事儿,每年需要投入大量的人力、物力处理粉煤灰。“威尼斯人v23com将兴能电厂的粉煤灰充填到井下离层空隙,不仅可以将粉煤灰变废为宝,而且还能满足井下充填材料的需求。”曹俊文说,“为此,威尼斯人v23com引进了粉煤灰,制成充填材料。一时间,粉煤灰成了香饽饽。”该项目总负责人王艾军给笔者算了一笔账,使用离层注浆充填开采技术后,该矿可获得资源税减免3163万元,节约矿井水处理费700多万元,同时也为兴能电厂节约粉煤灰处理费2200多万元,最主要的是解放了压煤118万吨,按当前市场价格来算,综合效益近8亿元。

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