膏体充填开采技术
膏体充填开采工艺流程
膏体充填开采工艺流程英文回答：The process of paste filling extraction involvesseveral steps to ensure efficient and accurate filling of the paste into the desired containers. Here is a detailed description of the process:1. Preparation: Before starting the filling process, it is important to prepare the paste and the filling equipment. This includes checking the viscosity and temperature of the paste, ensuring the filling machine is clean and calibrated, and setting up the containers for filling.2. Filling: Once everything is prepared, the filling process begins. The paste is pumped from the storage tank into the filling machine. The machine is programmed to dispense a specific amount of paste into each container.The containers are usually placed on a conveyor belt that moves them through the filling station. The paste isdispensed through a nozzle or a tube into the containers. The filling machine can be adjusted to control the speedand accuracy of the filling process.3. Leveling: After the paste is filled into the containers, it may be necessary to level the surface to ensure proper sealing. This can be done by using a leveling tool or by gently tapping the containers to remove any air bubbles or unevenness in the paste.4. Sealing: Once the paste is leveled, the containers are sealed to prevent any leakage or contamination. Thiscan be done using various methods such as capping, crimping, or heat sealing, depending on the type of container and paste.5. Inspection and labeling: After sealing, the filled containers are inspected for any defects or inconsistencies. This can be done visually or using automated inspection systems. Once the containers pass the inspection, they are labeled with product information, batch numbers, and any other required labeling.6. Packaging and storage: Finally, the filled and labeled containers are packaged into boxes or cartons for storage or transportation. The boxes are stacked and stored in a designated area until they are ready to be shipped.Overall, the paste filling extraction process requires careful preparation, accurate filling, proper leveling, effective sealing, thorough inspection, and appropriate packaging. By following these steps, the paste can be efficiently and accurately filled into containers, ensuring product quality and customer satisfaction.中文回答：膏体充填开采工艺流程涉及多个步骤，以确保将膏体高效准确地充填到所需的容器中。
探讨膏体充填开采技术在煤矿采空区的应用
探讨膏体充填开采技术在煤矿采空区的应用摘要：在煤矿采空区开采的过程中，膏体填充技术发挥着重要的作用。
膏体充填开采技术是煤矿开采行业的重要技术形式，膏体充填开采技术有利于优化煤矿生产环境，避免塌陷、滑坡等安全事故，促进煤矿开采效率的提高。
煤矸石、粉煤灰等均是膏体充填开采工艺中的重要材料，诸如此类固体废弃物的应用价值得以充分发挥，避免资源浪费问题，与节能环保、经济高效的生产理念相契合。
本文首先分析膏体充填开采的必要性，其次探讨膏体充填开采技术在煤矿采空区的应用，煤基固废充填开采技术是实现煤炭资源绿色智能高效开采的重要代表性途径,以供参考。
关键词：煤矿开采；采空区；膏体充填开采；效果评价引言煤基固废充填开采技术是实现绿色低碳开采的重要代表性技术，在地表沉陷控制、生态环境保护、矿山固废处置与利用、绿色低碳减排等方面最优显著的技术优势。
煤基固废充填开采技术实现煤炭安全开采的同时从源头上解决了地表沉陷、地下水流失、瓦斯排放、土地占用损害等难题，同时也减少了运输、提升等工序，节能降碳效益十分显著。
煤基固废充填开采技术符合煤炭绿色智能开采和洁净高效低碳利用行业主要攻关方向及新发展理念要求，顺应“碳达峰、碳中和”战略，有利于促进煤炭开采高质量化、环境低损伤化、绿色低碳化发展。
1膏体充填开采的必要性（1）膏体充填既可以解决煤矿矸石污染环境问题，也可以节省矸石处理费用。
（3）可以提高煤炭资源采出率，防止煤炭资源的永久性浪费。
（4）村庄搬迁难度大，征地困难，膏体充填开采可以实现不搬迁开采，同时可以防止地表塌陷坑的出现，保护农田。
2膏体充填开采技术在煤矿采空区的应用2.1工艺流程分析在实际进行煤体开采时，通常情况下，包括了多项采煤环节。
比如针对现有的工作面，需要进行扩帮回采。
在此基础上，还需要开展联合支护工作，并在工作面之上，完成条带掘进，才能更好地发挥膏体充填开采技术的价值。
膏体充填开采技术工艺流程如下：首先，结合工作面实际情况，开展条带掘进施工，为提升掘进面的工作效率，需要采用综掘自动化掘进巷道，从而尽可能减轻施工人员劳动强度从中采掘更多煤炭资源，避免出现资源浪费问题。
膏体充填开采技术
国家能源充填采煤技术重点实验室副主任 膏体充填采煤技术研究示范基地副主任 峰峰集团副总工程师
张步勤
• • • • • • •
膏体充填技术要解决这几个问题： 1、要什么样的充填膏体 2、怎样制备成你需要的膏体 3、怎样按需要的量输送到需要的地点 4、怎样快速形成充填所需的封闭空间 5、怎样提高生产能力和效率 6、怎样降低充填成本
3 ·3、胶结材料选择
胶结料和普通硅酸盐水泥的性能对比实验结果如下图：
通过对比实验发现：胶结料早期强度高的特性明
显，在60kg/m3时膏体8h龄期强度0.22MPa；胶结料用量 150kg/m3 时， 8h龄期膏体强度 1.27MPa ；同样条件下使 用普通硅酸盐水泥，8h龄期膏体没有强度。 胶结料用量在60～150kg/m3范围内，1d龄期膏体强 度为同量水泥膏体的 5 ～ 8 倍， 3d 龄期强度为同量水泥 膏体的2～3倍，7d龄期强度为同量水泥膏体的1倍以上 ，用量越少，早强性能越明显。胶结料膏体的早强性 对维护顶板完整，减小充填区顶板下沉量十分有利。
3 ·2、矸石级配优化
破碎矸石颗粒级配将直接影响膏体的流动性 能，对充填体的强度产生影响。因此煤矸石的级 配优化主要考虑以下两个方面：一是矸石膏体的 流动性能要好，能够满足管道输送要求；二是在 其它物料相同条件下，矸石膏体的早期强度（早 强性）和最终龄期强度高。 矸石作为膏体充填的粗骨料，一般为防止堵 管和充填密实，最大粒径≯25mm。
矸石膏体注 入时、初凝和7天 龄期的凝固状态
4、膏体充填系统
膏体充填系统由六部分组成： 1、矸石破碎系统、 2、配比搅拌系统、 3、膏体泵送及管路输送系统、 4、风水清洗系统、 5、充填系统过程控制与方案、 6、工作面充填工艺
高河能源E1303工作面膏体充填开采技术研究与实践
收稿日期:2021-11-29作者简介:赵 垒(1982-),男,山西长治人,工程师,从事煤矿生产技术管理工作。
doi:10.3969/j.issn.1005-2798.2022.02.025高河能源E1303工作面膏体充填开采技术研究与实践赵 垒(潞安环保能源开发股份有限公司生产办,山西长治 046204)摘 要:潞安化工集团建筑物下、水体下、铁路下等压煤问题逐年凸现,据不完全统计“三下”煤量约为23亿t。
为了进一步解决“三下”压煤问题,提出了膏体充填开采技术试验这一课题。
高河能源E1302工作面作为潞安化工集团首个膏体充填工作面,经过一年多的开采实践,有效控制了地面沉降,解决了村庄保护煤柱压煤问题,为潞安矿区压煤开采提供了成功案例。
关键词:膏体充填;采充工艺;绿色开采中图分类号:TD823.7 文献标识码:B 文章编号:1005-2798(2022)02-0076-031 工程概况高河能源膏体充填开采项目包括控制中心、破碎车间、充填泵站、矸石仓、充填管路、充填工作面等工程,于2019年建成投产。
E1302工作面为首个充填工作面,位于3号煤层东一盘区,东边距矿井边界185m,东边为未采区,西边为E1303工作面采空区,南边为E1302放顶煤工作面采空区,北边为+450m 水平东翼大巷,上部为耕地,处于村庄保护煤柱内。
工作面走向长度490m、倾向长度230m、采深410m、采高3.2m。
截至目前,已完成152个采充循环,累计推进376.9m,完成回采产量47万t,累计充填膏体27.5万m 3,消耗矸石36万t。
2 膏体充填开采采充工艺流程2.1 割 煤工作面每个采充循环割煤环节,割第一个循环过程中只割煤上网不移架,待第一个循环煤割完后再进行移架顶溜,此后每个循环按照此工艺推进。
第一个循环移架后采空区顶板采用纤维网支护,第二个循环移架后升起尾梁进行采空区顶板管理,第三个、第四个循环使用加装的尾梁延伸装置配合纤维网进行顶板支护,目前采空区最大支护距离为4.0m,可满足4个循环3.2m 充填距离需求。
矿山地下采空区膏体充填理论与技术研究
谢谢观看
充填理论
充填Байду номын сангаас论
矿山地下采空区是指矿体开采后留下的空间区域。由于采空区的存在，会导 致岩体不稳定，甚至引发地面塌陷等地质灾害。因此，采空区的充填处理显得尤 为重要。充填理论主要研究充填材料的性质、充填材料的配比以及充填工艺等。
充填技术
1、膏体充填技术
1、膏体充填技术
膏体充填技术是一种以尾砂、废石等工业废料为主要原料，通过搅拌、混合 等工艺制成的膏状充填材料，将其注入到矿山地下采空区进行充填。该技术具有 适应性强、成本低、效果显著等优点，是治理矿山地下采空区的有效手段。
1、实验材料：收集铅锌尾矿和铅锌冶金渣，并进行破碎、磨细处理，以便进 行后续实验。
2、实验过程：将破碎、磨细后的铅锌尾矿和铅锌冶金渣按照一定比例混合， 加入适量的水搅拌均匀，然后倒入模具中成型，最后进行养护。
四、实验方法与流程
3、实验测试：对养护好的充填材料进行物理、化学和力学性能测试，包括密 度、吸水性、抗压强度、抗折强度等指标。同时，利用扫描电子显微镜（SEM） 对材料的微观结构进行观察和分析。
4、开发智能监控系统，实现对膏体充填过程的全过程监控和控制。利用传感 器、监测仪等设备，实时监测充填材料的物理和化学性质以及充填体的固化过程， 确保充填效果达到预期要求。
结论
结论
本次演示对矿山地下采空区膏体充填理论与技术进行了详细探讨，分析了充 填材料的配比、充填工艺及充填体的稳定性等问题。指出了现有技术的不足和研 究创新的思路。通过技术创新，可以有效提高矿山地下采空区膏体充填技术的效 果和降低成本，
矿山地下采空区膏体充填理论 与技术研究
01 引言
03 充填技术
目录
02 充填理论 04 研究现状
膏体充填及边角煤开采技术交流材料
（六）充填工艺系统的监测与控制实现了无人值守自动化控制。
（七）探索、总结了一套安全可靠、可操作性强的充填管道堵塞事故预测与防治技术措施。
五、技术经济与社会效益分析
（一）技术经济分析
1.按照2351膏体充填工作面今年8月份的生产效率测算，膏体充填开采工作面单产能力可达到20万t/a。第二个膏体充填工作面已经投入生产，采用两个充填面交替生产，矿井充填开采产量可达到40万t/a，年增加产值2.15亿元，经济效益3000万元。
地面充填工艺系统的监测与控制实现了无人值守自动化控制主要设备有控制柜动力柜计算机工艺流程控制程序和地面自动化控制系统硬件结构图五充填工艺流程充填工艺流程是一个先将矸石破碎加工然后把矸石电厂粉煤灰胶结料和矿井水等物料按比例混合搅拌制成膏体浆液再通过充填泵把膏体浆液输送到井下充填工作面充填由液压充填支架和辅助隔离措施形成的封闭采空区空间的过程充填工艺的流程如图2所示整个过程分为矸石破碎配比搅拌管道泵送和充填体构筑等四个基本环节
一、项目背景
岱庄煤矿是淄矿集团在济（宁）北矿区建设的第二对现代化大型矿井，地处济宁市城北城乡结合部，矿井开采范围内地面分布有3个镇78个自然村，1.3万多户，5万多人口，村庄压煤量高达80%。自矿井移交生产管理以来，村庄压煤一直采用传统的条带开采技术，资源回收率不足47%；随着济宁市城区建设的加速及村庄的扩展，矿井压煤量与日俱增，可采储量锐减，资源面临枯竭。截至目前，岱庄煤矿已形成条带煤柱53个，遗留条带煤柱呆滞储量累计达到900万t。同时，经过矿井十多年的开采，地面形成了一座近120万m³的矸石山，矸石的堆放不仅占用土地，而且对周围环境会造成不同程度的影响。
地面充填工艺系统的监测与控制实现了无人值守自动化控制，主要设备有控制柜、动力柜、计算机（工艺流程控制程序和设备工作控制程序）、传感器和摄像头构成。
采矿工程中条带膏体充填采矿技术的应用探讨
采矿工程中条带膏体充填采矿技术的应用探讨摘要：条带膏体充填采矿技术是一种重要的地下采矿方法，它通过将膏体充填到采矿空间中，实现对矿体的稳定支撑和回收。
这种技术在矿业工程中得以广泛应用，为矿山开发和资源利用带来了新的思路和机遇。
基于此，本文章对采矿工程中条带膏体充填采矿技术的应用进行探讨，以供参考。
关键词：采矿工程；条带膏体充填采矿技术；应用要点引言条带膏体充填采矿技术基于高流动性和可塑性的膏体，可以在地下挖掘过程中填补空隙并形成支撑结构。
该技术具有较高的填充效率、资源利用和环境保护的优势，适用于各种采矿工程和地下工程项目。
然而，该技术的应用仍面临着一些技术挑战和工程难题，需要进一步研究和实践来完善和提升其应用效果。
1条带膏体充填采矿技术的原理条带膏体充填采矿技术是一种在采矿过程中利用粉状或浆状材料将空隙区域填充并形成支撑结构的方法。
条带膏体是一种由水、填充剂和添加剂组成的混合物，具有较高的流动性和可塑性，可以填充各种大小和形状的空隙。
条带膏体在固化后能够形成坚硬的填充体，具有足够的强度和稳定性，可以提供支撑和加固地下空间。
通过将条带膏体注入到待充填区域，可以有效地管理地下空隙，并预防由于开采引起的地面沉陷和裂缝的产生。
条带膏体充填可以利用废弃物、尾矿和其他可回收材料，实现资源的综合利用和环境保护。
2条带膏体充填采矿技术的优势和局限性2.1优势条带膏体充填采矿技术可以利用废弃物、尾矿和其他可回收材料进行填充，实现资源的综合利用和环境保护。
充填技术能够有效填充开采后的空隙，减小地面沉陷和裂缝的产生，降低对地表建筑物和基础设施的影响。
通过填充空隙并形成支撑结构，充填技术可以最大限度地提高采矿效率，减少资源浪费。
充填体具有较高的强度和稳定性，可以加固和支撑地下空间，减少地质灾害风险，改善工作环境安全。
相比传统采矿方法，条带膏体充填采矿技术产生的环境污染更少，对水、土壤和空气等自然资源的影响更小。
2.2局限性条带膏体充填采矿技术涉及到膏体配制、注入控制和固化等多个环节，技术要求较高，操作较复杂，需要专业的设备和技术支持。
矿山膏体充填技术ppt课件
11
三、膏体的流变特征
真实物体在载荷外力的作用下都将发生物质流动与变形，而流 变学是研究载荷下物质流动与变形的科学。对于浆体的流变模型， 可用以下通式表示：
du y k dy
n
在上面通用表达式中，τ为剪切应力，Pa；（du/dy)为剪切速率， S-1 ；K、τy、n分别代表流体的粘度、初始剪切应力和流动指数。 K、τy、n，也就是流体的粘度、初始剪切应力和流动指数，统称 为浆体的流变参数。
③.流动指数n：流动指数也称流动性态系数，表示非牛顿体偏离牛 顿体的程度。对牛顿体，n等于1；对胀塑性体，n大于1；对假塑性 13 体，n在0与1之间。
常见浆体的流变数学模型
14
剪 应 力 （ ）
⑤塑流膨胀体 ④宾汉塑性体
初 始 剪 应 力 （
y
⑥塑流伪塑性体
②膨胀体 ①牛顿体
）
③幂律体
剪切速率(
膏体料浆在管道中的运动状态
8
膏体的三个技术条件
①稳定性。它是指充填物料具有抵抗分层、离析的能 力，使膏体在输送管道中停留数小时不沉淀、不分层、不
离析，能顺利地进行输送。
②流动性。它是指膏体能在外力或重力作用下，能够 在输送管道中或采空区中顺利流动。
③可塑性。它是指膏体能够在克服屈服应力后产生非
可逆变形的能力，也就是膏体在通过输送管道弯道部位、
12
①.粘度K：浆体运动时，运动较快的浆体部分会加速与其接触的运 动速度较慢部分，反之，速度较慢的浆体部分又有减缓与其接触的 流速较快部分的反作用。这种性质称为浆体的粘性，度量这种粘性 称为粘度。
： ②.初始剪切应力τy：含有一定数量细颗粒的悬液，在静止状态下 会形成具有一定刚度的三维絮凝结构，产生了内聚力，即初始切应 力，能抵抗一定的剪切作用。当剪切外力小于初始切应力，浆体不 会发生流动；当剪切外力大于初始切应力，浆体开始发生塑性流动。 初始剪切应力与浆体的浓度、温度、固体颗粒的粒径与级配、细颗 粒含量和颗粒重度等因素有关。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
强制双卧轴混凝土搅拌机
4 ·2 ·1 配比搅拌子系统能力
配比搅拌系统设计制备膏体能力160m3/h，每台搅 拌机搅拌能力为80m3/h，生产混凝土时一般搅拌机每 小时可以完成50~60罐，因为膏体充填材料中胶结料 用量少，需要长距离管道输送，对搅拌质量的要求更 高，设计搅拌时间从普通混凝土的30s提高到50s， 设计小时搅拌能力40罐，故要求搅拌周期为90s，每 次搅拌2m3。
• 料浆基本不沉淀、不泌水、不离析
不需要复杂的过滤排水设施，减少了胶结材料的流失， 也降低凝结前对隔离装置要求，使充填工作面其他工作不受 影响，充填密实度高。
• 无临界流速
最大颗粒粒径达到25 ~ 35 mm，流速小于1 m/s 仍然能 够正常输送，所以膏体充填所用的矸石等物料只要破碎加工 即可，可降低材料加工费，低速输送能够减小管道磨损。
3 ·1、膏体充填材料基本性能
膏体充填材料具有稳定性、可塑性和流动性三 大基本特性：
• 稳定性指它具有抵抗分层和离析的能力，是材料泵送 的关键。体现在实践中，就是膏体在密闭的管道中停留数小 时不沉淀、不分层、不离析，能顺利地进行输送。 • 可塑性是指膏体充填材料在输送或充填过程中发生变 形后，其基本结构仍保持不变的能力。 • 流动性是指它能流动，产生的实质是膏体的物料构成 中有15%以上的20μ m细粒级含量。细粒级有很强的饱水能力 ，使水量能够填满膏体微细颗粒之间的空隙，起到颗粒之间 的润滑作用。在实践中流动性体现为在其重力作用下能在充 填空间中流动。
• 流动状态为柱塞结构流
普通水砂充填料浆管道输送过程中呈典型的两相紊流特征， 管道横截面上浆体的流速为抛物线分布，从管道中心到管壁，流 速逐渐由大减小为零，而膏体充填料浆在管道中基本是整体平推 运动，管道横截面上的浆体基本上以相同的流速流动，称之为柱 塞结构流（见下帧图）。
1、柱塞流；2、水泥浆润滑层；3、水膜层；4、管壁；5、速 度分布线；6、润滑层；D、管道直径；L、单位管道长度；A1、 A2管道两断面；τ 0、起始切应力；P1、P2为A1、A2断面的应力
3 ·3、胶结材料选择
胶结料和普通硅酸盐水泥的性能对比实验结果如下图：
通过对比实验发现：胶结料早期强度高的特性明
显，在60kg/m3时膏体8h龄期强度0.22MPa；胶结料用量 150kg/m3 时， 8h龄期膏体强度 1.27MPa ；同样条件下使 用普通硅酸盐水泥，8h龄期膏体没有强度。 胶结料用量在60～150kg/m3范围内，1d龄期膏体强 度为同量水泥膏体的 5 ～ 8 倍， 3d 龄期强度为同量水泥 膏体的2～3倍，7d龄期强度为同量水泥膏体的1倍以上 ，用量越少，早强性能越明显。胶结料膏体的早强性 对维护顶板完整，减小充填区顶板下沉量十分有利。
含有细粒料的原状矸石十分必要。
③运输：矸石山原状矸石可选择移动装载机加固定胶带 输送机联合运输至喂料斗
4.1.3 破碎加工工艺
矸石破碎要求。作为膏体充填骨料的矸石，需要有合 理的粒级组成，才能够使膏体充填材料有良好的流动性能 和较高的强度性能，破碎加工以后要能够满足上述要求： . 最大粒径＜25mm；.粒径＜5mm颗粒所占比例38%左 右，最少≮30%，最高≯50%。 精确制备是按照粒径＜5mm和粒径在5～25mm之间两 种规格分级、分储，然后再按设计比例配合使用。 考虑到充填材料允许矸石粒径变化范围较大，为简化 矸石破碎系统，节省投资，矸石可按＜25mm一种规格加 工，通过调节破碎机出料口大小来实现控制粒径＜5mm比 例。
• 相同胶结材料用量下强度较高
可降低价格较高的胶结材料用量，降低材料成本。
• 膏体充填体压缩率低
膏体充填材料中固体颗粒之 间的空隙由细料和水充满，一般 压缩率只有1% 左右，控制地表 开采沉陷效果好，“三下一上” 压煤有条件得到最大限度的开采 。
• 早强性好，初凝可控
膏体早强性好，充填数小时 以后膏体充填体就具有一定强度 ，实现自稳，满足脱模条件，并 对顶板有适当的支撑作用；膏体 初凝时间可通过调整材料配比进 行适当调整，以适应各种充填方 法的要求。
3 ·2、矸石级配优化
破碎矸石颗粒级配将直接影响膏体的流动性 能，对充填体的强度产生影响。因此煤矸石的级 配优化主要考虑以下两个方面：一是矸石膏体的 流动性能要好，能够满足管道输送要求；二是在 其它物料相同条件下，矸石膏体的早期强度（早 强性）和最终龄期强度高。 矸石作为膏体充填的粗骨料，一般为防止堵 管和充填密实，最大粒径≯25mm。
根据原状矸石堆积情况，要求装运矸石期 间发现大块颗粒比较集中时，要与附近的颗粒 较小的矸石搭配使用，为控制矸石粒级创造更 好条件；如果矸石中粒径＜25mm比重大，在 进入破碎机前先用振动筛进行筛分，避免已经 满足要求的矸石进行不必要的破碎，也有利于 降低破碎加工成本。
4 ·2、配比搅拌系统
制作膏体料浆采用周期式双卧轴混凝土强制搅拌机，国 内最大一次可以搅拌6m3的混凝土，技术成熟，设备长时间 连工作可靠性高。 配比搅拌系统由相同的两套设备组成，主要包括2台间 隙式强制双卧轴混凝土搅拌机、矸石配料仓及其气动卸料闸 门、皮带秤、胶结料仓、粉煤灰仓、胶结料螺旋给料机、粉 煤灰螺旋给料机、供水泵、矸石缓冲仓、胶结料称量斗、粉 煤灰称量斗、称水斗、收尘袋和料浆缓冲斗等。
8h
1d
7d
28d
100 120 150
粉煤灰2 粉煤灰3
400 400 400 400 400
770 751 723 1086 1086
494 494 494 372 372
72 72 72 81 81
0.00 0.11 0.28 0.54 0.12 0.12 0.43 0.73 0.14 0.17 0.62 1.16 0.29 0.31 0.84 1.17 0.20 0.21 0.47 0.66
1-充填矸石称料斗及收尘器；2-液压动力包及电机 ；3-胶带输送机 ；4- 搅 拌装置；5-胶结料添加装置 ；6- 添加计量控制装置；7-充填管路；8-充填泵 图四· 2· 1 膏体充填站主要设备布置总图（三层）
图4· 2· 2 充填站外观图
4 ·1、矸石破碎系统
4.1.1系统构成 为了方便系统管理，破碎系统也单独运行，在不需要充填的 时候也可以安排破碎加工矸石，这时所加工出来的矸石存放在成 品堆料场备用。设备种类如下： ①装载机； ②振动给料机； ③从振动给料机到振动筛固定通用胶带输送机； ④强力振动筛； ⑤筛下物固定通用胶带输送机； ⑥移动胶带输送机； ⑦向矸石配料仓输送矸石的覆带式胶带输送机； ⑧从成品矸石喂料斗向矸石配料仓输送矸石的覆带式胶带输送机。
3、膏体充填材料
充填材料应因地制宜，就地取材。峰峰 集团具有百年开采历史，历史形成 18 座矸石 山，堆积矸石 5000 余万吨，每年产矸石量为 380 万吨，另有五座自备电厂年产生120万吨 粉煤灰，因此，峰峰集团主要以煤矿矸石为 膏体充填材料，将电厂粉煤灰等按一定比例 与其混合，并加入特定胶结材料、添加剂而 加工成的一种膏状浆体材料。
100 80
相对产量/%
60 40 20 0 0 10 20 出料口宽度/mm 30 40
矸石破碎系统 反击式破碎机 与强力振动筛 实物图
②振动筛。振动筛需要对充填所需要的矸石全量处理， 根据充填材料用量的计算，筛分能力不低于设计要求。
根据矸石的特点，选择QLS1560型强力振动筛。QLS型
强力振动筛振幅大、振动强度大、较低频率和弹性筛面 的特点，是一种适合潮湿难筛物料的筛分设备，这对于
粉煤灰1
100 100
表3· 5· 1 膏体充填材料配比初步试验结果
用矸石发电厂粉煤灰作细集料，对照膏体充填材料技术 要求，配比如下。 （1）质量浓度控制在72%左右，配比要求： 胶结料 150kg/m3；粉煤灰 400kg/m3； 煤矸石 723kg/m3；水 494kg/m3。 （2）当质量浓度控制在81%左右时，配比要求： 胶结料 100kg/m3； 粉煤灰 400kg/m3； 煤矸石 1084kg/m3； 水 372kg/m3。 需要说明是不同电厂粉煤灰及煤矿矸石其矿物成分含量 不同，对膏体材料固结强度影响较大，因此必须进行配比试验 确定。
• • • • • • •
膏体充填技术要解决这几个问题： 1、要什么样的充填膏体 2、怎样制备成你需要的膏体 3、怎样按需要的量输送到需要的地点 4、怎样快速形成充填所需的封闭空间 5、怎样提高生产能力和效率 6、怎样降低充填成本
2、膏体适于充填的优良特性
• 浓度高
一般膏体充填材料质量浓度大于75%，目前最高浓度达到 88%，而普通水砂材料浓度低于65%。
4.1.2 设备选择 ①破碎机。矸石从最大粒径300mm破碎加工到最大粒径 ﹤25mm以下，一般需要破碎机的破碎比达到12以上，如 果考虑破碎机调节粒径＜5mm颗粒与5～25mm颗粒比例 需要，破碎比将达到20左右。 反击式破碎机的破碎比大，一般能够达到10～30， 甚至达到50，可采用一级破碎，没有篦条，对湿度较大 或含粘土的物料有较好的适应性，因此首选反击式破碎 机。
• • • • • •
为高效输送矸石膏体充填材料和对覆岩有效控制，对 矸石膏体充填材料有如下要求： 流动性能要求：膏体料浆的坍落度﹥180mm。 可泵送时间：不小于4h，即从加水混合以后，静置4h ，仍能正常泵送，料浆无明显分层，坍落度保持在 150mm以上。 静置泌水率：3%～5%。 单轴抗压强度：8～10h达到0.1～0.2 MPa， 28d达到10～15MPa。 矸石最大粒径小于25mm，其中小于等于5mm部分占 35%～45%。
矸石膏体注 入时、初凝和7天 龄期的凝固状态
4、膏体充填系统
膏体充填系统由六部分组成： 1、矸石破碎系统、 2、配比搅拌系统、 3、膏体泵送及管路输送系统、 4、风水清洗系统、 5、充填系统过程控制与方案、 6、工作面充填工艺
•
充填站分为快装式充填站和固定式充 填站，快装式充填站适用于生产能力50万 t/a以下充填系统，其设备能力较小，组成 相对简单，其最大优势在于它的易搬移性 、快装性，充填站由一系列模块组成，这 些组成模块各成一体，便于拆装、便于搬 移，能够快速建站，除少量基础外，其余 部分皆可重复利用； • 固定式充填站适用于生产能力大于50 万t/a的充填系统，其设备能力较大，基础 设施较复杂，拆装较困难。