近日,山東魯南礦區(qū)井下機器轟鳴、開采正忙。由中國煤炭科工集團太原研究院自主研發(fā)制造的,國內(nèi)開采效率最高的薄煤層連續(xù)采煤機,正在該礦區(qū)1.3米厚薄煤層環(huán)境下,進行首次條帶煤柱(支撐上覆巖層的煤柱)高效連采連充作業(yè)。這一綠色開采技術與傳統(tǒng)采煤工藝相比,不但回采率提高了3倍以上,同時,在采掘過程中產(chǎn)生的矸石廢料也被回收充填于井下,在不破壞地表環(huán)境的前提下,可釋放近千萬噸煤炭資源,每年產(chǎn)生經(jīng)濟效益超10億元。
該礦井為山東省地方國有煤礦,井田內(nèi)村莊密集,“三下”壓煤(建筑物下、鐵路下和水體下壓覆的煤層)占礦井可采儲量的84.5%。為防止開采造成地表沉陷,上世紀90年代,該礦采用條帶開采方式,致使很多條帶煤柱作為支撐上覆巖層的“關鍵柱”被遺留下來,無法開采。如何安全、科學、高效開采剩余薄煤層和條帶煤柱,成為該礦井可持續(xù)發(fā)展的生命線。
中國煤炭科工太原研究院對礦井條件進行了充分調(diào)研,結(jié)合該礦弱礦壓、薄煤層、低瓦斯、頂板穩(wěn)定的煤層地質(zhì)特點與充填開采現(xiàn)狀,制定了連續(xù)采煤機全風壓開采工藝與配套回采區(qū)填充方案。通過前期試運行,設備運行穩(wěn)定,適應了薄煤層地質(zhì)條件,設備將回采工藝與膏體充填工藝無縫銜接,機器把采掘過程中生產(chǎn)的矸石直接輸送至充填工作面,利用地面充填站配制的混合漿液,經(jīng)地面注漿系統(tǒng)注入矸石充填采空區(qū),形成矸石膠結(jié)充填體,從而控制采空區(qū)頂板,減緩地面沉降變形,真正實現(xiàn)了“資源不浪費、產(chǎn)矸不排矸、生態(tài)不破壞、環(huán)境不污染、地表不沉陷”的綠色低碳、無痕高效的新發(fā)展理念。
中國煤炭科工太原研究院薄煤層連續(xù)采煤機的成功應用,打破了魯南礦區(qū)地質(zhì)條件復雜、不適用連采工藝的傳統(tǒng)認知,解決了長期困擾煤礦的薄煤層條帶煤柱安全、高效、綠色回收難題,成為薄煤層“三下”資源的開采示范,對于全國其他礦井在連采連充綠色開采工藝中的裝備升級,具有重要的參考價值和借鑒意義。
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