山东张修东的博客

中国煤炭网 作者：李继涛 高文静 l{~*Y@m\!  
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近年来，山东能源鲁西矿业梁家煤矿创新实施“三软”地质条件下全负压短壁联采密实充填工艺，绿色充填、精充细采、采矿无痕，把“压煤开采不用搬迁”变成现实，矿井“三软”地层充填开采项目开创了国内软岩矿井充填开采的先河，获得发明专利7项、省部级科技奖励4项。 J"YS%[  
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截至目前，该矿累计置换建下压煤资源27万吨，为矿井可持续发展铺就了一条新路子。 /yZ W3v_i  
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“续命”工程，进行可行性技术研究 'T+|]|xs(  
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梁家煤矿自投产至今已经31年，随着开采周期的延长，面临着资源储量锐减、建下压煤剧增的困境，充填开采成为该矿的“续命”工程。 aF2Q}#R 3  
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“我们立足‘三软’地层特点，采取‘长壁布置、短壁开采、势能充填、巷式胶结’核心技术，从设计、支护、采充、封堵、配比等方面持续优化，不断提升充填开采工作质效。”梁家煤矿总工程师刘明明介绍。 YCtGWO fW  
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该矿技术攻坚团队聚焦“三软”地层工作面顶板随采随冒、硬岩综采充填工艺无法“效仿”等难题下功夫，通过专题调研，借鉴兄弟矿井“三下”充填开采成功经验，反复进行研究实践，逐一解决“卡脖子”技术难题，创新实施“三软”地质条件下全负压短壁联采密实充填工艺。 AqC,+9>1  
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2017年，该矿聘请专家论证，取得了充填开采技术、工艺上的可行性理论支持。2020年，井下充填试采工作面准备巷道正式施工，为延续矿井服务年限奠定了坚实的基础。 ai2-T )2  
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革故鼎新，实现工艺突破 "V"*v
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“全负压短壁联采密实充填工艺优点突出，兼具设备投资少、投产快，采充平行作业、效率高，顶板控制简便灵活、难度低等特点，同时，还可以对不规则的保护煤柱区域进行资源回收、适应性强，使用邻近热电厂的炉渣、粉煤灰等固体废物实施绿色充填即可，真正解决了建下压占资源难题。”梁家煤矿党委书记、矿长茹新华介绍。 <qiFS4K<  
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充填开采系统2020年11月建成投产，充填设计能力150立方米/小时，主要包含浆料制备系统、浆料输送系统、采充工艺系统、效果评价系统。充填工作面采用长壁布置，形成全负压通风系统，掘锚机在充填块段进行短壁开采。每个块段由21条充填支巷构成，充填支巷由上巷开口，采取“隔六采一充一”的顺序，依次进行采充作业。 ^1bT2 w  
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开采时，采用“锚杆+钢带+金属网”的支护形式加强顶板支护，控制下沉变形。掘进机后配套刮板输送机、带式运输机，将煤运出工作面。防爆铲车用于清理底煤，实现应采尽采、颗粒归仓。采煤完毕后，充填巷上端采用“单体支柱+挡板+防雨布”施工挡浆墙，下端是实体煤无需封堵。膏体充填浆料通过地面充填泵、充填钻孔、充填管路输送至充填支巷，利用充填巷8至9度的坡度，实现势能自流充填。 +tFvL_&4X  
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如此循环往复，完成充填支巷的采煤、支护、封堵、充填整个流程。上部区域回采结束后，沿充填体掘进新的回采巷道，进行下一个区段的采充，直至整个工作面采充结束。 v;vd}M{q&  
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该矿首创一套“两向四维”充填效果评价体系，在工艺方向，基于充填体强度、充填体变形、顶底板移近量、地表移动变形四个维度指标，进行效果评价；在效益方向，基于投资、解占（资源）、成本、收益4个维度指标，进行效益分析。以矿井首个充填试验面2112工作面为例，工作面充实率达到97%，充填体试块强度在3兆帕以上，井下取样达到10兆帕。