淺談充填開采對淄礦集團唐口煤業(yè)的意義

1、淺談充填開采對淄礦集團唐口煤業(yè)的意 義張慶贊山東唐口煤業(yè)有限公司摘要：在不搬遷建筑物的前提下，采用煤肝石等固體廢棄物充填回采建筑物下壓煤， 不僅能安全采出呆滯煤柱資源，還能處理大量煤肝石等固體廢棄物，減輕礦井 輔助提升壓力，節(jié)約運輸成本，減少固體廢棄物排放，保護礦區(qū)周圍居民的生 態(tài)環(huán)境，對于建設和諧礦區(qū)具有重要意義。關鍵詞：充填開采;經濟效益;社會效益;作者簡介：張慶贊(1993-),男，漢族，山東梁山人，助理工程師，學士學位。收稿日期：2017-06-23a discussion on the significance of filling and mining to tangkou coa

2、l industry in zibo ming groupzhang qing-yunshandong tangkou coal co., ltd;abstract：on the premise of not moving bui 1 dings, using the sol id waste such as coal gan gue to fill sto ping under the build in gs, can not only produced dull coal pillar resources, but can also handle a large number of coa

3、l gangue, alleviating the pressure of mine auxiliary lift, saving transportation costs, reducing solid waste emissions, and protecting the ecological environment of the surrounding residents, which is of great significance to the construction of harmonions mining area.keyword：fi11ing and mining; eco

4、nomic benefits; social benefit;received： 2017-06-23唐口煤業(yè)有限公司針對大量“三下壓煤問題”、煤肝石粉煤灰排放、環(huán)境損害及 土地資源問題，在9301工作面首先實驗肝石充填技術，率先成功研發(fā)建筑物下 綜合機械化充填釆煤技術，即在充填液壓支架后頂梁的掩護下，利用破碎肝石 實現(xiàn)了采空區(qū)的充分充填。從而有效抑制覆巖下沉破碎和地表變形量，解放大量 呆滯煤炭資源。成功設計了充填開釆的新方法、新工藝，實現(xiàn)了采煤與充填并舉, 開創(chuàng)了建筑物下綜合機械化充填采煤技術的新途徑，攻克了工作而充填系統(tǒng)、充 填工藝、充填裝備等相關難題，研制了專用于工作面砰石回填的一套設備

5、，不僅 實現(xiàn)了 9301工作面肝石不升井，還將井下掘進面的肝石盡可能充填到9301采空 區(qū)，唐口煤業(yè)正朝著綠色礦井逐步發(fā)展。截止目前已經實現(xiàn)填充肝石21萬t,置 換井下煤炭資源2萬t,經濟和社會效益非常顯著。1充填開采的直接效益采用充填開采可以給企業(yè)節(jié)省的費用主要包括:村莊搬遷費用、煤肝石處理費用、 煤殲石提升費用、粉煤灰處理費用、釆空區(qū)防滅火費用和其他費用節(jié)省，這些費 用的節(jié)省即為充填開采所帶來的收益。(1) 村莊搬遷費用。實現(xiàn)村莊下充填開采能夠有效控制地表沉陷并保護地而環(huán)境, 避免了村莊的搬遷，從而節(jié)省了這部分搬遷費用，村莊搬遷費用包括:搬遷費、 青苗補償費、新址征地及三通一平費和土地復墾

6、費。(2) 煤殲石處理費用。目前礦山煤肝石一般為地面堆存處理，煤肝石山的征地和 維護需要花費一定的費用，而將煤肝石用于井下充填，則可節(jié)省這部分費用。(3) 煤肝石提升費用。目前井下運輸副井提升壓力較大，將煤肝石提升上井需耍 一定的財力和物力，而將煤肝石用于井下充填，則可緩解運輸提升壓力和節(jié)省 這部分費用。(4) 粉煤灰處理費用。所產生的粉煤灰除少部分得到利用外，大部分作為固體廢 物向外排放，與煤肝石類似，處理粉煤灰需要花費一定的費用。而將粉煤灰用于 井下充填，則可節(jié)省這部分費用。(5) 采空區(qū)瓦斯抽放及防滅火費用。許多礦山在工作面回采之后需要進行采空區(qū) 瓦斯抽放及防滅火工作，而工作面后方完成充

7、填之后，采空區(qū)完全被充填體所 占據(jù)，不需再進行采空區(qū)瓦斯抽放及防滅火工作，因此充填開采可節(jié)省采空區(qū) 斯抽放及防滅火費用。(6) 其他費用的節(jié)省。實施充填開采技術之后，工作面回采所形成的采空區(qū)被充 填體所充實，因而工作面礦山壓力顯現(xiàn)很不明顯，所以對工作面支架的要求較 低，同時由于礦山壓力顯現(xiàn)輕微，使得工作而的生產和管理變得更為便利，等 等。這些因素導致充填開采可節(jié)省的費用，都歸類到其他費用的節(jié)省。2充填開采的生態(tài)環(huán)境效益煤炭開采產生采空區(qū)，導致地面塌陷，地上建筑坍塌，滑坡及地表水土流失等， 這已成為地域性礦山生態(tài)環(huán)境問題山。充填開采技術利用新設備，新工藝，從 源頭上盡量避免肝石及其衍生出的一系列

8、固、氣、液態(tài)污染物的污染，把煤炭開 采對環(huán)境的污染和破壞降到最低，不僅可以使肝石不升井，不上山，而且還可 以減少地面肝石和建筑垃圾。這種方法能夠節(jié)約大量土地，并可以有效地減輕地 層的變動，保護水資源，預防環(huán)境問題的發(fā)生，實現(xiàn)礦區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。(1) 減輕空氣污染。煤肝石是煤炭開釆過程屮產生的廢渣，含有殘煤、碳質泥巖、 硫等可燃物，煤肝石山由于其堆積物的高含碳量，極易發(fā)生自燃，排出大量 co、co?、so2、h2s和氮氧化物等有害氣體，是一類巨大的碳排放源。采用充填開 采的方式，避免肝石山自燃，可以減少co氣體和c02氣體的排放，極大地減輕 了空氣污染2。(2) 減輕對土壤和水體的污染。煤肝石受

9、到降雨噴淋或長期處于浸漬狀態(tài)，肝石 中的粉塵會成為水中懸浮物，有害成分溶解后進入水體、土壤、對水環(huán)境和土壤 環(huán)境造成二次污染。當酸性較強的淋溶水進入水體時，對生物產生很強的沖擊力, 能消滅或抑制水中微牛物的牛長，妨礙水體自凈。煤肝石中除含有si o2、ai2o3 以及鐵、鎰等常量元素之外，還有其他痕量重金屬，如鉛、鎘、汞、神、銘等，這 些元素都是有毒重金屬元素，在進入水體或滲入土壤后，會嚴重影響土壤環(huán)境 或水環(huán)境，將對人體健康產生長遠的不良影響，會引起急性或慢性中毒rl采 用充填開采的方式，減少了肝石山體的占地面積，極大地減輕了對土壤和水體 的污染。(3) 控制地面沉降。煤礦地下開釆，造成地面

10、塌陷影響地表建筑物及土地的移動 變形值，其因素主要有:地表下沉值、傾斜值和水平變形值、曲率值。通過分析， 930采區(qū)若不采用充填開采方式，則對鳳凰臺附近居民房屋的破壞等級達到了 iv級以上，地面建筑受損嚴重，需要整體拆遷兇l若利用充填開采方式，則引 起地表最大下沉383mm、最大壓縮變形為0. 86mm/m;地表傾斜最大值為0. 80mm/m; 最大曲率變形小于0. 01 x 10/mo鳳凰臺遺址預計最人下沉值為248mm,最人壓縮 變形0. 32mm/m,最大拉伸變形0mm/m,最大傾斜變形0. 58mm/mo遠小于國家一 級保護建筑物所規(guī)定的最大允許值(傾斜2. 5 mm/m,水平變形15

11、 mm/m) 5 o 利用肝石充填方式采煤，能夠大大減緩地表變形程度，有效保護地面建(構) 筑物和耕地，保護土地資源。據(jù)測算，在充填材料肝石的成分和特性一定情況下, 地表的變形程度與充填空間的充填率成正比，填充率越高，地表變形程度越小。 通過不同充填率條件下地表變形分析得知，肝石充填開采充滿率每提高20%, 減沉率提高約12%l61o所以在煤礦利用肝石充填方式進行采煤，尤其是進行“三下”壓煤開采時，必須對上部要保護的對象進行研究，確定其允許變形值。3充填開采的社會效益唐口煤業(yè)930采區(qū)位于濟寧市任城區(qū)李廟村和鳳凰臺村正下方，地面共有居民 428戶，人口 1240人，耕地近1000畝。如果采用傳

12、統(tǒng)開采方式需要對村莊進行 整體搬遷，并且會造成近800畝耕地塌陷。搬遷村莊一方面要支付巨大的房屋拆 遷費(包括房屋造價費、附著物補償費、公益設施費)、青苗補償費、土地復墾 費、新村征地及三通一平費、煤肝石處理費等費用，同時搬遷村莊所帶來的不可 預見的社會治安管理費用等都是相當巨大。因為搬遷而引起的社會局部沖突和不 安定因素會始終存在，并一直威脅當?shù)氐纳鐣洕l(fā)展水平與和諧社會的建設 步伐。拆遷會帶來一系列經濟、民事糾紛等問題，打破了人部分村民的正常生活，給他 們帶來了生產生活麻煩和心理的不安。如若搬遷問題處理失當，則有可能引起地 方行政機關和企業(yè)單位與村民之間的糾紛，擾亂社會治安。而采用充填開

13、采的方 式就完全避免了這個最為棘手的問題，不用搬遷村莊，一方面可以節(jié)約 10495. 33萬元搬遷費，另一方面對于構建和諧社會做出了突出貢獻，是煤炭企 業(yè)可持續(xù)發(fā)展道路的體現(xiàn)。4小結經過大量的調查獲得了真實有效的數(shù)據(jù)，通過定量分析得出唐口煤業(yè)9301工作 面充填開采的利潤為4457. 60萬元，與傳統(tǒng)開采方式相比經濟效益顯箸。通過計 算證實了充填開采的巨大生態(tài)效益，殲石不上井，減少殲石占地面積，同吋可 以減少c0氣體和c0?氣體，避免了煤肝石引起的大氣污染、水污染和土壤污染 等問題。通過問卷法調查了村民對于搬遷的意見和態(tài)度，分析了充填開采對于穩(wěn) 定民心、構建和諧社會的積極作用。唐口煤業(yè)將采用先進的技術裝備，對礦產資 源、水資源、土地資源進行綜合開發(fā)與保護，獲得了社會效益、環(huán)境效益和經濟 效益的三豐收。參考文獻1 張吉雄，繆協(xié)興，茅獻彪.煤礦肝石井下處理的研究j中國礦業(yè)大學報， 2006, 35 (2) : 197-200.2 廖程浩，劉雪華，張永富煤砰石山修復的碳減排效益一以陽泉礦區(qū)為例j. 環(huán)境科學與技術，2009, 33 (3) : 195-199.3 許丕偉