奏藿 环 煤矸分离系统在煤矿中的应用 付振祥 龙煤集团鹤岗分公司益新煤矿黑龙江鹤岗 １ ５４１ ０７ 【摘 要】本文阐述煤矸分离系统大断面的施工工艺与分离筛分 个锚固药卷时，眼底用快速锚固剂，外侧使用中速锚固剂。离技术将原煤中的大块矸石分离出来，大块矸石经破碎后进入矸石运输系 统。该技术处理能力比较大，系统比较简单，能够直接处理原煤主运输系 统矸石。 ２．３锚索钢梁能充分发挥岩体的自身承载能力，锚索在安装时能 【关键词】煤矸分离；大断面；台阶法 前言 在传统的煤炭开采系统中，井下开采出来的矸石与煤炭通过原 煤运输系统运至地面洗选厂洗选，分选后的煤矸石堆积成山，占用土 地，造成污染环境。鹤岗矿业集团以科学发展观统领全局，紧紧围绕 “转方式、调结构”这条主线，以建设资源节约型、环境友好型矿区 为目标，运用循环经济和低碳经济的发展思路，针对老矿井生产环节 多、原煤含矸率高的生产实际，在矿井“煤矸分离”节能技术研究中 探索出了一条提高矿井原煤质量、实现“绿色开采”的节能减排新思 路。 以较大的预应力对岩体施加压力，并传递主体结构的支护应力至深 部稳定岩层。在预应力的作用下，围岩产生压缩，在锚索的弹性压缩 下形成载体，提高了围岩的整体性和内在抗力，加强了围岩强度和稳 定程度，降低了劳动强度，锚索、锚杆重量轻，安装容易，无繁重的体 力劳动，同时加快了工程进度。 ３．煤矸分离的工艺原理 根据重力选矿（跳汰机、分选机、破碎机）分选原理，煤矸石经 过筛分破碎（矸石入冼粒度为－５０ｒａｍ），利用煤（高灰煤、中煤）与矸 石物理性质的差异性，将不同密度级的中煤与矸石分离。 滋酬努磁豢缝 乖积 １） １，工程概况 益新煤矿三水平是矿井现阶段主产煤水平，年产量１３０万吨，随 之带来的是大量矸石。根据对国内外矸石分离技术的了解，结合益新 煤矿的实际情况，经综合研究决定在主运输系统中建立煤矸分离系 统。根据煤矸分离系统方案，对三水平井底２＃煤仓上口系统进行改 造，新施工６３８ｍ的煤矸分离设备安装硐室和矸石仓。 ４ 煤矸分离系统解决问题 ４．１将煤炭和矸石在煤矿井下分离，煤炭运输到地面，矸石不出 井，通过本项目矸石粉碎、充填设备充填井下巷道或采空区，这样杜 绝污染环境、大量占用土地的固体污染物煤矸石的排放，又可以减少 土地沉陷对土地的破坏。 ４．２可以实现矸石不出井直接充填采空区或巷道，破解“三下” （水下、道路下、建筑物下）压煤这一煤炭行业面临的共性难题。 ５，经济效益对比 ５．１减少了钢丝绳牵引皮带机运输矸石量，增加运输煤炭的能 ｍ 力，每天可以拣出矸石约２００ｔ，母／ 从三水平（一２５０ｍ）提升到地面高度为 ㈣ 多 ５５０ｍ，按照每吨提升ｌＯＯｍ耗电１．６ｋＷｈ计算，节约电能１９２０ｋＷｈ，年节 电７０．０８万ｋＷｈ，节约电费３５．２万元。 ５．２减少皮带机运输系统卡堵的事故影响，减少了因事故停皮带 机的次数，每年可以产生间接经济效益ｌ２万元。 ５．３消除大块矸石在皮带上滚落伤人的现象，保证了安全生产。 ５．４减少地面矸石处理量，实现井下矸石不转移不上山目标，减少 ２．施工工艺 地面人工及设备占用费用２８０万元。 由于该巷道断面大（最大断面１００ｍ ），服务年限长，正确选择 ５．５煤矸分离系统设备装机功率为ｌ２０ｋＷ，运行负荷功率约 它的支护方式及施工工艺，就保证了它将来的安全使用。 ５０ｋＷ，每天运行１２ｈ，每年耗电２１．６万ｋｗｈ，运行电费为ｌ２．９６万元。 ２．１施工工艺：由于巷道最大断面ｌＯＯｍ ，巷道高１０．５米，宽１０．２ 本项目实施后可以长期为矿井服务，其综合经济效益为：３５．２ 米。为了加快大断面岩巷快速掘进，采用正台阶法施工，台阶工作面施 ＋１２＋２８０－１２．９６＝３１５．２４万元／年。 工法就是将掘进工作面分成３个分层（每个分层的高度为３．５ｍ），上台 ６、结束语 阶为巷道拱形部分＇下台阶为巷道直墙部分’下台阶滞后上台阶约５ｍ， 在传统的煤炭开采系统中，井下开采出来的矸石与煤炭通过原 上下台阶最大限度的平行作业，一次成巷加快了巷道掘进速度。在施 煤运输系统运至地面洗选厂洗选，分选后的煤矸石堆积成山，占用土 工不同断面硐室及巷道衔接处时，采取流线型造型，保证了风流可以 地，造成污染环境。在矿井运用“煤矸分离”节能技术研究中探索出 正常通过，解决了不同断面硐室衔接处上隅角容易积聚瓦斯的问题， 了一条提高矿井原煤质量、实现“绿色开采”的节能减排新思路。 确保了硐室投入使用后的安全。 ２．２支护形式：一梁三索、锚杆、挂网喷碹支护。锚梁排距为 １．Ｏｍ、锚素梁选择长７米３２Ｕ型钢加工成拱形梁，每根梁打３根锚索。 钢筋网选择规格１．０ｘ２米，网眼规格７５Ｘ７５ｒａｍ，使用４２５＃水泥，水泥 与沙石按１：２：２配比，水灰比Ｏ．４５，混凝土标号达到２００＃，最终喷碹 参考文献 厚度为１５０ｍｍ。锚固剂选择聚脂树酯锚固剂，选用快速和中速两种， ［１】袁和生．煤矿巷道锚杆支护技术，１ ９９７年 锚素锚固剂直径为２３ｍｍ，锚杆锚固剂为２５ｍｍ，当锚索或锚杆使用２ ［２】郑文翔．煤矸破碎分选统计规律的研究．山西煤炭，２００５ ④