xxx煤矿采空区充填设计

目录

1.设计原则及依据 (2)

1.1设计原则 (2)

1.2执行相关国家标准 (2)

2.矿井基本信息 (3)

3.物料配比 (3)

3.1膏体充填料性能参数 (4)

3.2膏体充填材料用量 (4)

4.工艺流程 (6)

5.主要设备选型 (7)

5.1成品骨料制备系统 (7)

5.2充填料配比搅拌系统 (9)

5.3泵送系统 (13)

5.4充填管路系统 (15)

5.5附属设施与配套事项 (15)

5.5.1蓄水池 (15)

5.5.2沉淀池 (15)

5.5.3厂房需求 (15)

5.5.4配套事项 (16)

6.管理方法及规定 (16)

6.1 施工管理 (15)

6.2 密闭材料的质量要求 (15)

6.3 充填巡查管理系统维护 (15)

6.4突发性跑漏尾砂事故的防范措施 (15)

7.安全技术措施 (17)

1.设计原则及依据

1.1设计原则

（1）工艺合理，系统可靠，经济实用，实现“三下煤”开采；

（2）《煤矿安全规程》中的相关标准、规定、规范，保证设计安全；；（3）xxx煤矿相关资料；

（4）严格执行国家煤矿类有关标准、规定、规范，保证设计质量；（5）充分利用煤矿现有设施，尽量减少工程量，从而节约基建投资；（6）确保充填站的服务范围和充填能力；

（7）保证充填系统在服务年限之内的安全和使用的稳定性；

（8）高度重视环境保护和水土保持；

（9）充填站布置应尽量紧凑，节约宝贵的工业场地；

（10）工艺要尽可能简单可靠；

（11）使用过程中易于管理；

（12）管道泵送系统运行可靠。

1.2执行相关国家标准

（1）国家安全生产监督管理局、国家煤矿安全监察局《煤矿安全规程》；（2）中华人民共和国国家标准《环境空气质量标准》GB3095-1996 （3）中华人民共和国国家标准《地表水环境质量标准》GB3838-2002 （4）中华人民共和国国家标准《地下水质量标准》GB14848-93 （5）中华人民共和国环境保护法

（6）中华人民共和国环境噪声污染防治条例

（7）中华人民共和国国家标准《污水综合排放标准》GB8978-1996

（8）中华人民共和国国家标准《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996 （9）中华人民共和国国家标准《保护农作物的大气污染物最高允许浓度》GB 9137-88

（10）中华人民共和国国家标准《工业企业厂界噪声标准》GB12348-90

（11）中华人民共和国国家标准《土壤环境质量标准》GB15618-1995

（12）中华人民共和国国家标准《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》GB18599-2001

2.矿井充填基本信息

充填能力：40m³/h。

泵送距离：按2000米考虑。

来料最大粒径：100mm。

洗煤厂的矸石的运输距离：汽车运输5kM。

3.物料配比

根据现有的情况，充填料浆的浓度控制在78%~84%左右。材料配比参数详见下表。

表1 材料配比参数表

注：以上参数在正式充填前会根据试验情况进行调整。

根据上述配比配置充填膏体质量浓度为：79.9%。 3.1膏体充填料性能参数

综合各方面的要求，确定xxxxx 煤矿膏体充填料性能指标如下： （1）新拌膏体浆液坍落度：不小于20~25cm ； （2）膏体初凝时间： 4～6h ； （3）膏体可泵送时间：≥2h ； （4）静置泌水率：≤3~5%；

（5）抗压强度：Rc4-6h ≥0.1MPa ，Rc1d ≥1MPa 以上，Rc9d ≥3MPa 以上，

Rc28d

≥5MPa 以上。

3.2膏体充填材料用量

依据xxx 煤矿膏体充填开采工作的生产指标，计算出充填材料具体用量情况见下表。

表2 充填材料用量汇总表

4.工艺流程

Xxx煤矿充填总体工艺流程如图1所示。

图1

根据充填方案的要求：

可用原料骨料为≤100mm的矸石。

原料矸石由矿方负责运输至充填站的原料堆场，由装载机运来直接卸料至骨料

接料斗，经斗底振动给料机输送到二合一复合破碎机一次破碎成品矸石，要求粒径≤6mm的成品骨料直接卸料至下方的成品矸石待料斗中，一级破碎就满足充填粒径要求。充填时，待料斗内的成品骨料经骨料计量机构及皮带输送机输送到搅拌机内。

水泥、粉煤灰均用散装罐车运送，通过压气卸入立式筒仓，经仓底螺旋输送机输送到计量斗内计量，计量后输送至搅拌机内。

水通过水泵从蓄水池内引水经计量后加入搅拌机内。

上述原料在搅拌机内搅拌，形成合乎质量要求的充填料，然后通过充填泵加压后经管道输送至充填区域进行充填。

破碎产生的粉尘由矿方自设除尘装置进行收尘。

外加剂（速凝剂等）视情况添加，方案预留添加和计量设备，外加剂种类和添加量根据试验确定。

5.主要设备选型

5.1成品骨料制备系统

根据前面提出的骨料制备方案，该系统设备主要包括1个约8m³的骨料接料斗、1台振动给料机、1条皮带输送机、1台高效二合一破碎机等。为了方便系统建设的组织，成品骨料待料斗包括在充填料配比搅拌系统中。

成品骨料制备系统设计与充填料配比搅拌系统可以同时间工作，也可以独立运行。在不需要充填，同时成品骨料缓存堆场未满的时候也可以安排成品骨料制备，这时所加工出来的成品骨料存放在成品骨料缓存堆场内备用。

正常充填条件下，骨料用量54.4t/h。

（1）骨料接料斗