井下矸石充填方案

矸井下充填案

东山家楼煤业有限公司2015 年7 月

矸井下充填案

一、矿井基本情况

地面位置:东部与枣坪村相邻，南部与圈峁相邻，西部有都沟河通过，北部为果园，地面无其他建筑物。

二、目前矿井矸处理法工作面矸通过装岩机装入矿车，经调度绞车提升或下放至大巷车场，再利用电机车将矿车拉运至副斜井井底，由地面绞车将矸车提升至地面，经翻矸机翻到地面。

三、矸井下充填案

参照其他矿井矸井下充填的经验，结合我矿的实际情况，确定了先在西轨道大巷处沿2# 煤层掘进充填巷道，其他作业地点及地面产生的矸向充填巷进行充填。

四、系统布置在充填巷安设翻矸机、刮板输送机和皮带输送机，解决矸充填问题，即将1T 矿车放入翻矸机，经翻矸机翻入刮板输送机，最后经皮带输送机输送至充填处。

为了更经济、更便，现有两个案，做一比较：

案一：

从西轨道大巷1#贯眼处开口，按160 °位角沿煤层顶板掘进90m 后，改向以70°位角沿煤层顶板掘进303m 与措施巷贯通，形成通风系统，然后从回风联络巷以330 °位角沿煤层顶板掘进90m 与西轨道大巷贯通，形成1# 充填巷，贯通后立即对1# 充填巷进行密闭，采用跳掘的式进行掘进。顺序为1#充填巷—

3# 充填巷—5# 充填巷—7# 充填巷—9# 充填巷—11# 充填巷—2# 充填巷—4# 充填巷—6# 充填巷—8# 充填巷—10# 充填巷。

第一步：开掘第一条巷道，相隔34m 煤柱开掘第二条巷道，同时充填第一条巷道；第二步：在34m 煤柱中间再掘巷，即两巷之间留15m 煤柱，并充填前一条巷道。

该案共有充填巷11 条，每条充填巷可充填1620m 3矸（矸膨胀系数按1.8

计算，高度按2.5m计算），这样合计可充填矸=1620 x l1=17820m 1 2 3 4矸。掘进

每米煤量18.68t，合计掘进煤量25834.4t 。

充填顺序示意图如图所示。

（1 ）开掘第一条巷道（宽4m ）2）相隔34m煤柱开掘第二条巷道，同时充填

第一条巷道，在34m煤柱中间再掘巷，即

两巷之间留15m煤柱并充填前一条巷道进：2#

充填巷—3#充填巷—4#充填巷。两条充填

巷的煤柱相隔15m ，开掘第二条巷道，同E3煤体ES充填巷道口已掘巷道

优点：

2掘进过程中可以保证隔离煤柱的安全稳定，能确保相邻掘进空间之间距离较大，减小煤柱集中应力影响。

3掘进作业空间与充填作业空间相距较远，两作业互不影响。

缺点：

1、在掘送回风联络巷时，污风与西轨道大巷的新鲜风流混合进入1201工

作面。

2、在西轨道大巷开口较多，影响巷道的稳定性。

案二：

从联络巷按160。位角沿煤层顶板掘进46m后，改向以250。位角沿煤层顶板掘进240m后，改向330。位角沿煤层顶板掘进111m与西轨道大巷贯通，形成通风系统。退回30m以70。位角沿煤层顶板掘进200m形成1#充填巷，改向以160。位角沿煤层顶板掘进76m后与回风联络巷贯通。然后按顺序进行掘

时充填第一条巷道。

该案共有充填巷4 条，每条充填巷可充填3600m 3矸（矸膨胀系数按1.8 计算，高度按2.5m计算）,这样合计可充填矸=3600 X4=14400m 3矸。掘进每米煤量18.68t ，合计掘进煤量23779.64t 。

优点：

1 、可以保证西轨道大巷的安全稳定。

经研究决定，优先选择第二种案。

五、充填巷掘进及支护案和参数设计

1 、充填巷掘进施工工艺：采用综掘（炮掘）的式，掘进机后部搭接皮带、刮板输送机将煤炭运出。

2、所有充填巷道必须坚持“有掘必探，先探后掘”的原则，进行超前钻探，确认安全后，可掘进。须备足排水设备和备用排水设备，加强排水。

3、锚杆布置：巷道顶板选用①18 X1800mm的螺纹钢锚杆，共5根，间距

900mm，排距1000mm，两侧锚杆距煤帮300mm。巷道两帮选用①18 X 1800mm 的螺纹钢锚杆，每帮3 根，间距800mm ，排距1000mm （底板往上1.2m 不进行支护，如遇地质构造或压力显现对两帮巷道造成影响的，根据实际情况对该处进行锚网支护）。锚固剂采用Z2360 或MSK2360 一卷。

4 、锚索采用直径为① 17.8mm X5500mm 的钢铰线，三花布置，间排距2m，锚固剂采用Z2360 或MSK2360 两卷。

5、顶板及两帮均采用5X1m 的菱形网进行铺设，网与网搭接100mm ，隔用14# 铁丝双股扭结两圈半以上。

6 、在地质破碎带等特殊条件下，巷道支护参数必须改变。如减小排距；改用锚索支护；减小断面；在帮部采用锚索加强支护；必要时，应考虑注浆加固围岩的法。

六、主要生产系统

1 、运输系统

运煤：充填巷掘进面一充填巷一1#贯眼一1201胶带顺槽一煤仓。

充填巷掘进面f充填巷f回风联络巷f联络巷f西轨道大巷f措施巷f

1201胶带顺槽f煤仓。

运矸：地面（井下掘进工作面）f副井f集中轨道大巷f西轨道大巷f回风联络巷f充填巷f

迎头充填。

井下掘进工作面f西轨道大巷f回风联络巷f充填巷f迎头充填。

2 、通风系统

1 ）通风路线西轨道大巷—局部通风机—充填巷—辅助回风巷—措施巷—风井西轨道大巷

—局部通风机—联络巷—辅助回风巷—充填巷—联络巷—风井

2）通风式与供风距离

巷道掘进均采用压入式通风。

3）实际需要风量计算

I、按瓦斯涌出量计算：

3

Q q CH4/0.6％k 300m3 /min

式中：Q ——充填巷实际需要的风量，m 3/min ；

q CH4——充填巷的瓦斯绝对涌出量，m 3/min ，取1 m 3/min ；

k ――充填巷的瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，取 1.8。

U、按二氧化碳涌出量计算：

3

Q 67q co k 5.4m /min

式中：Q ――充填巷实际需要风量，m 3/min ；

q co ――充填巷平均绝对二氧化碳涌出量，m3/min ，取0.04m 3/min ；

k ――充填巷因二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数，取0.02。

川、按人数计算实际需要风量：

3

Q 4n 80m /min

式中：Q ――充填巷实际需要风量，m 3/min ；

n——充填巷同时工作的最多人数，取20人。

W、按最低风速验算：

3

Q v min 60S 150m3/min

式中：Q ----- 充填巷的最低风量，m3/min ；

v min ——按充填巷最低风速0.25m/s ；

S――充填巷的断面积，取12m 2。

V、按有害气体的浓度验算：