位于济宁北郊的岱庄煤矿,对76个村庄下的储煤,过去采取宽条带开采工艺,有近50%的煤炭资源无法采出,一个个粗大的煤柱只得“沉睡”在地下。
岱庄煤矿2009年以来投资1亿多元,和高校以及科研院所联手攻关膏体充填技术,截至目前已经成功置换煤炭资源30多万吨。
9月16日,记者深入岱庄煤矿探访这项在煤炭行业声名远播的新技术。
“膏体充填技术就是利用破碎的煤矸石、建筑垃圾等制成料浆,通过充填泵和专门的管路输送到井下采煤面的采空区,凝固后支撑顶板,从而置换煤炭的技术。”在去往地面膏体充填车间的路上,该矿副总工程师李秀山给记者普及“常识”。
“车间主要由矸石破碎系统、物料配比搅拌系统和管道泵送系统组成……”李秀山在车间里边走边讲。记者看到,每个物料转载点都安装着一个筛篦。“这是我们为解决管路堵塞采取的措施。”膏体充填队党支部书记翟慎刚说,“刚开始时我们对配料的粒度不掌握,经过反复试验,最后发现充填料粒度在2.5厘米以下系统最稳定。为杜绝杂物和大于2.5厘米的矸石进入系统,特意安装了这些筛篦。”
“这两台充填泵的输送能力为每小时150立方米,最大输送压力达到14兆帕,是目前国内最大的泵送系统。”李秀山指着两台充填泵说,井下工作面用的充填料浆就是靠充填泵的压力通过管路输送的。为确保管路安全运行,他们进行了多项改造,其中自主研发的《压力检测及卸料闸阀》、《充填管伸缩调位器》等6个科技项目获得国家专利。
这些软塌塌的“垃圾”到了几十米甚至几百米井下,能顶得住地上巨大的压力吗?记者又深入到该矿第一个膏体充填工作面2351工作面实地参观。“我们就是靠这排管路将充填料浆输送到工作面的。”途中,李秀山指着巷道两旁的一排粗大壮硕的管路说。
来到工作面,最吸引眼球的是已经凝固的料浆,就像厚厚的城墙。用矿灯照过去,便映射出一片耀眼的光斑。记者接过身边矿工递过来的铁镐用力向“墙壁”刨去,“墙壁”上只出现了一个葡萄大小的小窝,而记者的手却被震得隐隐作痛。“这就是充填后的效果,硬度比矸石还高,所以充填后地面根本不会出现塌陷。”矿党委工作部部长曹连永解释说。
顺着宽敞凉爽的工作面没走多远,记者发现几名职工正配合着往液压支架和顶板的缝隙塞草扎。“他们正在堵漏,这是膏体充填的一道重要工序。”李秀山介绍,由于充填料浆压力非常大,密封稍有不实料浆就像牙膏一样顺着缝隙挤出,不仅影响充填质量,而且还会给工作面正常生产带来困难。他们研发了三步堵漏法,从而确保了充填料浆无缝可漏。
目前,该矿已经分别在2351和2352两个工作面进行充填回采。目前该矿井下共有49个条带煤柱,储量达900多万吨。采用膏体充填技术可以将这些资源全部采出,仅此就能延长矿井服务年限10年以上,效益增加50亿元,每年消耗煤矸石20多万吨。据大众日报