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薄煤层井下主运系统TDS智能干选预排矸技术研究应用

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成果主要完成人

鲁 伟、梁 辉、谢 研、薛 峰、周 健、刘 超、姜 辉、魏 锋

项目概况

煤炭开采过程中,井下毛煤一般不作处理,由矿井提升运输系统运至井上再进行排矸作业。随煤流运至井上的矸石属于矿井的无效运输,其占用了矿井主运系统的提升能力,导致矿井主运系统压力倍增,工作繁重。若能减少矸石的无效运输则能够有效减轻矿井的主运系统提升能力,大大减轻主井提升压力。 滨湖煤矿采用立井开拓,矿井煤种好,但井田范围内地质构造较为复杂,断层分布较密,并且薄煤层采掘过程中会有大量矸石掺入原煤中,原煤生产运输过程中混入的矸石需由主井和副井提升至地面,影响矿井的经济效益。矿井原煤含矸率较高,目前滨湖煤矿主副井已经达到提升能力极限,原煤中大量的矸石占用了矿井有限的主井提升能力,限制了矿井的产量,影响企业的经济效益。 根据滨湖矿井煤质资料显示:矿井+50mm以上块煤量为15%,其中矸石含量:80%,按照矿井核定产能1.1Mt/a计算,每年有13万吨块矸石经主井提升至地面,造成主井运力和能耗的浪费,同时占用了矿井的产能计划,为矿井造成了一定量的经济损失。 在井下建立预排矸系统对+50mm以上块煤进行分选,有效降低升井原煤含矸量,减少矿井主运系统无效运输,降低主井提升压力,释放矿井产能。 煤炭行业绿色矿山建设要求中东部地区原则上应采取条带式和充填式开采等绿色开采方式,合理控制地面塌陷,鼓励矸石不出井,逐步消灭已有的矸石山,减少土地占用,降低环境污染;煤炭资源开采应与城乡建设、环境保护、资源保护相协调,因地制宜,选择资源节约型、环境友好型开采方式,应积极使用充填开采、保水开采和煤与瓦斯协调开采等绿色开采技术。 2015年3月1日起施行《煤矸石综合利用管理办法》要求:煤炭生产企业要因地制宜,采用合理的开采方式,煤炭和耕地复合度高的地区应当采用煤矸石井下充填开采技术,其他具备条件的地区也要优先和积极推广应用此项技术,有效控制地面沉陷、损毁耕地,减少煤矸石排放量。 2018年1月1日施行的《中华人民共和国环境保护税法》中规定,在地面堆放煤矸石固体废弃物,应缴环境保护税额为5元/吨。 因此,在井下进行毛煤预排矸系统,矸石直接在井下用于充填开采,不仅可减少提升能耗和无效运输,也可以减少地表矸石大量堆积而引起的环境污染。