煤矿充填施工

公司具有专业的煤矿充填材料研发和施工队伍，具有较为齐全的试验场地和试验设备，以及充填成套系统、充填设备、机械设备，可为矿山充填提供一条龙服务。

1、超高水充填施工

采用EHW-I型无机超高水充填料充填可进行老巷充填、沿空留巷巷旁充填、采空区充填、“三下”开采等矿山生产需要。

（1）材料特性

EHW-I型无机充填料具有以下特性：

⦁ 充填体含水率高达87%~90%，井下充填固化材料用量范围为每立方160~290kg，可根据充填体强度要求进行调整配比；

⦁ 凝固速度快，组成高水材料的甲、乙两种浆液混合后5~30分钟以内实现初凝；

⦁ 早期强度高，增长速度快；充填体具有较高的残余强度和良好的“恒阻”特性。

⦁ 泵送性能好，甲、乙两浆液混合前可达24小时以内不凝固、不结底。

⦁ 高水材料本身无毒、无害、腐蚀性小。

（2）充填工艺流程

高水充填工艺包括运料、制浆、注浆、清洗等工序。注浆施工作业点分为泵站点和注浆点，泵站点作业主要包括运料、制浆和清洗，注浆设备包括四个搅拌桶、一个注浆泵、吸浆管和注浆管。

在现场充填生产时，采用两个系列的搅拌机和充填泵按比例分别将甲、乙两种材料搅拌均匀，分别采用注浆泵输送，通过混合器将两种料浆混合以后即可对准备好的充填区域进行充填。

该方案充填材料运输方便，现场施工工艺简单，充填量大，水灰比1:6~1:8充填成本低。

注浆设备配置和现场布置详见图1和图2所示。

图1注浆设备配置示意图

图2充填泵站设备布置图

图3 充填泵站设备井下布置实物图

图4 济三煤矿工作面内老巷充填效果

2 胶结充填技术介绍

充填开采是现阶段矿山行业较为高效环保的开采方式，胶结充填可以满足矿山大规模充填要求，对于地表沉降灾害治理、地下水资源保护、“三下”压煤资源回收、煤柱回收和深部开采地压治理具有重要意义。

（1）充填材料

充填材料是煤矿开采体系的重要组成部分，目前主要有固体充填材料、胶结充填材料和超高水充填材料，其中胶结充填材料力学强度较高、性能稳定，对于大规模用料的工程应用较广。

胶结材料主要由煤矸石、粉煤灰、水泥和水定量给料搅拌而成，通过自流或泵送到采空区进行充填，待胶结材料凝固后可以起到充填空区、支撑覆岩、降低地表沉陷的作用。

胶结材料的选取可优先矿山就近取材，充分考虑当地的充填骨料、水泥、碎石、粉煤灰、煤矸石、风积沙、地表土等材料供应情况，根据充填强度要求、充填料泵送要求进行配比，实现固废材料的综合利用。

（2）充填工艺

胶结充填采用的强度根据采矿工程要求经过计算分析确定，在实验室进行试验后确定充填材料配比，在工程现场进行充填料取样试验，测试强度参数和流动性参数。根据充填材料使用、充填料配制和输送要求等确定充填工艺流程。

（3）充填材料供应

充填所需的水泥和粉煤灰由水泥罐车运至充填站专用料仓；充填骨料经破碎、筛分等处理储存至专用料仓内；充填用水从专用水仓供给。

（4）充填料输送

在充填料生产过程中，各物料经计量后进入搅拌机，搅拌均匀后，通过自流或泵送，经充填钻孔或巷道进入充填点。常用的充填工艺流程见图所示。

（5）充填站选址

充填站址确定是影响充填系统经济和安全可靠性的重要因素之一，充填站站址选择对料浆输送、管线布置、充填范围、材料供应、充填能力、生产投资等都有重要影响，应该进行综合比较以后，选择最佳方案。

图5 充填工艺流程示意图

图6  充填站实物图