绿色矿山生态智能矿山充填技术

来源：徐州中安科技股份有限公司

一、项目概述

生态智能矿山充填技术是徐州中安科技股份有限公司与中国矿业大学合作，通过利用矿山采掘过程中产生的各种矿物废料如矸石、岩渣等进行采空区回填，同时也可利用回收处理后的建筑垃圾等再生资源进行采空区及塌陷区的回填，从而达到“三下”（建筑物下、水体下、道路下）资源的高效开采、塌陷区的彻底治理，是矿山绿色开采的核心技术，实现了地下开采与环境协调发展。核心技术突破了充采一体化连续作业受限问题，填补了国内外矿山充填技术空白，达到国际领先水平。

生态智能矿山充填技术成果来源于中国矿业大学承担的国家自然科学基金创新研究群体项目充填采煤的基础理论与应用研究（51421003）；国家重点基础研究发展计划（973计划）项目西部煤炭高强度开采下地质灾害防治与环境保护基础研究（2013CB227900）国家十二五科技支撑计划项目煤矿采选充采一体化关键技术开发与示范（2012BAB13B03）。生态智能矿山充填技术拥有国家发明专利18 件，颁布8 部能源行业标准。获得科技奖励6 项，其中，省部级以上5 项，国家技术发明二等奖1项、山东省科学技术一等奖1 项，江苏省科学技术二等奖1 项，中国煤炭工业协会科学技术一等奖2 项，郑州市科技进步特等奖1 项等。

二、工艺介绍

1、固体密实充填开采技术

综合机械化固体密实充填采煤关键设备包括采煤设备与充填设备。其中采煤设备主要有采煤机、刮板输送机、充填采煤液压支架等；充填设备主要有多孔底卸式输送机、自移式充填物料转载输送机等。

2、煤矿井下采选充采一体化技术

采选充采一体化技术，即是将煤矿井下采煤、选煤与充填技术有机地集成在一起，实现井下煤流矸石分选系统、充填矸石综合供应系统以及充填采煤生产系统的协调与统一，形成一种绿色、循环的矿井生产新模式。其基本技术原理为：工作面采出的原煤于井下进行分选，将分选出的矸石、井下掘进矸石以及地面矸石一起运送至固体充填采煤工作面进行采空区充填。

3、长臂逐巷胶结充填采煤技术

废弃物胶结充填开采技术是以矿井矸石和粉煤灰等废弃物为主要充填材料，在胶结料的作用下按照一定的配比拌合制成无需脱水处理的高浓度浆体，采用充填泵通过管道泵送至井下，适时充填采空区的开采方法。

三、成功案例及科研奖项

1、济宁花园煤矿金乡县城及周边区域充填采煤

该矿原设计全部采用条带开采，采区采出率仅为32%。现全部改用矸石密实充填无煤柱开采，采区采出率达85%，矿井服务年限由原设计的不足40年延长至超过100年。

2、淮北杨庄煤矿濉溪县城下采煤：

该矿在濉溪县城下压煤就有1000多万吨，采用矸石与粉煤灰密实充填无煤柱回收其压煤，可使矿井服务年限延长约10年。

我公司通过和中国矿业大学合作，现有以上技术自研发以来已在山东兖州、济宁、淄博、安徽淮北、安徽皖北、山西盂县、河南平顶山、河北开滦等20多个矿区进行了推广应用，解放压煤类型涉及建筑物下、水体下、铁路下等。
技术推广应用范围大，并取得了显著的经济效益。2010至2016年，主要应用单位共计增产值超过62亿元人民币，新增利润超过20亿元人民币。预计十三五期间经济效益将会有进一步大幅度增长。