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煤矸石井下充填主要技术方法

发表时间: 2026-10-31 12:44:04

作者: 山东山矿机械有限公司

来源: 山东山矿机械有限公司

煤矸石井下充填主要技术方法

前言

按物料形态、输送方式、工艺原理划分,煤矸石井下充填主流方式可分为干式充填、膏体充填、浆体充填三大类,另衍生出集成化组合工艺,本文就各工艺适配场景、优缺点进行简要介绍。

1.干式(固体)充填

以原状/破碎煤矸石为骨料,不加水或仅少量洒水降尘,机械 / 风力输送至采空区,是应用最早的工艺。

1.1综采架后固体充填

工作面配套专用充填液压支架,采煤与充填分步作业,矸石经井下破碎、带式输送机运至架后,通过刮板/抛矸设备直接充填、夯实。

(1)适用:中厚/厚煤层、高产综采工作面、掘进矸石就地处置

(2)特点:系统简单、无胶凝材料、成本低;采充不同步,地表沉降控制一般

1.2掘进矸石巷采充填


巷道、掘进工作面产生的矸石,直接回填至废弃巷道、采空巷、联络巷。

(1)适用:矿井巷道修护、边角煤开采、小型矿井

(2)特点:零转运、就地消纳,工艺最简;充填密实度低

1.3风力充填

压缩空气输送细碎矸石,多用于狭小空间、薄煤层采空区。

特点:设备小巧;扬尘大、能耗高,目前应用逐步减少

2.膏体充填

煤矸石(骨料)+粉煤灰/炉渣等辅料 +胶凝材料(水泥为主) +水,搅拌成均质膏体,管道泵送输送,不分层、不泌水。

2.1全矸石膏体充填

煤矸石为主骨料,复配少量粉煤灰、水泥制备膏体。

(1)适用:三下压煤(村庄、铁路、水体)、地表沉降严控区域

(2)特点:密实度高、围岩控制效果最优;水泥用量大,综合成本偏高

2.2似膏体充填

胶凝材料掺量低于传统膏体,流动性介于膏体与浆体之间,兼顾成本与输送性能。

(1)适用:距离中等、对沉降控制要求适中的矿井

(2)特点:性价比优于纯膏体,是当下主流改良路线

3.浆体充填(水力充填/水砂充填,新一代主流)

矸石破碎后与矿井水/清水混合制成固液浆体,管道水力输送,多数配方不掺水泥,是近年推广最快的低成本技术。

3.1普通矸石浆体充填

仅破碎矸石 + 水制浆,无胶凝材料,采充可平行作业,不影响采煤进度。

(1)适用:大型现代化矿井、高产工作面、大规模矸石消纳

(2)特点:输送距离远、系统连续运行、投资与运营成本低;强度略低于膏体

3.2改性矸石浆体充填

少量添加脱硫灰、钢渣、矿渣等工业固废改性,提升充填体强度与稳定性。

(1)适用:地压较大、有防自燃 / 防渗需求的采区

(2)特点:以废治废,进一步降低辅料成本

(3)离层区注浆充填

细粒矸石浆体定向注入上覆岩层离层裂隙,重在控制地表变形,不回填采空区。

适用:地表保护要求高、采空区不便进入的工作面。

4.集成组合工艺(政策主推新模式)

4.1井下智能分选+采选充一体化

原煤在井下通过干选/水洗设备分离出煤与矸石,矸石直接就地充填,原煤升井。

定位:新建煤矿标准配置,彻底实现 “矸石不出井”

4.2采空区分层复合充填

下部用膏体/改性浆体做承压层,上部用干式矸石填充,组合优化成本与性能。


5. 煤矸石浆体充填装备企业推荐

山东山矿机械有限公司(以下简称“山矿公司”)凭借深厚的技术积淀和丰富的⼯程实践,已成为国内领先的煤矸石浆体充填解决方案提供商。公司整合研发、制造与工程能力,为行业绿色转型提供坚实支撑。

山矿公司自主研发大型球磨机、破碎机及智能化控制系统等关键设备,拥有核心技术专利,确保装备性能达到行业领先水平。提供从方案设计、设备制造、工程建设到生产运营的一体化服务,实现项目的高效交付与精准落地,降低客户管理成本。

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 山矿公司正以科技之力,将每一块煤矸石转化为守护绿水青山的基石,引领我国矿山进入一个全新的绿色时代。


煤矸石井下充填主要技术方法
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