小回溝煤礦矸石零排放技術(shù)研究與應(yīng)用

朱 磊，古文哲

(中煤能源研究院有限責(zé)任公司，陜西 西安 710054)

近年來，隨著煤炭資源的大規(guī)模開采，其伴生產(chǎn)物煤矸石的產(chǎn)量也與日俱增[1]。傳統(tǒng)的矸石處理方式是將其堆放在地表，不僅壓占大量土地，還會(huì)污染空氣、土壤以及地下水，嚴(yán)重影響礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境，威脅礦區(qū)居民的身體健康[2]。隨著社會(huì)環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)以及國家對于環(huán)保問題零容忍態(tài)度的不斷深入，礦山企業(yè)對于煤矸石的合理、合法處置已成為各界關(guān)注的焦點(diǎn)問題之一[3]。為了實(shí)現(xiàn)礦井矸石零排放，國內(nèi)學(xué)者已經(jīng)進(jìn)行了大量研究。王家臣[4，5]提出將煤矸石等礦井生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的廢棄物作為副產(chǎn)品、延伸產(chǎn)業(yè)鏈，將其資源化再利用，實(shí)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)的大系統(tǒng)零排放；張吉雄[6，7]提出綜合機(jī)械化固體采煤技術(shù)，為解決矸石排放問題提供了理論及技術(shù)指導(dǎo)；劉建功[8，9]系統(tǒng)研究了充填支架關(guān)鍵參數(shù)確定及自動(dòng)控制技術(shù)，進(jìn)一步提高了充填開采效率。

本文基于小回溝煤礦采礦地質(zhì)條件與開拓開采現(xiàn)狀，以建設(shè)山西省矸石零排放示范型綠色礦山為目標(biāo)，對礦井矸石零排放實(shí)施過程中的關(guān)鍵問題進(jìn)行系統(tǒng)的研究和設(shè)計(jì)，以期對類似條件礦井的矸石處理提供借鑒。

1 礦井概況

小回溝煤礦設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力3.0Mt/a，服務(wù)年限63.3a。礦井采用斜井開拓方式，礦井移交時(shí)共布置5個(gè)井筒，均位于工業(yè)場地，分別為主斜井、副斜井、管道斜井、專用進(jìn)風(fēng)斜井和回風(fēng)立井。井田范圍內(nèi)共布置為3個(gè)水平進(jìn)行開采，每個(gè)水平劃分為4個(gè)采區(qū)，共劃分為12個(gè)采區(qū)?！?br>