煤矸石似膏體膠結(jié)充填可行性研究報告-在線瀏覽
2025-06-20 03:30本頁面
【正文】 粉煤灰圖51充填料粒級組成曲線圖51充填料單位沉降量與壓力的關系曲線圖51充填料孔隙比與壓力的關系曲線（1）煤矸石粒級較粗，即使經(jīng)過破碎，其控制粒度也在5mm以下，因此，充填管道輸送特性較差；（2）煤矸石SiO2含量較高，具有一定的散體強度，是較好的充填骨料；（3）煤矸石滲透系數(shù)較高， cm綜上所述，雖然受破碎成本限制，煤矸石粒度較大，管道自流輸送過程中容易沉淀且管道磨損嚴重，但通過添加粉煤灰等細粒物料進行改良并提高濃度后，上述問題可以得到解決，孫村煤礦的充填實踐也證明了這一點。煤矸石為充填骨料，為便于管道輸送，需進行破碎，控制粒度5mm。粉煤灰又稱飛灰，是一種顆粒非常細以致能在空氣中流動并能被特殊設備收集的粉狀物質(zhì)。在高溫下，煤粉顆粒將發(fā)生一系列的物理化學變化。這些顆粒充分燃燒離開火焰區(qū)域后，會迅速移動到溫度較低的區(qū)域，然后淬滅成中空厚壁的球狀顆粒。由于粉煤灰具有一定的懸浮性能，可增大充填料漿體積濃度，有效抑制骨料沉淀，改善充填料漿管輸性能。 充填料漿技術參數(shù)水泥、粉煤灰、煤矸石、減水劑等混合物料加水形成質(zhì)量濃度為70%左右的似膏體（由于水泥、粉煤灰、煤矸石都屬輕物料，70%左右質(zhì)量濃度的充填料漿其體積濃度遠大于同質(zhì)量濃度的尾砂或其他粗骨料膠結(jié)料漿），通過鉆孔和井下管道輸送至待充采場。1）煤矸石似膏體膠結(jié)充填料漿配比參數(shù)骨料：煤矸石，粒徑小于5mm；水泥：粉煤灰：煤矸石=1:4:15（質(zhì)量比）；質(zhì)量濃度=70%；復合減水劑添加量：%~%（水泥與粉煤灰質(zhì)量和的百分比）。m3 （51）式中：—水泥密度，=m3；—煤矸石密度，=（4）混合固料中值粒徑根據(jù)水泥、粉煤灰、煤矸石中值粒徑和配比情況。m3（6）體積濃度Cv=% （52）（7）體積水砂比X= （53）6．充填工藝流程某公司煤矸石似膏體充填工藝流程如圖61所示。充填時由裝載機將堆場中的煤矸石鏟裝至穩(wěn)料倉，安裝在穩(wěn)料倉底部的圓盤式給料機向皮帶運輸機供料。水泥、粉煤灰用散裝罐車運送，通過壓氣卸入立式水泥倉和粉煤灰倉內(nèi)，經(jīng)倉底插板閥、星形給料機、沖板流量計計量后通過單螺旋輸送機輸送至同一個攪拌桶內(nèi)。高位水池中的充填用水通過計量后，加入攪拌桶中。7．充填料漿制備及管道輸送方案設計 方案設計原則煤矸石充填系統(tǒng)方案設計過程中應遵循如下設計原則：（1）嚴格執(zhí)行合同要求以及國家有關標準、規(guī)定、規(guī)范，保證設計質(zhì)量；（2）充分利用礦山現(xiàn)有設施，盡量減少工程量，從而節(jié)約基建投資；（3）確保充填制備站的服務范圍和充填能力；（4）保證充填系統(tǒng)在服務年限之內(nèi)的安全和使用的穩(wěn)定性；（5）高度重視環(huán)境保護和水土保持；（6）充填站布置應盡量緊湊，節(jié)約寶貴的工業(yè)場地；（7）工藝要盡可能簡單可靠；（8）使用過程中易于管理；（9）管道輸送系統(tǒng)運行可靠。經(jīng)對某公司三采區(qū)開采范圍內(nèi)地表地形現(xiàn)場調(diào)查，以及對首期充填范圍內(nèi)地表地形圖及井下井巷分布圖的整理和分析，確定將煤矸石膠結(jié)充填系統(tǒng)的制備站設在一塊平坦的農(nóng)田內(nèi)。d1，水泥：粉煤灰：煤矸石=1:4:15，質(zhì)量濃度為70%d1，其中混合固料日消耗量為：=d1。d1=m3）；粉煤灰：4=d1（d1=m3）。s1），充填管道內(nèi)經(jīng)DI應不小于： ≈=110mm （71）式中：Qh—充填系統(tǒng)小時充填能力，Qh =120m3s1=12600m（2）充填管道壁厚充填管道壁厚按下式計算∶ （72） 式中：—管道所受最大壓強，取5MPa；－鋼材抗拉許用應力，焊接鋼管取80MPa；－磨損腐蝕量。（3）充填管道型號據(jù)此選取高錳鋼管，材質(zhì)M16，外徑140mm，鋼管壁厚12mm，實際管道有效內(nèi)徑DI=116mm。（4）充填鉆孔由于系統(tǒng)從地表至首期充填水平高差超過500m，鉆孔破損后處理或者重新施工新鉆孔難度較大，因此，應盡量延長鉆孔使用壽命。垂直管道之間用管箍聯(lián)結(jié)，并加全焊。根據(jù)套管固定需要，鉆孔荒孔直徑確定為245mm，鉆孔孔壁與套管之間用油井水泥固結(jié)。在充填制備站預留另外兩個鉆孔的位置，需要時可施工增加新的鉆孔。鉆孔布置有3種方案：方案I：鉆孔施工至120絞車房（標高水平100m），充填管道沿三二軌道下山至300m水平，經(jīng)500m左右水平管道至首采充填工作面。其缺點是大量管道（647m）在下山內(nèi)布置，管道磨損嚴重，更換周期短，且發(fā)生事故時處理困難。該方案的優(yōu)缺點與方案I恰好相反。該方案與方案II相比，鉆孔深度加大（510m），鉆孔偏斜度需嚴格保證，但無需在井下施工鉆孔，減少了充填管路中轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)，提高了充填系統(tǒng)運行可靠度。鉆孔與井下水平管道通過變徑連接。據(jù)此，設計煤矸石堆場容積1620m3，規(guī)格：長25m，寬18m，滿足連續(xù)12h充填煤矸石用量要求。d1/12h煤矸石穩(wěn)料倉可用鋼板卷制而成，高度應滿足裝載機（ZL50）裝卸要求。倉體為鋼板結(jié)構(gòu)，板厚18mm，圓柱直徑Φ4000mm，倉底出料口直徑Φ300mm，倉全高10m，（），滿足連續(xù)12h充填水泥用量要求。為了破壞放料過程中可能產(chǎn)生的料拱，在倉底部周圍安裝電磁震動器。5）粉煤灰倉如果按粉煤灰最大日消耗量計算。倉體為鋼板結(jié)構(gòu)，板厚20mm，圓柱直徑Φ5500mm，倉底出料口直徑Φ350mm，倉全高14m，（）。粉煤灰底部給料設施與水泥倉相同。6）減水劑倉減水劑倉采用圓桶型，可用鋼板卷制。d1（），滿足連續(xù)2d的使用量。7）高位水池充填過程中必須有一定壓力的足量水源，除了滿足充填制漿需要外，還應考慮引流、洗管用水量和緊急情況下的用水量。d1）要求?？紤]處理堵管事故時需加大供水量，系統(tǒng)小時最大供水能力不能低于80t8）廠房充填制備系統(tǒng)除水泥倉、粉煤灰倉、水池外，均應安置在專用廠房內(nèi)。充填制備站還應設置中央控制室和相應的辦公室、煤矸石計量地磅房等。 主要設備1）煤矸石破碎系統(tǒng)主要設備（1）電溜子電溜子起集料作用，將煤矸石山的煤矸石均勻轉(zhuǎn)運到輸送皮帶上，由后者輸送至破碎設備。傾角架空布置到皮帶運輸機上方。（2）破碎系統(tǒng)破碎系統(tǒng)包括破碎機和篩分機，破碎粒度5mm以上供給建材廠中碎車間， 5mm以下供給充填制備站。d1，（3）推土機堆場中配
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