该矿区井田内村庄密集,“三下”压煤(建筑物下、铁路下和水体下压覆的煤层)占矿井可采储量的84.5%。为防止开采造成地表沉陷,上世纪90年代该矿采用条带开采方式,致使很多条带煤柱作为支撑上覆岩层的“关键柱”被遗留下来,无法开采。如何安全、科学、高效开采剩余薄煤层和条带煤柱,成为该矿井可持续发展的生命线。
太原研究院对矿井条件进行了充分调研,结合该矿弱矿压、薄煤层、低瓦斯、顶板稳定的煤层地质特点与充填开采现状,经与矿方多次交流探讨,为其制定了连续采煤机全风压开采工艺与配套回采区填充方案。通过前期试运行,设备运行稳定,适应了薄煤层地质条件,设备将回采工艺与膏体充填工艺无缝衔接,机器把采掘过程中生产的矸石直接输送至充填工作面,利用地面充填站配制的混合浆液,经地面注浆系统注入矸石充填采空区,形成矸石胶结充填体,从而控制采空区顶板,减缓地面沉降变形,真正实现了“资源不浪费、产矸不排矸、生态不破坏、环境不污染、地表不沉陷”的绿色低碳、无痕高效的新发展理念。
太原研究院薄煤层连续采煤机的成功应用,打破了鲁南矿区地质条件复杂、不适用连采工艺的困局,解决了长期困扰煤矿的薄煤层条带煤柱回采难问题,成为薄煤层“三下”资源的开采示范。同时,对于全国其他矿井在连采连充绿色开采工艺中的装备升级,具有重要的参考价值和借鉴意义。
(张秀丽)
短评
在固废中寻宝 用科技来“增绿”
如何帮助资源枯竭型矿井释放压滞资源、推进煤炭绿色环保安全开采、助力挖潜增效,实现矿井可持续发展,是中国煤科太原研究院一直以来聚力攻坚的重大课题。
针对部分矿井开采年限较长、井下压滞煤炭资源较多现状,太原研究院加大技术研发力度、加快设备升级速度,持续课题攻关。薄煤层连采连充绿色开采设备的研发,不但解决了薄煤层带煤柱开采的历史难题,还解决了传统采煤产生大量废水、矸石及矸石外排的污染问题,使传统固废矸石有了“用武之地”,地表环境不受破坏,真正实现矿井开采由“黑色”到“绿色”的华丽变身,让昔日资源枯竭的矿井重焕青春。