蔣仕柱，朱香輝，楊 麟，侯李峰，唐文章

（川煤華榮能源股份有限公司花山煤礦，四川 攀枝花 617066）

1 概述

矸石是礦山井下在采礦過程中采掘和揀選出來的礦層頂、底板及夾石?；ㄉ降V正常年生產(chǎn)礦石為170萬噸，矸石量為7.0萬m3/年。

2 矸石充填提出背景

隨著礦山井下開采的進行，矸石山大量堆積并迅速增長，頻發(fā)矸石山自燃等環(huán)境災(zāi)害，造成礦山周圍生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重惡化：

（1）矸石升井堆積、自燃等現(xiàn)象對礦區(qū)水文地質(zhì)、空氣等生態(tài)環(huán)境污染嚴(yán)重；

（2）現(xiàn)有矸石山堆積占用大量地質(zhì)資源，造成了地質(zhì)資源浪費；

（3）礦井采礦工作面采面較深，矸石升井運輸占用時間長，嚴(yán)重制約著提升效率；

（4）礦山地面排矸路線長，每月汽車轉(zhuǎn)運費用達50余萬元，成本高，并呈逐年增加趨勢

（5）近年來我國政府高度關(guān)注礦山發(fā)展對環(huán)境的影響問題。

十八大報告指出“大力推進生態(tài)文明建設(shè)，著力推進綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展、低碳發(fā)展”，多地政府已經(jīng)明確提出矸石山不增長要求，并要短期內(nèi)“吃掉矸石山”。

3 矸石充填現(xiàn)狀

充填開采分為干式充填、水砂充填、膏體充填及高水充填，其優(yōu)缺點如圖1所示。

圖1 矸石充填現(xiàn)狀

目前，礦井多數(shù)采用膏體充填，充填料漿井下制備，實現(xiàn)矸石井下采礦處理，料漿固體顆粒在橫斷面上呈均勻分布狀態(tài)，不離析、不沉淀，另充填體脫水量少，矸石含量大，膠結(jié)材料用量少。

4 井下充填工藝

由井下采面分離出來的矸石經(jīng)礦車運輸至充填系統(tǒng)卸料處，經(jīng)磕車機卸料至收料斗，通過斗下振動給料機進入輸送皮帶1，原矸石輸送到破碎機進行破碎，出料粒徑R控制在15mm以下，為防止金屬質(zhì)物品損傷破碎機，在皮帶機1上加裝除金屬質(zhì)物器進行去金屬質(zhì)物處理。

破碎后的矸石經(jīng)皮帶機2直接輸送到連續(xù)攪拌機，同時井下礦產(chǎn)粉塵通過人工上料至各自料斗，經(jīng)螺旋輸送機輸送至皮帶與矸石混合，經(jīng)混合后的充填干料輸送至連續(xù)攪拌機進行攪拌，攪拌好的充填料漿落入充填泵料斗內(nèi)，通過混凝土泵加壓沿礦井管路輸送到充填工作面進行充填。

在充填工作面采用6m無縫金屬管道作為充填料管，放置于第三個支架與第四個支架之間，拖至液壓支架后端，充填時將布料管用鐵絲固定在支架上。當(dāng)?shù)V井開采工作時布料管隨支架前移，充填末端管路布置如圖2所示。

圖2 充填管路末端布置圖

5 經(jīng)濟效益分析

充填成本主要包括材料費用、充填設(shè)備折舊費、充填電費三部分及人工成本，見表1。

表1 充填成本

矸石升井成本包括提升設(shè)備折舊費用、占地費用、礦區(qū)租賃費用、提升電費、地面矸石轉(zhuǎn)運費及人工成本，見表2。

表2 矸石升井成本

矸石充填項目除避免浪費主井提升能力外，可節(jié)約升井費用、人工成本和地面矸石轉(zhuǎn)運費用：154.23-74.34=79.89（元/m3）。

每天處理矸石212.2m3，每年按330工作天考慮，每年處理矸石7萬方，可節(jié)約支出79.89×70000=559.2（萬元）

6 結(jié)語

矸石礦井下充填開采是我國現(xiàn)階段實現(xiàn)礦產(chǎn)資源的科學(xué)開發(fā)與生態(tài)環(huán)境和礦區(qū)和諧發(fā)展相統(tǒng)一的礦石生產(chǎn)方式，是生產(chǎn)方式的重大變革，是采礦行業(yè)積極探索礦山開發(fā)與礦區(qū)環(huán)境和諧發(fā)展而得出的最新成果，是我國采礦行業(yè)健康、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展的方向。