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矸石浆充填注意事项

发布时间:2025年07月05日 浏览量:26

矸石浆充填是煤矿开采中处理矸石、控制地表沉陷及保护环境的重要技术,但操作不当可能引发安全问题或影响充填效果。以下是矸石浆充填的关键注意事项,涵盖技术、安全、环保及管理等方面:

 一、材料选择与制备

 矸石质量 

优先选用粒度均匀、硬度适中、含泥量低的矸石,避免使用易风化或含硫量高的矸石(可能产生酸性水)。 矸石需破碎至合适粒级(通常<50mm),确保充填体密实度和稳定性。 

添加剂配比 

根据矸石性质添加水泥、粉煤灰、减水剂等,调整浆体流动性、凝结时间和强度。 严格控制水灰比(一般0.6~0.8),避免浆体过稀导致离析或过稠堵塞管道。

搅拌工艺 

采用强制式搅拌机,确保矸石、水、添加剂充分混合,搅拌时间不少于3分钟。 定期检测浆体密度、黏度等参数,保证质量稳定。 

二、充填系统设计

管道布局 

管道坡度需合理(一般≥1%),避免浆体沉淀堵塞;弯头处设置冲洗口,便于清理。 关键部位(如泵站、阀门)采用耐磨材料,延长使用寿命。 

泵送设备选型 

根据充填距离和高度选择合适泵型(如活塞泵、螺杆泵),确保输送压力和流量满足要求。 配备备用泵和应急电源,防止突发故障导致系统瘫痪。

 流量控制

 安装流量计和压力表,实时监测充填速度和压力,避免超压或断流。 采用变频调速技术,根据充填区域需求调整流量。 

三、充填过程控制 

分层充填与压实 

采用分层充填法,每层厚度控制在0.5~1.0m,充填后及时振捣或压实,减少空隙。 顶板充填需预留足够厚度,防止冒落。

 凝结时间管理 

根据添加剂类型调整凝结时间(通常4~8小时),确保浆体在输送过程中不初凝。 夏季高温时添加缓凝剂,冬季低温时采取保温措施(如蒸汽加热)。 

排水处理 

在充填区域设置排水沟或滤水层,及时排出多余水分,防止浆体离析。 废水需经沉淀处理后回用或达标排放,避免污染地下水。 

四、安全与环保措施 

防爆与防尘 

矸石堆放和破碎环节需安装除尘设备,降低粉尘浓度。 充填区域严禁明火,配备甲烷传感器和灭火器材,防止瓦斯积聚引发爆炸。 

结构稳定性监测 

在充填体内部埋设应力传感器,实时监测压力变化,防止塌方或冒顶。 定期检查充填区域地表沉陷情况,及时调整充填参数。 

废弃物处理 

充填后剩余浆体需集中处理,避免随意排放污染环境。 矸石山需进行生态修复(如覆土绿化),减少水土流失。 

五、人员培训与应急预案 

操作人员培训 

定期组织充填工艺、设备操作及安全规程培训,确保人员熟练掌。 模拟突发故障(如管道堵塞、泵体故障)进行应急演练。 

应急预案制定 

制定管道泄漏、设备故障、人员中毒等应急预案,明确处置流程和责任人。 配备应急物资(如堵漏材料、急救设备),确保快速响应。 

六、质量验收与记录 

充填体强度检测 

充填后7天、28天分别取样检测抗压强度,确保达到设计要求(通常≥1MPa)。 对不合格区域进行补强处理,并分析原因优化工艺。 数据记录与归档 完整记录充填时间、材料用量、设备参数等数据,为后续优化提供依据。 建立充填质量追溯体系,便于问题排查和责任认定。 

通过严格把控上述环节,可确保矸石浆充填技术安全、高效、环保地实施,实现煤矿绿色开采与资源综合利用。