矸石浆充填系统的主要工艺流程
发布时间：2025年09月18日 浏览量：29
整个系统通常包括地面制浆站、管道输送系统和井下充填工作面三大部分。
原料准备：
矸石： 来自井下的掘进矸石或洗选厂产生的洗选矸石。
胶结材料： 通常为水泥、粉煤灰等，用于提供充填体的后期强度。
水： 作为混合介质。
破碎与研磨：
将大块的煤矸石通过颚式破碎机、锤式破碎机等设备破碎至较小粒径（通常要求小于5mm或更细）。
配料与搅拌：
将破碎后的矸石、胶结材料、水和外加剂（如减水剂）按照预先实验确定的最佳配比，送入高速搅拌机中，混合搅拌成均匀的、浓度较高的浆体或膏体（坍落度通常控制在20-25cm左右）。
管道泵送：
制备好的矸石浆通过地面钻孔或斜井中的专用充填管道，利用充填工业泵（通常是液压活塞泵或螺杆泵）高压泵送至井下待充填的采空区。
井下充填：
浆体到达工作面后，通过预留的充填口注入采空区。采空区需提前密闭，防止浆体外流。
浆体在采空区内静止、脱水（如果设计需要）并逐渐凝固，最终形成具有足够强度的充填体，支撑上覆岩层。
技术特点与挑战
优点：
环保效益突出： 彻底解决矸石地表排放问题。
沉陷控制效果好： 充填率越高（充填体积与采出煤体积之比），控制沉陷的效果越好。
系统自动化程度高： 从制浆到泵送可实现集中控制和监测。
输送效率高： 管道输送不受地形限制，输送能力大。
挑战与难点：
初始投资大： 需要建设地面制浆站、购置破碎、泵送设备，铺设专用管道，投资成本较高。
运行成本较高： 电耗、材料（水泥）成本是主要支出。
工艺复杂： 对浆料配比、浓度、流速的控制要求严格，否则容易造成管道堵塞（“堵管”）。
可能增加采煤工序： 充填工作可能会占用一定的采煤作业时间，影响生产效率（但随着技术的进步，如“采充平行作业”，该问题正被解决）。
应用与发展
矸石浆充填技术是目前绿色矿山建设的核心技术之一，尤其在中国、德国、波兰等采煤大国得到广泛应用和持续发展。它不仅是处理煤矸石的最有效途径，也是实现煤炭资源“无废开采”或“绿色开采”的关键技术，代表了现代采矿工业向环保、安全、高效方向转型的重要趋势。
总结来说，矸石浆充填是一项将矿业固废处理与地质灾害防治完美结合的综合性技术，是实现煤炭工业可持续发展的重要支柱。
