山東匯發礦業科技有限公司是一家以從事礦山(煤礦、金屬礦)充填開採工藝設計與施工、礦用機械設備製造、礦山充填膠結材料研發及礦山環保除塵技術為主,集設計、開發、生產、銷售為一體的現代化科技企業。
基本介紹
- 公司名稱:山東匯發礦業科技有限公司
- 總部地點:濟南
- 成立時間:2006年
- 經營範圍:礦山(煤礦、金屬礦)充填開採工藝設計與施工
公司發展,企業團隊,工程範例,
公司發展
公司創立於2006年,總部坐落於濟南高新區銀荷大廈A座8層,下設兩所生產基地,分別為位於濰坊市臨朐經濟開發區的濰坊隆基建材設備製造有限公司生產基地及位於德州市臨邑縣經濟開發區的山東匯發礦業科技有限公司生產基地。公司占地約2.7萬多平方米,公司現有員工500名,其中博士5名,碩士25名,大學本科以上學歷占70%。公司於2012年通過ISO9001國際標準體系認證,並於同年獲山東省高新技術企業認定。共申請礦山充填相關技術、工藝專利80餘項,其中發明專利20餘項。
公司自成立以來,憑著良好的信用、優良的服務與國內多所高等院校及科研機構建立了長期的合作關係。目前,已與山東科技大學、青島理工大學聯合組建了企業內部科研所,並由公司投資在青島理工大學建造了國內最先進的漿體充填材料兩相流環管實驗室,可進行充填料漿輸送參數對於充填系統的最佳化研究。
山東匯發礦業科技有限公司始終貫徹“崇德廣業、健行不息”的核心價值,堅持“以研發為導向、科技引領市場、獨占行業鰲頭”的戰略目標和“科技無限、質量第一”的質量方針,切實為廣大客戶服務。我公司將以綠色充填開採、無廢充填開採為導向,大力發展綠色可持續的礦山企業,公司願與國內外客戶誠摯合作,竭誠為客戶提供優質高效的工程設計、工程諮詢和工程施工服務。
近年來公司發展項目
河北冀中能源公司-邢台煤礦乾式矸石粉煤灰充填工程;山東能源公司-肥礦集團曹莊煤礦似膏體自流充填系統(國內首例充填防治水工程);山東新汶礦業集團-翟鎮煤礦矸石粉煤灰充填工程等。
企業團隊
■山東匯發礦業科技有限公司
■山東匯發礦業科技科學研究所
■山東匯發礦業科技——青島理工大學充填實驗室
■濰坊隆基建材設備製造有限公司
合作團隊
■山東科技大學
■青島理工大學
■中國礦業大學
■中南大學
工程範例
煤礦充填工藝部分
1、膏體充填工藝:山東能源集團——肥城曹莊煤礦充填系統
膏體充填工藝:可按充填管路倍線與充填材料的學度參數分為自流膏體充填工藝,泵送膏體充填工藝。山東能源集團——肥城曹莊煤礦充填系統,山東匯發礦業科技有限公司設計採用自流似膏體充填工藝法。充填材料主要是採用本礦的煤矸石、自備電廠的粉煤灰,配以膠結材料。採用全自動化控制系統進行充填物料的自動配料與攪拌,形成高濃度膠結充填料漿,通過鑽孔和井下鋪設的管道輸送到采場進行充填,整個系統從物料的添加、混合、攪拌至輸送全部採用自動化控制,全程電視監控。該技術成功套用以後,既可以解決煤矸石地面堆放嚴重污染環境及占地難題,最重要的是:充填採煤技術有效地限制了岩層移動。減少礦壓對底板的破壞深度,從而解決出大量底板承壓受水威脅煤層與工業廣場煤柱,村莊煤柱,大大提高了資源回收率,大大延長礦井的服務年限!承壓水體上煤資源充填開採是我國首例採用充填防治水開採的先例,現已申報國家科技獎項。
2、矸石(廢石)充填工藝:山東能源集團——新汶礦業翟鎮煤礦充填系統
矸石(廢石)充填工藝,按充填方法與工藝設計可分為:全矸(廢石)充填、粉煤灰矸石(廢石)充填、矸石(廢石)注漿膠結充填工藝等。
山東匯發礦業科技有限公司為新汶礦業集團翟鎮煤礦設計施工的充填系統,主要充填目的是有效地控制地表沉陷以解放工業廣場壓煤資源。同時解決矸石山的安全、環境、占地等各方面的問題。由山東匯發礦業科技有限公司進行充填系統的設計與施工。
地面系統採用自備電廠的兩個粉煤灰倉,新建一個矸石破碎站,同時也可採用洗煤廠的洗矸,在地面配製好充填料後,由充填井經轉載進入采場。利用綜合液壓支架後懸溜子運矸,矸石通過溜槽卸載孔,自上而下進行採空區充填。按設計充填體的強度和密實度,在矸石的充填過程中,採用綜合支架進行充填體的密實處理,以增加充填體的強度與密實度。
本充填工藝系統也可以直接或配比井下矸石或廢石,已達到新矸(廢石)不升井充填工藝。
此充填技術與工藝採用當地適合的工業膠結料或工藝廢棄料進行井下充填。並可以進行矸石或廢石不升井,直接進行井下矸石或廢石的充填。
3、河北冀中能源——邢台煤礦充填系統
山東匯發礦業科技有限公司為河北冀中能源—邢台煤礦製作的充填系統,是將地面的矸石和粉煤灰按照一定的比例混合後,經大直徑鑽孔,直接投放到到井下矸石倉,通過皮帶和轉載機輸送到工作面機尾。經充填支架後尾樑上懸吊輸送機充填到採空區。並有支架上安裝液壓搗實機構。經夯搗密實後,形成設計強度的充填體,達到支撐頂板的目的。
採用山東匯發礦業科技有限公司充填系統技術後,可解放工業廣場壓煤儲量2000多萬噸,延長礦井壽命20年,經濟效益達百億元!同時,每年消滅矸石和粉煤灰60多萬噸,充填控制採用地面全自動控制系統。利用固體充填開採技術實現了煤礦地面無塌陷無矸石山的綠色開採。
充填開採的綜合效果:固體充填採煤技術是煤炭行業實現節約發展和清潔發展的有效途徑之一,可以實現“四方一保一延長”,即:防火、防水、防瓦斯聚焦、防衝擊地壓,實現安全、節能、環保和延長礦井壽命。
該項充填採煤技術和工藝,有效消除了多種安全隱患,提高了資源回收率,延長了礦井壽命,消除了矸石山的粉煤灰占地和污染,可以實現不遷村開採。該項技術提供了一種全新的採煤方法,為礦井重大災害的預防提供了有效地手段,對於相似條件的礦區,具有一定的推廣套用價值。
4、高水材料充填工藝系統
高水材料充填工藝就是採用高水速凝材料製備而成的一種新型膠結充填料的充填工藝方法。用於採空區充填有著工藝簡單、凝結速度快、性能穩定等優點。
充填開採系統是採用高水材料配比,具有固水能力強,水化硬化體體積比含水率高達90%,重量水固比2.57:1;速凝性強,甲、乙漿液混合後,24小時強度可達4.0MPa以上;具有良好的可泵性能,即甲乙兩種漿液單獨存放或輸送能保持1天以上不結底、不凝固。而且在充填系統上,完全採用了國產的灌漿泵和攪拌機或液壓雙作用充填泵構成充填系統。
與水砂、矸石、膏體三種充填料相比較,高水材料還具有一下鮮明的特點:容易輸送。高水材料呈液體狀態,採用管道自流輸送,不需動力;任意成形。具有良好的流動性,是充填料不受採空區幾何形狀的限制
高水充填開採系統與其他充填方法相比,初期投入低、操作簡單、易推廣、自動化程度高。該項技術還具有充填與回採互不影響,採空區充填效率高等特點,可消耗大量礦井水,減少排水對地面的污染,大大降低排水費用,經濟和環境效益明顯。
該充填工藝與材料用於採空區填漏、井下防滅火、錨噴支護、道路搶修等。
5、高水膨脹材料充填開採工藝
高水膨脹材料充填開採工藝,是山東匯發礦業科技有限公司以高水膨脹材料充填技術為依託,深度研究與開發的高水膨脹充填工藝及材料與減沉陷技術。利用自行研發的“自流輸送、主動接頂”工藝。充填系統充填後體積膨脹可達150%;句測試和實驗,表明充填體能夠有效地主動接頂。控制地表無明顯沉降。同時還可以大量消耗固體廢棄物和污染物,有效促進生態環境的保護與治理。
該充填系統具有:固化時間短、早期強度高、工藝流程簡單、自動化程度高、充填速度快、運行成本低等諸多優勢。對於提高礦山回採率,改變採煤工作面的作業環境、提高安全程度,保護開採範圍內的地質環境、消除自然災害等方面有重要意義。
充填系統主要原材料組成
基料:粉煤灰、赤泥、尾砂等矽質材料;輔料:石膏、石灰、膠結料、鋁熱熟料和膨脹劑。
充填系統材料料漿特性
將基料和輔料混合後,製成固水質量比為1:1.3~1.5的充填料漿,即高水膨脹劑。具有良好的流動性。料漿在2小時以內呈液體狀態,可實現自流輸送。料漿2小時以後開始固化並伴隨120%~150%左右的體積膨脹。體積膨脹可使固化後的充填體實現與頂板的主動接觸。有效控制岩層移動!
充填體具有足夠的強度和穩定性。固化後的充填體式基料中的二氧化矽、三氧化二鋁與輔料中的鹼土氫氧化物發生化學反應而生成的具有水硬膠凝性能的含水性矽酸鈣和含水鋁酸鈣。這兩種化合物的化學性質非常穩定。可以長期控制岩層移動。
充填體具有足夠的抗壓性。固化後,充填體的單向抗壓強度表現:12小時達到0.5MPa;24小時達到1.2MPa;2個月達到15MPa;19個月達到30MPa。
金屬礦山充填工藝部分
1、金屬礦膏體全尾充填工藝:山東黃金集團——三山島金礦充填工藝
金屬礦膏體全尾充填開採是一種無廢理想的生態採礦模式,膏體全尾砂充填技術或將成為無廢開採的核心技術載體,高濃度/膏體全尾砂充填技術與廢石膠結充填技術互相結合、協同處理地表尾礦與井下廢物的可持續性融合技術。此充填技術能最大限度減少廢物、資源和能源極致利用、環境污染與破壞最小的可持續採礦範例。
山東匯發礦業科技有限公司開發的金屬礦山尾砂充填技術仍是目前套用最為廣泛的充填工藝技術,以自流輸送為主。系統通過立式砂倉,採用創新活化造漿技術以及噴咀布置等,將全尾砂直接泵入立式砂倉,經高效沉澱、澄清脫水,採用高壓水/氣活化尾砂,將極細粒的全尾砂直接製備成高濃度砂漿,進行采場充填。
為降低礦山充填成本,山東匯發礦業科技有限公司與科研院校聯合研製的專用新型複合充填膠結材料。以低成本、強度性能高、環保等越來越受到重視與歡迎。其充填成本的大降低,從而更能推動膠結充填技術更廣範圍推廣套用。
2、鐵礦充填工藝:安徽草樓鐵礦充填工藝
金屬鐵礦充填是採用全尾砂漿從選廠泵送到充填站立式砂倉,經一段時間沉降,使尾砂濃度達到70%左右。充填時通過雙管螺旋給料機按設計配比添加膠結料,再通過雙軸攪拌機和高速活化攪拌機將水泥和尾砂充分攪拌後通過充填管道輸送到採空區。充填料泵可按充填管路輸送倍線設計自流充填或加壓泵輸送充填工藝。
山東匯發礦業科技有限公司以礦山實際套用為出發點,在常規尾砂充填控制基礎上,採用大型西門子S7-300系列PLC對於所有開關數據量。模擬數據量進行統一採集,並配以電視全程監控,聯合控制與管理。控制畫面採用WINcc軟體,能實現全站生產現場無人職守與數據遠程控制與管理。
3、分級尾砂制磚工藝,尾砂處理新途徑
近年來,國家環保部門及多方管委會以嚴格控制排尾與新建尾礦庫的審批,而老型尾礦庫的安全形成一定的威脅。同時也要投入巨資維護。以致大量的尾礦無法排放與處理。
為此山東匯發礦業科技有限公司針對如此巨量的尾礦積壓,開發了尾礦綜合利用工程,通過排除尾礦中的有害組份如,選硫除鐵,尾砂脫水,制磚等工藝程式,製成標準建設用磚。
金屬礦尾礦在無其他有害成份時,可直接加入膠結料與骨料,可以生產實心為啥轉,蒸養磚,鋪路磚等。按金屬尾礦種類,我公司可以按尾礦中的成份種類和含量,設計指導制磚類型與發展方向!山東匯發礦業科技有限公司願為您量身定做,結合您的實際情況,進行規劃設計與建設!
充填專用膠結材料部分
1、速凝固化充填膠結材料
速凝充填專用膠結料,是我公司與山東科技大學、青島理工大學共同研製的速凝固化膠結料。是一種新型膠凝材料。速凝充填材料的誕生,為我國礦業充填開採提供了一種新的方法。對膠結充填採礦是一項重大的突破和發展。
本產品全部採用工業廢渣在激化劑的作用下產生的物質作為凝結材料,這種凝結物質不是由鈣矽比C-S-H、C-H等抗水溶蝕能力差的物質組成,而是由鹼土—鋁矽酸鹽水化物、鹼—鹼土鋁矽酸鹽水化物、多種種類沸石半晶質物質(霞石、長石、方鈉石、鈉沸石、桿沸石)低鹼性C-S-H凝膠、CaO·Al2O3·xSiO2·yH2O等組成。經研究表明,這些物質的組成很複雜,但在高水壓(﹥0.4Mpa)飽水條件下,具有很好的耐久性能。
本產品含有鋼渣,鋼渣中含有f-CaO、f-MgO,而CaO、MgO和水進行化學反應時,其固相的絕對體積反應後分別比反應前增加了77%、97.92%。由於鋼渣經過1650℃的高溫鍛燒,其中的f-CaO、f-MgO處於死燒狀態,所以水化活性較低,隨著時間的推移,它仍然會水化。因此材料中的鋼渣組分發生水化時,會使得材料產生微膨脹效應,使材料自身更加密實,且對管片和圍岩填充也更密實。高水壓(﹥0.4Mpa)飽水條件下,
本產品採用激化劑作為增稠劑和保水劑,利用其細度和吸附性加速粒子間的吸引和需水量來增加漿體的粘度和凝聚性能,從而達到在抗水分散性能。
速凝充填膠結材料的主要特點:
1. 早期強度高、強度上升快,後期體強度高而且穩定。
2. 容易接頂,控頂效果好;
3. 充填時不脫水而無污染井巷問題;
4. 管路易輸送,管道磨耗小;
5. 充填料可進行全尾充填無需要分級處理。
6. 製備輸送工序與設備工藝簡單;
7. 采場采充交替時間短,利於勞動生產組織和提高勞動生產率;
8. 材料無毒無害,具有明顯的經濟、社會和環境效益,套用前景十分廣闊。
該材料既可用於礦山充填、地下注漿、道路建設等領域,又是礦山採空區堵露、滅火、阻燃理想材料,同時也可以作為巷道漏風縫隙以及上山區域防滅火充填材料。速凝膠固粉具有所有水泥所不能實現的可貴特性,即該材料調配的漿液能在很大的水固化(體積含水率為85-90%)條件下,可以控制在5-30分鐘內凝固、硬化最終變成一種較堅硬的固體。
2、高水充填材料
我公司生產的高水速凝固化充填材料(以下簡稱高水材料)廣泛套用於煤炭行業巷旁充填支護,採空區堵漏滅火、阻燃、井巷壁厚充填支護等。冶金行業金礦、鐵礦等的單位充填和尾砂填充、廢料充填的膠結材料。高水材料在建築、環保、水利、交通、石油等領域也有廣泛的套用前景,這種材料與傳統的水泥混凝土相比,可以水代替骨料,具有“滴水成石”的功能,凝固後所形成的固體被稱為“神奇的人工石”。
一、高水材料的特性:
1、充填體含水率高,用高水材料進行充填所形成的充填體體積含水率高達87%—90%,與之對應的重量水固比範圍為(2-3:1),重量比含水率範圍:69%—75%,井下充填1立方米空間體積的固化材料用量範圍為297kg—390kg;在金屬礦山、尾砂固化膠結充填工藝中,當充填料漿濃度為60%—70%時,充填1立方米空間高水材料用量80—150kg。
2、凝固速度快,組成高水材料的甲、乙兩種漿液混合後5—30分鐘以內完成初凝。
3、早期強度高,增長速度快。各齡期的強度可為:≥1.5Mpa/2h;≥3.0Mpa/24h;≥4.0Mpa/3d;≥5.0Mpa/7d;
4、泵送性能好。甲、乙兩種材料的漿液混合前可達24小時以內不凝固、不結底。
5、充填體具有較高的殘餘強度和良好的“恆阻”特性。
6、高水材料本身無毒、無害、腐蝕性小。
二、高水材料的固化機理:
1、甲、乙兩種漿液混合均化後,很快發生反應,生成長針狀、柱狀鈣礬石結晶結構;這些長針狀、柱狀結構交錯在一起形成了一個堅固的網狀骨架,骨架中包含有大量的結晶水,網狀骨條象海綿一樣又吸附大量的游離水(自由水)。重50±1.0kg(含添加劑;當前廠家包裝的每袋淨重50±1.0kg)。
3、高水膨脹充填材料
膨脹材料充填系統,是我公司以高水膨脹材料充填技術為依託,深度研究與開發的高水膨脹材料。該材料與具有:固化時間短、早期強度高、工藝流程簡單、自動化程度高、充填膨脹係數大速度快、運行成本體低等諸多優勢。
高水膨脹充填材料的主要原料組份:
A、基料:粉煤灰、赤泥、尾礦、風積沙等矽質材料;
B、輔料:石膏、石灰、水泥、鋁養熟料和膨脹劑。
高水膨脹充填材料料漿的主要特性:
可採用液固質量比為130~150%;的充填料漿,即高水膨脹材料。其特點為:
A、良好的流動性。料漿在2小時以內呈液體狀態,可實現自流輸送。
B、適度的膨脹性。料漿2小時以後開始固化並伴隨30%以下的體積膨脹。體積膨脹可使固化後的充填體實現與頂板的主動接觸。
C、足夠的穩定性。固化後的充填體是基料中的二氧化矽、三氧化二鋁與輔料中的鹼土氫氧化物發生化學反應而生成的具有水硬膠凝性能的含水矽酸鈣和含水鋁酸鈣。這兩種化合物的化學性質非常穩定。
D、較強的抗壓性。固化後,充填體的單向抗壓強度表現:12小時達到0.5Mpa;24小時達到1.2Mpa;2個月達到15Mpa;19個月達到30Mpa。
E、頂底板移進和地表沉降觀測顯示沒有明顯移近,頂底板移近量最小值為0.5mm,最大值為20mm,平均值為6mm。
F、充填後採空區的地表無明顯沉降。
4、現澆泡沫輕質土
技術簡介:
現澆泡沫輕質土系值用物理方法將發泡劑水溶液製備成泡沫,與必須組分水泥基膠凝材料、水及可選組分集料、摻合料、外加劑按照一定的比例混合攪拌,並經物理化學作用硬化形成的一種輕質材料。
在這裡,膠凝材料以水泥為主;集料可以是河砂、海砂、山砂、風積砂、棒磨砂、尾砂、石屑等;摻合料主要為粉煤灰、礦渣等;泡沫是將發泡劑按照一定的稀釋及發泡倍率經特製的發泡設備生成緻密、直徑為30-300μm,且互不連通的氣泡群。
該材料可形象地理解為由水泥漿或水泥砂漿與泡沫均勻混合而成;其核心套用在於替代常規填土或替代常規充填材料。
主要套用:
就工程套用而言,現澆泡沫輕質土可有效發揮輕質性、固化後的自立性、強度特性、保溫隔熱特性以及易施工性帶來的技術經濟效益,其優越的環保特性則可帶來巨大的社會效益。
現澆泡沫輕質土其主要套用領域是,道路擴建、軟基路堤橋頭跳車處治、都橋路段的填築、橋樑減跨、地下結構減荷、基坑及地下管線回填、採空區充填、隧道進出口的填築和工程搶修和搶險等。
宗旨,現澆泡沫輕質土主要特性的套用通常不是單一而是綜合性的,如在道路擴建工程中,尤其是軟基路段的擴建工程,現澆泡沫輕質土即可發揮輕質性、固化後的自立性以及易施工性等綜合技術優勢;而無論在何處套用,對環境均無污染作用,且可節省土地資源、避免環境破壞,環保優勢明顯。
5、匯發堵水/加固
產品介紹:
本產品中屬於液態有機離分子樹脂材料,由A、B兩組份組成,施工時A、B組份料按固定配比通過專用氣動注漿泵和混合槍注入到鬆散或破碎的煤岩體裂隙中,能迅速反應,生成高濃度、高韌性的固結體,把原來鬆散的、破碎的、不連續的煤岩體圍岩膠結成連續的、完整的受力體。(本產品需採用專用氣動注漿泵和混合槍施工)
產品優點
滲透性強,遇水快速反應膨脹,有效封堵滲漏水通道;
固結體強度高,韌性大,能適應圍岩的動壓變化粘結性強,施工快捷簡單。
適用範圍
煤岩體裂隙滲漏水,湧水的快速有效封堵和固結;
井筒砌碹層的滲漏水的有效治理(結層縫隙水);
各種地下水的快速高效治理;
一定範圍內構築擋水牆。
6、匯發充填/密封
產品介紹
本系列產品中匯發充填/密封Ⅰ、Ⅱ號為有機樹脂材料,匯發充填/密封Ⅲ號為無機粉料產品。按適當比例混合,快速發泡堆積,流淌性小,發泡倍數高,反應溫度低,固化物具有膠的韌性和變形性,不發脆、不開裂,有優異的密封性能。配合我公司專業注漿施工。
產品優點
發泡迅速、發泡倍數高、可控;
無揮發性、刺激性氣體釋放;
阻燃;
韌性和變形性好,密封性能優異;
施工操作簡單、方便、高效快捷。
適用範圍
採空區充填,防止有害氣體積聚、泄露;
巷道或回採工作面圍岩冒落空間的充填;
封堵圍岩或煤避裂隙,防止漏風;
工作面上下隅角封閉。
充填實驗室與充填科技推廣活動
充填實驗室
山東匯發礦業科技有限公司廣泛與各大院校合作,由公司聯合青島理工大學在青島理工大學新校區聯合組建了充填實驗研究所,可以方便與公司科研人員,青島理工大學、山東科技大學相關的學科師生進行實驗與研究。實驗室主要以研究充填採煤,充填採礦,充填回填尾砂,充填膠結材料高水充填,高水膨脹充填,漿體與似膏體充填管道流阻,充填液相飽和,充填工藝管路倍線,充填材料配料等重要充填相關的數據以及試驗與研究。此實驗室是目前國內最為先進的二相環流充填管路環管試驗數據中心,從而奠定了公司雄厚的科技研發力量,為公司在礦業充填科技領域穩拓向前!