綜采工作面高效機械化矸石充填技術是通過利用煤矸石充填巷道或採空區，使採空區頂底板得到有效控制，有效抑止地面塌陷，從而實現高回收率的煤炭資源開採和煤矸石的綜合利用。
基本介紹
- 中文名：綜采工作面高效機械化矸石充填技術
- 適用範圍：煤炭行業井工綜採礦井
- 關鍵技術：具有自主智慧財產權的液壓支架
- 工藝流程：六個
技術背景,技術內容,技術原理,關鍵技術,工藝流程,主要技術指標,技術套用情況,典型用戶及投資效益,項目1,項目2,推廣前景和節能潛力,關係網,
技術背景
據不完全統計，我國國有骨幹大中型礦井“三下”（指建築物下、鐵路下和水體下）壓煤量達到140 億噸以上，其中建築物下壓煤占整個“三下”壓煤量的60%以上，水體下（包括承壓廢岩水上）壓煤占28%左右，鐵路下壓煤占12%左右。據不完全統計，全國國有重點煤礦僅村下壓煤約50 億噸。如果採用傳統的條帶開採法，“三下”壓煤的采出率僅為30%左右。另外，我國煤礦現有矸石山1600 余座，堆積量約45 億噸，每年矸石產量約1.5～2 億噸。這些矸石不僅占用了大量耕地，也對環境造成了一定程度的污染。
技術內容
技術原理
採空區的矸石充填依靠自壓式矸石充填機自動完成。充填時，自壓式矸石充填機的上刮板向下運輸充填矸石；下刮板向上推平漏矸孔下漏的矸石，並使矸石充填密實、均勻。在矸石充填過程中，隨著矸石充填高度的增加，自壓式矸石充填機會隨之上升，利用矸石充填運輸機對矸石的反作用力來壓實充填的矸石。
關鍵技術
1）具有自主智慧財產權的液壓支架；
2）自壓式矸石充填機；
3）可縮橋式皮帶。
工藝流程
利用綜采工作面高效機械化矸石充填技術採煤的工藝流程如下：
採煤技術流程圖其技術示意圖如下：
綜采工作面高效機械化矸石充填技術示意圖主要技術指標
1）煤矸石綜合利用率100%；
2）綜采矸石充填工作面生產能力可達到493 噸/日；
3）煤炭回收率提高25%。
技術套用情況
“礦井綜采工作面高效機械化矸石充填技術”2008 年獲得國家科技進步二等獎、山東省重大節能成果等獎項，並取得多項國家專利。
該技術已成功套用於翟鎮煤礦7201 和7204 工作面，為我國煤礦“三下”壓煤的規模性開採、井上下矸石的系統化井下處理提供了一條具有顯著經濟與社會效益的技術途徑。該項技術不僅適用於“三下”採煤，而且也適用於其它行業條件適宜的綜采面。
該技術發展了新的高效機械化開採工藝方式，將煤礦“掘、采”二元開採技術體系提升為“掘、采、處”的三元開採模式，解決了“掘、采”二元開採技術體系忽視采動對環境和資源的影響及損害問題，將礦井矸石的處理、“三下”壓煤的開採、保護地表納入煤礦開採的總體設計，可實現煤礦資源與環境的協調發展。
典型用戶及投資效益
典型用戶：新汶礦業集團有限責任公司
項目1
年生產原煤150 萬噸，7204 充填工作面以矸換煤量達18 萬噸。主要技改內容：將開採出的矸石運至充填面後，利用自主研發的新型實用專利液壓支架和自壓式矸石充填機來自動完成矸石充填和壓實工作，主要設備包括矸石液壓支架、自壓式矸石充填機和運輸皮帶等。節能技改投資額4076 萬元，建設期1 年。每年可節能12.8 萬tce，年節能經濟效益為3257 萬元，投資回收期15 個月。
項目2
年生產原煤150 萬噸，7201 充填工作面以矸換煤量達19 萬噸。主要技改內容：將開採出的矸石運至充填面後，利用自主研發的新型實用專利液壓支架和自壓式矸石充填機來自動完成矸石充填和壓實工作，主要設備包括矸石液壓支架、自壓式矸石充填機和運輸皮帶等。節能技改投資額4178 萬元，建設期1 年。每年可節能13.6 萬tce，年節能經濟效益3439 萬元，投資回收期15 個月。
推廣前景和節能潛力
一級煤礦“三下”壓煤開採已成為制約礦區發展的重大技術難題。該項技術革新了煤礦開採技術，開創了綜采工作面高效機械化矸石充填技術的新局面，填補了相關領域的空白，可有效提高“三下”壓煤的回採率，減少煤礦生產對地表及生態環境的破壞。預計到2015 年，該技術可在煤炭“三下”資源開採方面推廣10%，每年可回收約588 萬噸原煤，折420 萬tce。
關係網
該技術入選國家重點節能技術推廣目錄（第四批）；該批次技術共有22條，如下：
