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托起煤炭綠色開采的希望

煤炭資訊網(wǎng) 2011-8-29 6:31:03    頭條
  一個蝴蝶效應(yīng),一個煤炭綠色開采的蝴蝶效應(yīng),因為具有獨立知識產(chǎn)權(quán)的高水膨脹材料充填采煤技術(shù)于2007年在山東省淄博市王莊煤礦的成功問世,在全國迅速醞釀和產(chǎn)生。

  2009年12月,山東省科學技術(shù)廳組織專家進行鑒定,該技術(shù)達到國際先進水平;2010年8月,被深深打動的中國工程院院士錢鳴高聯(lián)盟中國煤炭科學研究總院特殊開采研究所所長張華興、中國礦業(yè)大學教授許家林等9位國內(nèi)頂端專家,成立了以“深度研究高水膨脹材料充填采煤技術(shù)”為主要課題的院士工作站;2011年1月,山東省人民政府授予該技術(shù)2010年度科技進步一等獎;2011年5月,德國弗萊堡技術(shù)大學、弗萊堡大學邀請石建新礦長在第四屆中德礦山開采沉陷控制學術(shù)論壇上,作了以“高水膨脹材料充填采煤技術(shù)”為主題的學術(shù)報告。

  緣何,一石激起千層浪?該礦副礦長、總工程師劉樹江告訴筆者,該技術(shù)具有三大顯著特點。一是“自流輸送、主動接頂”的高水膨脹充填材料具有“固化時間短、早期強度高”等特點;二是“設(shè)備數(shù)量少、工藝流程短”的料漿在線數(shù)控制備和自流輸送系統(tǒng)具有“充填速度快、運行成本低”等特點;三是壁式充采工藝和巷式充采工藝具有“三下”壓煤的高回收率開采和地表無明顯沉降等特點。

  據(jù)了解,該技術(shù)具有五大明顯優(yōu)勢:一是基料和輔料來源充足而且豐富,適合推廣的地域相對廣泛;二是30%以下的體積膨脹使充填體實現(xiàn)支撐式主動和完全接頂,可以實現(xiàn)控制圍巖移動;三是充填體最終單向抗壓強度可超過10Mpa,可以有效控制圍巖移動;四是充填體中的含水硅酸鈣和含水鋁酸鈣是化學性質(zhì)非常穩(wěn)定的化合物,可以長期控制圍巖移動;五是大量消耗固體廢棄物。

  王莊煤礦礦長、黨委書記石建新介紹說,該技術(shù)可以破解困擾煤礦發(fā)展的四個難題:一是可以有效控制巖石層的運動,實現(xiàn)隔水層的穩(wěn)定,使煤炭開采后的地表水和地下水的水系不受影響或破壞;二是充填體保證了頂?shù)匕逯g無明顯移近,使原始的巖石力學平衡狀態(tài)不發(fā)生明顯破壞,垮落法導致的冒落帶、裂隙帶和彎曲下沉帶不發(fā)生,使采區(qū)范圍內(nèi)的地表不因采煤而發(fā)生明顯沉降;三是可以將矸石作為輔料材料直接填充到采空區(qū),然后再進行高水膨脹材料的填充,保證矸石不上井,直接減少或消滅矸石排放;四是充填體可以控制采煤工作面的圍巖移動,可以避免頂板的大面積垮落和承壓水的突然涌出;充填體充實了采空區(qū),減少了有害氣體的積聚空間和改善了采煤工作面的通風條件,可以降低瓦斯災害;采空區(qū)充實后,隔絕了浮煤與氧氣的長期接觸,達到了消除煤層自燃的目的。 (通訊員 邊仲芳 曹元良)


來源:科技日報      編 輯:一帆
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