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煤矸石似膏体胶结充填可行性研究报告目录1．研究背景与目的和意义 (1)2．充填法开采煤层技术条件 (2)3．充填围、充填采煤方式与充填系统能力确定 (3)3.1 充填围和充填采煤方式 (3)3.2 充填系统生产能力与充填材料消耗量计算 (4)4．充填方式确定 (5)5．充填材料构成与技术参数 (6)5.1 煤矸石作为充填骨料的可行性 (6)5.2 充填材料构成 (9)5.3 充填料浆技术参数 (9)6．充填工艺流程 (11)7．充填料浆制备与管道输送方案设计 (12)7.1 方案设计原则 (12)7.2 充填料浆制备站选择 (12)7.3 充填制备系统方案设计 (13)7.3.1 充填材料消耗量计算 (13)7.3.2 主要设施 (13)7.3.2 主要设备 (16)7.3.3 总图方案设计 (19)7.4 井下管道输送系统方案设计 (19)8．煤矸石似膏体胶结充填系统可行性评价 (21)8.1 环境评价 (21)8.2 制备系统可靠性评价 (22)8.3 管道输送系统可靠性评价 (22)8.4 效益评价 (26)1．研究背景与目的和意义某矿业XX（以下简称“某公司”）是某矿业集团所属主力矿山之一，煤炭储量700万t，三采区是某公司主要采煤工区，位于井田东北部，采区围东至矿井边界，边界线为F秦煤柱线，西部至F付断层，浅部为F秦与F付断层交汇处，深部至F花断层。
南部为F秦1与F付断层，北部为F付1断层，三采区面积2.1km2。
地面标高+209.35~+224.672m，埋藏深度约-50~-1000m。
可采煤层为二、四、七、九、十五、十九层煤，现主要开采二层和十五层煤。
地下矿山采矿活动，不可避免的留下大量采空区，如果未与时进行处理，采空区规模越来越大，会造成采空区顶板岩层突然垮落，不仅危与井下作业安全，而且会引起上覆岩层甚至地表的一定和变形，严重时会导致地表塌陷、地裂缝等重大地质灾害，对地表建（构）筑物造成严重破坏。
基于煤矸石似膏体胶结充填法控制下的覆岩移动规
律研究的开题报告
研究背景及意义：
在煤矿生产过程中，地表覆岩层往往会随着煤层采取而移动，造成
地面塌陷、地铁线路破坏等问题。
因此，为了保障煤矿生产安全及地面
建筑设施的安全稳定，需要采取有效的方法控制覆岩层的移动。
煤矸石似膏体胶结充填法是一种经济、环保、高效的覆岩控制方法，对煤矿地面建筑设施及地表环境的保护作用显著。
然而，在充填过程中，覆岩和胶结料之间的相互作用会影响覆岩层的移动规律，因此需要对覆
岩移动规律进行研究。
研究内容：
本研究基于煤矸石似膏体胶结充填法控制下的覆岩移动规律进行研究，重点包括以下几个方面：
1. 煤矸石似膏体胶结充填法的原理及工艺流程研究，探讨不同胶结
材料对覆岩层的控制效果；
2. 建立覆岩移动数学模型，探讨覆岩层移动的原因及规律；
3. 利用数值模拟工具，对覆岩层移动过程进行模拟，研究胶结料性质、覆岩结构等因素对覆岩移动规律的影响；
4. 利用实验室实验，验证数值模拟结果的准确性，提高煤矸石似膏
体胶结充填法的技术应用水平。
研究意义：
通过本研究的深入探讨，可以为煤矸石似膏体胶结充填法在煤矿覆
岩层控制中的应用提供技术支撑。
同时，本研究可以揭示覆岩移动的原
因及规律，为其他覆岩层控制方法提供参考。
此外，本研究对煤矿生产安全及地面建筑设施的保护也具有重要的现实意义。
综合机械化矸石膏体充填技术论文摘要：由于煤矿膏体充填技术是以煤矸石等大量固体废弃物为充填原料，形成的充填体是否对地下水环境造成影响及影响有多大，这个方面需要进行深入研究。
充填管道磨损严重，我们必须对充填系统进行研究，进行优化，从而降低管道磨损程度，延长其工作年限。
世界上大部分的采煤国家都存在着大量的“三下”压煤问题，德国、法国、波兰等国家的煤矿都曾采用过充填法采煤，在缓解对环境污染的同时获得了良好的经济效益与社会效果。
矿山充填技术的发展是为了满足采矿工业的发展，充填采矿法至今已有数百年的时间了，在这漫长的时间里，先后经历了废弃物干式充填阶段、水砂充填阶段、细砂胶结充填阶段和膏体充填、块石砂浆胶结充填、全尾矿胶结充填、超高水充填等为代表的现代充填采矿阶段，在慢慢改善环境保障充填效果的同时也取得了显著的经济和社会效益。
文章从膏体充填材料制备、充填材料的输送系统、充填液压支架和充填工艺四个方面来对综合机械化矸石膏体充填技术进行研究。
1 综合机械化矸石膏体充填技术矸石膏体充填的过程是一个先将矸石破碎加工，然后把矸石、粉煤灰、专用胶结料和水等四种物料按比例混合搅拌制成膏体浆液，再通过充填泵把膏体浆液输送到井下充填工作面，充填由液压充填支架和辅助隔离措施形成的封闭采空区空间的过程，整个充填工艺的流程可以分为矸石破碎、配比搅拌、管道泵送、充填体构筑等四个最基本的环节。
2 膏体充填材料制备2.1 充填材料配比（1）流动性能：新搅拌充填料浆的坍落度不小于180～220mm。
（2）可泵送时间：不小于4h，即从加水混合以后，静置4h，仍然能够正常泵送，这时候充填料浆无明显分层，坍落度还保持在150～180mm以上。
（3）静置泌水率：小于3%～5%。
（4）单轴抗压强度：在实验室标准条件下，8～10h不小于0.1～0.2MPa，在28d内不应小于1.0～1.5MPa。
（5）煤矸石最大粒径应小于25mm，其中小于5mm部分占35～45%。
无人机巡视系统操作界面以及所拍摄的图片中国设备工程 2024.03（上）图1 地面系统工艺流程图（1）矸石破碎子系统设计。
矸石破碎子系统主要负责矸石的存储、运输、破碎、筛分，为充填站生产提供合格的矸石粉；配比搅拌子系统主要负责原料的存储、给料、称量，是配制搅拌膏体的生产线。
矸石破碎加工系统设计在矸石棚内，包含原矸存储功能，选用系统移动锤式破碎站为主体，矸石破碎系统能力200t/h。
膏体搅拌配比泵送系统包含搅拌配比子系统及泵送子系统，其中搅拌配比子系统搅拌能力不低于满足充填泵送系统的能力。
泵送子系统选用一配备一台应急泵。
84研究与探索Research and Exploration ·工艺流程与应用中国设备工程 2024.03（上）向井下工作面输送，是自动化泵送的控制平台。
视频监测子系统主要负责充填系统关键环节的视频监视复核，是提高系统可靠性的重要组成部分。
管路闸阀监控子系统主要负责充填系统管路压力的远程监测及闸阀的远程控制，是预防事故及快速处理的重要组成部分。
生产管理系统主要负责第1～5项子系统的生产管理系统，包括用户权限管理、订单管理、仓容\仓料名管理、配方管理、设备参数管理、历史报警、历史趋势和用户操作追溯。
集控系统应急反应操作系统主要结合充填工艺和管路监测压力，对出现配料不足、管道压力过高等等突发情况进行应急操作。
数据接口和远程服务系统主要负责充填系统和企业层信息的数据接口要求，远程服务可以更快、更准确地为现场提供解决处理问题方案。
上述8个部分相互配套，协同运行，共同构成自动控制及监测系统的整体。
按照膏体充填生产工艺要求，需要在实现膏体充填设备全流程监控的基础上，具备更多自动化、信息化、智能化的特征。
自动化：充填全流程控制。
基于PLC 和组态软件的过程控制系统在矿山充填行业已较为成熟，除具备传统组态系统的界面、报警、归档、参数配置功能，项目将实现过程控制(即从原料到充填工作面)自动化，井上充填制备订单式一键启动，井下阀门远程监控，井下液位自动检测，全流程可视化的集控系统，保障生产过程全天候安全、稳定、高效运行。
充填开采工艺技术研究项目可行性研究报告龙煤双鸭山分公司双鸭山分公司双阳煤矿2012年5月8日一、项目名称与项目摘要1.1基本信息项目单位：龙煤双鸭山分公司双阳煤矿项目名称：充填开采工艺技术研究1.2项目摘要似膏体充填是煤矿绿色开采技术的重要组成部分，它是一种将煤矸石、粉煤灰等固体废物制作成无临界流速、不需脱水的膏状浆体，通过泵压或重力作用，经过管道输送到回采工作面，适时充填采空区的绿色开采技术。
膏体充填分胶结膏体充填、非胶结膏体充填。
该充填技术具有高采出率、环保、高安全性等优点，管道运输，材料选择广泛。
二、项目的意义和必要性（含技术突破对行业技术进步的重要意义和作用等），国内外现状和技术发展趋势，市场需求分析。
双阳矿三采区为富含水区，可采储量280万吨，该项目对此区域开采具有重大意义，是确保双阳矿持续稳定发展的重点。
充填开采是黑龙江科技学院重要建构筑物及水体下煤层环保高效开采技术，以水及粉煤灰为主要原料，紧跟回采工作面充填采空区，固化膨胀及时支撑顶底板，可实现顶底板暴露面积小时间短且无垮冒、覆岩及含水层无破坏、地表无明显沉陷等技术要求。
由黑龙江科技学院科研团队与双阳矿组成项目组，完成双阳矿三采上山区开采可行性研究报告，为进一步的项目决策提供科学依据。
采用膏体充填技术是个前沿的技术，正在研究试用阶段，前景非常广阔；三、项目的基础条件：与项目相关的前期工作情况，现有技术基础和工作基础，包括前期所取得的成果或技术（工艺）情况，国内外在该技术领域的专利情况，相关领域的试验及示范基地建设情况，研究开发队伍和产学研结合等情况。
1、承担单位概况（人员、资产、业务与管理状况），拥有知识产权状况（包括本项目已有知识产权状况）；黑龙江科技学院始建于1947年，是一所具有六十余年发展史的多科性普通高等院校，有先进的教研设施学校固定资产17.5亿元，其中，教学科研仪器设备值2.4亿元。
建有近30万平方米的教学用楼，10个数字化网络语音室，78个多媒体多功能教室以及数字化图书馆，拥有国内先进水平的现代制造工程中心、现代分析测试研究中心、国家安全生产技术支撑基础实验室。
(精品)山东华泰矿业有限公司煤矸石似膏体胶结充填可行性研究报告山东华泰矿业有限公司煤矸石似膏体胶结充填可行性研究报告中南大学二00八年十月目录1．研究背景及目的和意义 12．充填法开采煤层技术条件 23．充填范围充填采煤方式与充填系统能力确定 331 充填范围和充填采煤方式 332 充填系统生产能力与充填材料消耗量计算 4 4．充填方式确定 55．充填材料构成与技术参数 651 煤矸石作为充填骨料的可行性 652 充填材料构成953 充填料浆技术参数 96．充填工艺流程117．充填料浆制备及管道输送方案设计1271 方案设计原则1272 充填料浆制备站选择1273 充填制备系统方案设计13com 充填材料消耗量计算 13com 主要设施13com 主要设备16com 总图方案设计 1974 井下管道输送系统方案设计198．煤矸石似膏体胶结充填系统可行性评价 2181 环境评价2182 制备系统可靠性评价2283 管道输送系统可靠性评价 2284 效益评价261．研究背景及目的和意义山东华泰矿业有限公司以下简称华泰公司是山东新汶矿业集团所属主力矿山之一三采区是华泰公司主要采煤工区位于井田东北部采区范围东至矿井边界边界线为F秦煤柱线西部至F付断层浅部为F 秦与F付断层交汇处深部至F花断层南部为F秦1及F付断层北部为F付1断层三采区面积21地面标高20935224672m埋藏深度约-50-1000m可采煤层二四七九十五十九层煤现开采二十五层煤华泰公司三采区三下充填采矿法由于能够确保三下安全最大限度地回收矿产资源保护地下地表环境在有色金属矿山得到广泛应用近些年来由于充填材料充填工艺管道输送装备和技术的不断进步充填成本不断降低该方法在地下煤炭矿山推广应用华泰公司三采区三下由于多年的强化开采华泰公司掘进产生的煤矸石如果能够将这部分煤矸石彻底消化不仅可以恢复宝贵的土地资源创造显著的经济效益而且会对保护环境创建绿色矿山作出重大贡献新汶矿业集团二层煤二com平均厚11m开采上限为150m下限到F花断层煤柱平均走向长度1203m 倾斜长度1600m面积1925km2°32°顶板岩层为深灰色泥岩粉砂岩和浅灰色砂岩泥岩地段稳定性较差砂岩地段稳定性尚好2十五层煤十五层煤-400以上已开采完成根据实际揭露平均煤厚1m左右-400以com平均136开采上限为-200m下限为1000m平均走向长度823m倾斜长度1400m面积1152km2°32°顶板岩性及稳定性与二层煤华泰公司三采区主采煤层为二层和十五层煤根据山东科技大学三采区采充方案设计结论及建议和目前三采的实际情况二层和十五层煤在-360-500m左右开采深度采用充填面宽120非充填面宽60的开采方案-500左右以下采用充填面宽120非充填面宽80的开采方案华泰公司二层煤华泰公司层煤充填采用年工作30d每天班每班的工作制度·h-1或Qd 1440m3·d-12日充填量根据充填系统生产能力日充填量为14982m3·d-1式中压缩沉降系数取 10流失系数取106几何充填管路倍线按下式计算4-1式中管道起点和终点的高差充填钻孔预定位置标高m至-300m充填水平垂直高差约为m包括弯头接头等管件的换算长度在内的管路总长度首期充填范围水平管道长度00mm垂直段长度 1m计算得出首期充填范围内充填倍线仅为4完全可以实现自流输送充填煤矸石是采煤和洗煤的副产品是无机质和少量有机质的混合物煤矸石矿物成分以粘土矿物和石英为主常见矿物为高岭土蒙脱石伊利石石英长石云母和绿泥石类除了石英和长石外以上矿物均属于层状结构的硅酸盐这是煤矸石矿物成分的一个特点煤矸石的化学成分不稳定不同地区的煤矸石成分变化较大主要化学成分是SiO2Al2O3和C其次Fe2O3CaOMgONa2OK2OSO3P2O5N和H等此外也常含有少量TiVCo和Ga等金属元素物理力学性质及化学成份·cm-3 松散干密度 1 g·cm-3 渗透系数cm·s-1 中值粒径 2 d50mm 水上休止角水下休止角煤矸石260 128133 164×10-3 016 347o 276o 粉煤灰265 060089 104×10-4 002 430o221o 注1分子为干样松散干密度分母为水中沉积时松散密度2中值粒径d50粒级组成曲线上累积含量50时对应的颗粒粒径表5-2 充填物料不同粒径mm组成表充填料52 205 05025 02500075 0075005 0050005 0005煤矸石45 246 153 141 65 170 180 粉煤灰02 92 96 660 150表-3充填料压缩参数测定结果一览表充填料压缩系数MPa-1 压缩模量MPa 050KPa 50100 100200 200400 050KPa 50100 100200 200400 煤矸石338 112 057 028 053 161 317 645 粉煤灰226 070 050 032 120 400 540 851表-4充填材料化学成份测定结果充填料名称 CaO Fe2O3 MgO SiO2 Al2O3 K2O Na2OSO3 P2O5 410 650 169 5760 1939 187047 482 013 粉煤灰295 567 5643 2717图5-1充填料图5-1充填料-1充填料1粒级较粗mm以因此充填管道输送特性较差2SiO2含量较高具有一定的散体强度是较好的充填骨料3渗透系数 cm·s-1有利于充填体脱水和快速硬化综上所述进行改良后由于粉煤灰具有一定的悬浮性能可充填料浆浓度有效抑制骨料沉淀改善充填料浆管输性能减水剂 1415质量比质量浓度 7复合减水剂263t·m-3式中 30t·m-3265t·m-3煤矸石密度 26t·m-34混合固料中值粒径根据水泥粉煤灰煤矸石中值粒径和配比情况可以估算出混合固料中值粒径为0125mm5浆体体重 177t·m-36体积浓度Cv471 112Φ22m×h24m搅拌桶水泥和粉煤灰贮藏输送系统基本相同水泥粉煤灰用散装罐车运送通过压气卸入立式水泥仓和粉煤灰仓内经仓底插板阀星形给料机螺旋输送机m3·d-1水泥粉煤灰煤矸石 1415质量浓度为70的充填料浆体重为177t·m-3则浆体的质量为14982×177 265181t·d-1其中混合固料日消耗量为265181×07 185627t·d-1水为79554t·d-1混合固料中水泥18562720 9281t·d-1 7139m3·d-1水泥松散体重13t·m-3 粉煤灰9281×4 37124t·d-1 41712m3·d-1粉煤灰松散体重089t·m-3煤矸石9281×15 139215t·d-1 104673m3·d-1煤矸石松散体重133t·m-3com 主要设施1充填管道与充填钻孔1充填管道直径根据充填系统充填能力要求和充填料浆工作流速在兼顾能力输送可靠性料浆出口压力的基础上确定充填料浆工作流速v 35m·s-1充填管道内经DI应不小于≈011m 110mm 式中充填系统小时充填能力Qh 120m3·h-1v充填系统设计工作流速v 35m·s-1 12600m·h-12充填管道壁厚充填管道壁厚按下式计算∶-2式中管道所受最大压强取5MPa－钢材抗拉许用应力焊接钢管取80MPa－磨损腐蚀量取25mm代入式-2得 719mm取壁厚8mm据此选取钢管外径1mm钢管壁厚mm实际管道有效内径D 116mmΦ159mm×14mm高锰钢管M16内径D 131mm钢管壁厚14mm垂直管道之间用管箍联结并加全焊带有母螺纹的管箍规格型号应与带有公螺纹的垂直管道相匹配且壁厚不小于14mm根据套管固定需要钻孔荒孔直径确定为245mm钻孔孔壁与套管之间用油井水泥固结同时施工两条钻孔一条使用一条备用在充填制备站预留另外两个钻孔的位置需要时可施工增加新的钻孔为尽量利用矿山已有井巷工程设计钻孔坐标为1钻孔X 395669551104Y 40067231548Z 2102钻孔X 395669577242Y 40067216823Z 2103钻孔预留X 395669603379Y 40067202098Z 2104钻孔预留X 395669629517Y 40067187374Z 210钻孔布置有3种方案方案I钻孔施工至-120绞车房标高水平-100m充填管道沿三二轨道下山至-300m水平经500m左右水平管道至首采充填工作面该方案的优点是可充分利用三二轨道下山钻孔深度小310m除钻孔与下山相连的短平巷24m外无需另行施工水平巷道从而节约掘进费用缩短建设周期其缺点是大量管道647m在下山内布置管道磨损严重更换周期短且发生事故时处理困难方案II钻孔施工至-100m水平新施工水平巷道至首采工作面上方另行施工200m深度二级钻孔-100m至-300m至首采充填工作面该方案的优缺点与方案I恰好相反方案III钻孔直接施工至-300m水平充填料浆沿-300m水平管道至首采充填工作面该方案与方案II相比钻孔深度加大-510m钻孔偏斜度需严格保证但无需在井下施工钻孔减少了充填管路中转环节提高了充填系统运行可靠度综合各方案优缺点推荐采用方案III钻孔与井下水平管道通过变径连接2煤矸石堆场煤矸石堆场容积按最大消耗量设计其有效容积应大于m3 -3式中K富余系数取K 12K4堆场利用系数取K 09据此设计煤矸石堆场容积1620m3规格长25m宽18m高36m满足连续12h充填煤矸石用量要求3稳料仓煤矸石稳料仓容积按02h充填煤矸石需要量计算应不小于104673m3·d-112h·d-1×02h 1745m3煤矸石稳料仓可用钢板卷制而成高度应满足装载机ZL-50装卸要求4水泥仓按水泥最大消耗量m3计算设计采用一个圆柱圆锥立式水泥仓仓体为钢板结构板厚mm圆柱直径Φ00mm圆锥母线角o仓底出料口直径Φ300mm仓全高m容积m3有效容积m3料仓装满系数085满足连续为了破坏放料过程中可能产生的料拱在仓底部周围安装电磁震动器为保证水泥均匀向后续螺旋输送机给料在水泥仓出口安装HXF300可调速星形给料机为维修与处理故障在星形给料机上方仓底排料口装300×300mm手动插板阀星形给料机最大消耗量为m3设计采用个圆柱圆锥立式仓仓体为钢板结构板厚mm圆柱直径Φ00mm圆锥母线角o仓底出料口直径Φ30mm仓全高m容积m3有效容积m3料仓装满系数085满足连续HXF350可调速星形给料机小时供料能力m3 在粉煤灰仓上部安装除尘器15添加即 115 × 928137124 464696t·d-1减水剂密度104t·m-3按日最大消耗量计算减水剂仓容积应大于8m3据此设计减水剂仓直径m高度20m容积1413m3有效容积m3装满系数085减水剂仓装满系数0·d-1要求水池底板应超过搅拌桶桶口5m以上考虑处理堵管事故时需加大供水量系统小时最大供水能力不能低于80t·h-18厂房充填制备系统除水泥仓粉煤灰仓水池外均应安置在专用厂房内煤矸石堆场可设置简易顶棚充填制备站还应设置中央控制室和相应的办公室煤矸石计量地磅房等9供排水供暖供电供排水供暖供电由矿山按要求解决com 主要设备1煤矸石破碎系统主要设备1电溜子电溜子起集料作用将煤矸石山的煤矸石均匀转运到输送皮带上由后者输送至破碎设备电溜子宽800mm长30m其中20m埋设在堆场底部另外10m以15°倾角架空布置到皮带运输机上方电溜子由本矿机械厂负责加工2破碎系统破碎系统包括破碎机和筛分机破碎粒度5mm以上供给建材厂中碎车间 5mm以下供给充填制备站破碎系统能力应满足 5mm以上粒度400t·d-15mm以下粒度141585t·d-13推土机堆场中配备一台推土机负责将电溜子两侧的煤矸石集中到电溜子上推土机型号TYB130B功率130HP生产厂家山东推土机总厂4皮带输送机皮带输送机根据破碎系统能力选择2充填制备系统1圆盘给料机煤矸石给料采用敞开座式圆盘给料机型号GPK200圆盘直径2000mm圆盘转速75r·min-1传动电机功率75KW外形尺寸长×宽×高 2770×2110×1860mm给料量100m3·h-1生产厂家朝阳通用机械厂2振动筛煤矸石稳料仓内的煤矸石通过圆盘给料机向振动筛供料剔除大块后进入皮带运输机振动筛采用自定中心振动式型号ZD1224筛孔尺寸5mm工作面积29m2处理量70-210t·h-1筛面倾角15°外形尺寸长×宽×高 2500×2150×1340mm生产厂家鞍山矿山机械厂3皮带输送机皮带输送机负责将来自圆盘给料机振动筛的煤矸石输送至搅拌桶因输送距离有限故选用TD75型通用固定式带式输送机带宽B 650mm托辊槽角20°物料堆积角20°输送物料最大截面积S 00342倾斜输送根据出料口与的高差以及距离倾角°25°输送倾角系数 C 带速V10m·s-1输送能力Q为Q S×V×C 00342×10× 0028m3·s-1 101m3·h-1 -4星形给料机水泥采用HXF300可调速星形给料机叶轮直径Φ300mm联轴器传动齿轮减速电机YTC561功率11KW通过调节转速小时供料能力在1023m3内可调采用HXF30可调速星形给料机叶轮直径Φ30mm联轴器传动转速·min-1时小时供料能力可m3·h-1水泥由螺旋输送机输送至搅拌桶型号GX螺旋直径300mm长度根据水泥仓与搅拌桶的距离确定输送能力212t·h-1由GX螺旋输送机输送至搅拌桶长度根据水泥仓与搅拌桶的距离确定输送能力t·h-16搅拌桶水泥粉煤灰煤矸石减水剂搅拌采用Φ2200×h2400mm的搅拌桶有效容积36m3按照120m3·h-1能力要求浆体在搅拌桶内的停留时间为736120 0061h 366min桶内布置双层搅拌叶片上层叶片为右旋式下层叶片为左旋式每层叶片数目6个两层共12片由于浆叶在搅拌过程中主要失效方式为磨损故建选用·min-1搅拌桶内安设料位计出浆口外接短钢管与充填钻孔内相连搅拌桶安装上下液位计出口安装电磁流量计和核辐射浓度计测定浆体流量和质量浓度搅拌桶底部设置清洗和故障排砂口由电动螺旋杆控制开启搅拌桶上部应设立捕尘设施搅拌桶生产厂家自行加工或吉林辽源重型机器厂7装载机采用2台ZL50前端式装载机分别布置在煤矸石破碎现场和充填制备站现场负责装载煤矸石装载机斗容3m3最大卸载高度3050mm卸载距离1280mm最大爬坡能力28°最高档速28 km·h-1发动机功率163KW8计量设备煤矸石计量采用电子皮带秤水泥与粉煤灰计量采用DE10冲板流量计减水剂及水计量采用LD-80电磁流量计浆体流量计量采用LD-100电磁流量计配LDZ-50电磁流量转换器浆体浓度计量采用核辐射浓度计料位计与各料仓搅拌桶设计时同步考虑9减水剂泵减水剂输送泵根据流量039058t·h-1确定com 总图方案设计煤矸石破碎系统与建材厂破碎系统同步考虑因此本总图设计仅考虑充填制备系统根据充填工艺流程主要设施和主要设备方案充填制备站总图方案设计如图7-1所示由于充填制备站地形平坦无高差可以利用因此充填制备系统厂房采用双层钢结构水泥粉煤灰减水剂输送系统搅拌系统控制系统充填钻孔均布置在厂房内充填钻孔先期施工两条预留另外两条位置厂房待主要系统和两条钻孔施工完毕后封顶厂房设计应考虑未来钻孔施工要求煤矸石堆场设置简易顶棚皮带输送机设置皮带走廊其他设施如动力房地磅房高位水池办公室等的布置参见图7-1 整个充填制备站面积9348m274 井下管道输送系统方案设计地表充填制备站制成的符合要求的水泥粉煤灰煤矸石浆体沿充填钻孔进入井下充填管道与充填钻孔布置方案相对应井下管道输送系统也有3种布置方案方案I钻孔施工荒孔直径245mm安装Φ159mm×14mm高锰钢管至-120绞车房水平标高-100m变径后与Φ140mm×12mm高锰主充填管道连接经24m短平巷进入-120绞车房平巷沿三二轨道下山至-300m水平最后经500m左右水平管道至首采充填工作面方案II钻孔施工至-100m水平变径后与Φ140mm×12mm高锰主充填管道连接主充填管道沿新施工水平巷道至首采工作面上方后另行施工200m深度二级钻孔-100m至-300m钻孔荒孔直径245mm安装Φ140mm×12mm高锰钢管至首采充填工作面方案III钻孔直接施工至-300m水平变径后与Φ140mm×12mm高锰主充填管道连接充填料浆沿-300m水平管道至首采工作面推荐采用方案III图7-1 华泰公司充填制备站总图布置方案井下管道安装与布设时应注意以下问题1为减少充填引流水和洗管水的用量减轻井下充填料浆排水压力同时提供堵管时的处理措施在钻孔与水平管道连接处添置三通管引入压风和高压水2保证合理的充填倍线如果倍线过小出口浆体压力过大管道磨损严重采场充填难度加大反之如果倍线过大则工作流速降低固体颗粒容易沉淀造成管道堵塞在正常情况下水平巷道中管路布设应有一定的下向坡度不允许向输送和充填尽量减少弯道接头因为在这些部位流速容易放缓局部阻力增大易造成堵管绝对避免锐角弯道的存在在易堵管部位如弯道等应设立事故处理阀门8．煤矸石似膏体胶结充填系统可行性评价81 环境评价煤矸石似膏体充填系统满足环境保护要求1充填骨料煤矸石来自井下掘进工作面回填井下不会恶化井下工作环境2煤矸石似膏体呈碱性不会恶化地下水质也不会对井下设备产生腐蚀破坏3煤矸石似膏体体积浓度高泌水率小不会脱出大量充填用水增加井下排水压力而且似膏体各物料混合均匀不会产生细颗粒随泌水流出采场而污染井下环境的现象4煤矸石回填井下有利于消灭矸石山和环境保护回收土地资源5充填采矿既提高了煤炭资源回收率又保护地表建构筑物有利于防止地下采矿引起地表移动和塌陷等地质灾害6充填用水可使用经过处理的井下废水实现水资源的循环使用82 制备系统可靠性评价由中南大学和山东新汶矿业集团按下式估算-1式中与粒径浓度等有关的速度系数≈105DI管道内径 DI 116mmg重力加速度输送载体水和100μm以下细颗粒密度-2粒径小于100μm的混合料质量煤矸石粒径小于100μm的颗粒含量约为42粉煤灰与水泥粒径小于100μm的颗粒含量约为92因此928137124 12×09213921512×042 8433t·h-1水的质量663t·h-1粒径小于100μm的混合料体积3185m3·h-1水的体积663m3·h-1推荐配比煤矸石似膏体充填浆体的载体密度 153t·m-3将有关参数代入式-1 134m·s-1设计系统工作流速v 35m·s-1是临界流速的26倍输送可靠性满足要求浆体实际工作流速受诸如管道直径充填倍线浆体阻力等众多因素的影响对粗骨料充填工作流速可按以下经验公式估算-3式中充填浆体容积液固比推荐配比煤矸石似膏体充填浆体的容积液固比X 112 N几何充填倍线华泰公司三采区首期充填范围内充填倍线为4 将有关参数代入式-3m·s-1高于设计工作流速相近输送性能满足要求2充填能力校核合理的输送能力是建立在充分利用有效压头从而使其充填能力最大按下式计算1m3·h-1 120m3·h-1 -4充填倍线是管路自流输送中的一个重要参数它有两个指标即几何充填管路倍线和可输送倍线或称最大允许充填倍线几何充填管路倍线按 34对于一个既定的充填系统几何充填管路倍线反映输送系统客观上所具有的输送能力但是实际上几何充填管路倍线受许多经常变化的因素所支配如满水点的位置砂浆浓度负压区段的范围水头损失及垂直管段的满管度等另外还受开拓系统作业方式充填地点的变化等因素的影响因此在实际生产中何充填管路倍线是个经常变化的数值设计中应根据开采要求按最大允许充填倍线及合理的水砂比考虑输送能力为保证顺利实现管道自流输送充填料几何充填管路倍线应小于最大允许充填倍线允许充填倍线最大允许充填倍线是根据实际压力和浆体比重计算的实际应用中可按下式估算-5式中垂直管段的满管系数取0管道局部阻力系数取11浆体密度推荐配比煤矸石似膏体充填浆体密度为177t·m-3i浆体水力坡度砂浆水力坡度104Pa·m-1按以下两种方法计算∶1金川公式式中清水水力坡度按下式计算∶清水摩擦阻力系数按下式计算∶00218 管道敷设系数取11将各有关参数代入式8-7得∶01556沉降阻力系数按下式计算∶充填料平均粒径cm 016mm即0016cm颗粒平均沉降速度cm·s-1第i级颗粒的沉降速度cm·s-1为计算引入系数A如果第i级粒径为di当di 03A时≤di A时≤di 45A时≥45A时第i级粒径的产率k颗粒形状系数对于尾砂和人工砂k 08煤矸石颗粒平均沉降速度为564cm·s-1表8-1表8-1 煤矸石颗粒沉降速度计算结果粒径cm 035 0125 00375 0012875 000625 00027500005 ai 45 246 153 141 65 170 180 密度cm·s-1 26 26 26 26 26 26 26 A 00397 00397 00397 00397 00397 00397 00397 3824 1784 462 142 034007 0002 17208 43886 07069 02002 00221 0011900004 粉煤灰02 92 96 660 150 将有关参数代入式8-9得 10724将有关参数代入式8-6得 022782陕西省水利科学研究院公式02693最终砂浆水力坡度砂浆水力坡度取最大值即 0269将有关参数代入式得最大允许充填倍线 79由此可知因此似膏体自流m垂直段长度高效能人士的50个习惯在行动前设定目标有目标未必能够成功但没有目标的肯定不能成功著名的效率提升大师博思崔西说成功就是目标的达成其他都是这句话的注释现实中那些顶尖的成功人士不是成功了才设定目标而是设定了目标才成功一次做好一件事著名的效率提升大师博思崔西有一个著名的论断一次做好一件事的人比同时涉猎多个领域的人要好得多富兰克林将自己一生的成就归功于对在一定时期内不遗余力地做一件事这一信条的实践培养重点思维从重点问题突破是高效能人士思考的一项重要习惯如果一个人没有重点地思考就等于无主要目标做事的效率必然会十分低下相反如果他抓住了主要矛盾解决问题就变得容易多了发现问题关键在许多领导者看来高效能人士应当具备的最重要的能力就是发现问题关键能力因为这是通向问题解决的必经之路正如微软总裁兼首席软件设计师比尔盖茨所说通向最高管理层的最迅捷的途径是主动承担别人都不愿意接手的工作并在其中展示你出众的创造力和解决问题的能力把问题想透彻把问题想透彻是一种很好的思维品质只要把问题想透彻了才能找到问题到底是什么才能找到解决问题最有效的手段不找借口美国成功学家格兰特纳说过这样的话如果你有为自己系鞋带的能力你就有上天摘星星的机会一个人对待生活和工作是否负责是决定他能否成功的关键一名高效能人士不会到处为自己找借口开脱责任相反无伦出现什么情况他都会自觉主动地将自己的任务执行到底要事第一创设遍及全美的事务公司的亨瑞杜哈提说不论他出多小钱的薪水都不可能找到一个具有两种能力的人这两种能力是第一能思想第二能按事情的重要程度来做事因此在工作中如果我们不能选择正确的事情去做那么唯一正确的事情就是停止手头上的事情直到发现正确的事情为止运用2080法则二八法则向人们揭示了这样一个真理即投入与产出努力与收获原因和结果之间普遍存在着不平衡关系小部分的努力可以获得大的收获起关键作用的小部分通常就能主宰整个组织的产出盈亏和成败合理利用零碎时间所谓零碎时间是指不构成连续的时间或一个事务与另一事务衔接时的空余时间这样的时间往往被人们毫不在乎地忽略过去零碎时间虽短但倘若一日一月一年地不断积累起来其总和将是相当可观的凡事在事业上有所成就的人几乎都是能有效地利用零碎时间的人习惯10废除拖延对于一名高效能人士来说拖延是最具破坏性的它是一种最危险的恶习它使人丧失进取心一旦开始遇事推托就很容易再次拖延直到变成一种根深崹蒂固的习惯习惯11向竞争对手学习一位知名的企业家曾经说过对手是一面镜子可以照见自己的缺陷如果没有了对手缺陷也不会自动消失对手可以让你时刻提醒自己没有最好的只有更好习惯12善于借助他人力量年轻人要成就一番事业养成良好的合作习惯是不可少的尤其是在现代职场中靠个人单打独斗的时代已经过去了只有同别人展开良好的合作才会使你的事业更加顺风顺水如果你要成为一名高效能的职场人士就应当养成善于借助他人力量的好习惯习惯13换位思考在人际的相处和沟通里换位思考扮演着相当重要的角色用换位思考指导人的交往就是让我们能够站在他人的立场上设身处地理解他人的情绪感同身受地明白及体会身边人的处境及感受并且尽可能地回应其需要树立团队精神一个真正的高效能人士是不会依仗自己业务能力比别人更优秀而傲慢地拒绝合作或者合作时不积极倾向于一个人孤军奋战他明白在一个企业中只有团队成功个人才能成功善于休息休息可以使一个人的大脑恢复活力提高一个人的工作效能身处激烈的竞争之中每一个人如上紧发条的钟表因此一名高效能人士应当注意工作中的调节与休息这不但于自己健康有益对事业也是大有好处的及时改正错误一名高效能人士要善于从批评中找到进步的动力批评通常分为两类有价值的评价或是无理的责难不管怎样坦然面对批评并且从中找寻有价值可参考的成分进而学习改进你将获得意想不到的成功责任重于一切著名管理大师德鲁克认为责任是一名高效能工作者的工作宣言在这份工作宣言里你首先表明的是你的工作态度你要以高度的责任感对待你的工作不懈。
