咬定充填开采不放松

——龙湖矿攻克应用膏体充填开采技术难关纪实

2019年10月末，龙湖矿膏体充填开采项目矿建工程结束，共计施工1100米；2019年11月上旬，机电总厂、土建工程处等单位开始安装井上下工程；今年一月中旬，龙湖矿膏体充填开采项目安装工程结束，开始设备调试和试运转 。

今年3月6日，龙湖矿膏体充填开采项目正式竣工投产创效……

从项目立项至今，龙湖矿膏体充填开采项目得到了七矿公司和相关单位的大力支持，特别是龙湖矿参加项目建设的参战人员敢为人先、积极进取，干当前、想长远，不断改进和优化工艺，破解了投料井精准贯通、配比不佳堵管、工作面跑浆等硬核技术难题，攻克了保温技术难题，在黑龙江高寒地区实现了四季充填开采，探索出了更实用、更高效、更经济、独具七煤特色的充填开采工艺。

对于煤炭企业来讲，膏体充填开采方式具有回采率高、地表生态环境破坏较小、安全性高的优点，是资源型企业实现可持续发展的重要途径。但在七煤，这还是一项新技术，没有实践经验，堪称 “磨刀石”项目。靠什么挑战“磨刀石”，让膏体充填开采技术实现成果转化、在七煤落地开花？

七矿公司先后联系山东科技大学、中煤科工集团唐山研究院有限公司、龙煤矿业工程设计研究院有限公司、山东恒驰矿业装备科技有限公司研讨方案，并结合矿井压煤现状，利用龙湖矿一采下山区现有生产系统进行改造，创新应用膏体充填开采技术，提前回收矿井工业广场优质煤炭资源。

七矿公司主要领导亲自部署落实龙湖矿应用膏体充填开采技术，龙湖矿严控项目投资，制定工艺流程，组织参战人员倒排工期、挂图作战……一系列措施成为挑战“磨刀石”的“三板斧”。

龙湖矿严控项目投资，在制定工艺流程的同时，建立煤矸石破碎及投料系统，破碎后的煤矸石、粉煤灰通过变频称重给料机定量配比，经上料皮带运至投料井投入井下矸石仓；在六采工业广场设水泥罐，散装水泥经翻车机翻入井下水泥仓；建立井下充填泵站输料系统，矸石仓内混合料和水泥仓内水泥通过变频称重给料机，经皮带运输至充填泵站，再通过搅拌机和螺旋输送机加水搅拌后，由充填泵加压经充填管路输送至采煤工作面充填池内。

龙湖矿建立地面充填实验室，根据山东科技大学编制的龙湖矿膏体充填开采方案设计相关要求，通过试验数据分析，最终确定充填料配比为水泥含量6％、粉煤灰含量22％、矸石含量52％、水含量20％；制定岩移观测方案，在地面共设立了49个岩移观测站，在井下顺槽巷道安设16组顶板离层仪、8组顶底板移近量观测站、6组自制顶板下沉量监测装置，观测地表下沉量、井下覆岩压力和移动量。

龙湖矿科学合理确定充填开采地点，一采下山区68号煤层右三片、右四片工作面采用高档普采回采工艺，进行采煤、充填交替作业，使用五排五柱单体液压支柱挑长探梁支护顶板，采后顶板采用膏体充填支护。

龙湖矿膏体充填开采项目投产振奋人心，可谓来之不易，但在实际应用过程中也遇到了诸多难题，如何尽快啃下影响新技术应用的“硬骨头”？

公司领导多次深入龙湖矿井下充填开采工作面了解生产动态，认真研究分析生产过程中出现的问题，改进生产工艺，解决了一个又一个技术难题。通过反复实验，他们最终确定膏体配比方案，充填干料中粒径小于1毫米的占比55％以上，既保证了充填膏体凝固后有足够的强度，又保证了膏体的流动性和可输送性，解决了堵管的问题；将采煤工作面仰斜开采倾角增大至9度，充填膏体一次接顶率由60％提升至90％以上，提高了充填作业质量。

充填池内浆体压力主要集中在软帮侧已凝固的充填实体上，龙湖矿减少浆体对充填池下帮的压力及跑浆事故的发生，提高了充填作业的安全性；更换新型土工布，沥水率提高至约3％，加快了膏体凝固速度，性能明显提升；优化充填流程，每个充填池每次充料300至400毫米高即跳到下一个充填池充料，确保充填池内水分可以充分沥出和作业安全。

目前，龙湖矿充填队一个小班即可完成围池工作，四个小班可完成一个采煤、充填作业循环，通过优化劳动组织及岗位，实现了井上、井下多工种兼职作业和围池过程中采煤工、充填工、辅助工交叉作业，最终实现人员配备118人，比预计人员配置减少55人，降低了人工成本，经济效益明显。

经过近九个多月的充填回采，龙湖矿膏体充填开采顶板岩层移动没有明显的垮落带、裂缝带和弯曲下沉带的“上三带”分布，无周期来压显现。截至目前，地面无下沉量，消除了隐患，大幅降低了矿压显现强度。

龙湖矿创新应用膏体充填开采技术以来，与时间赛跑，既分工负责，又紧密合作，一次次讨论问题、分析原因，一次次思想碰撞、集智攻关，他们争分夺秒、连续作战，在多重合力的助推下，用辛勤的汗水换来了一次又一次的成功“捷报”，一个个难题迎刃而解，延长了矿井服务年限。

龙湖矿应用膏体充填开采技术后，可有效预防顶板事故和突水事故，消除采空区瓦斯积聚和浮煤自燃风险，提高煤矿安全保障能力；大量消化煤矸石，减少地面矸石山堆积占地，消除了环境污染，避免了地面基础设施、建筑物损毁和村庄搬迁，保护了生态和资源，实现了煤炭绿色开采，为集团公司和公司在同等条件矿井推广应用膏体充填开采技术、实现煤炭绿色开采提供了可借鉴的实践经验。