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淮北:覆岩隔离注浆充填技术探索绿色开采创新之路

2019年11月13日 15:19:30 来源: 新华网

  近日,安徽淮海实业集团中勘资源勘探科技股份有限公司(以下简称中勘科技公司)、淮北矿业集团、中国矿业大学联合举办“绿色开采技术”新闻发布会,从发布会上获悉,“覆岩隔离注浆充填绿色开采技术”在淮北及国内多个矿区得到推广应用,符合国家生态文明建设新理念,取得了较好的经济效益和社会效益,探索出了一条实现矿井绿色开采、生态保护和促进地方经济协调发展的创新之路。

  多方合作“磨砺”新技术

  作为华东最大的动力煤生产基地,淮北矿区横跨淮北、宿州、亳州三市,矿区面积9600平方公里,矿区井田范围内城镇、村庄、大型建(构)筑物分布密集,严重压覆资源。据统计,全矿区共有压煤村庄444个,压占资源量23.7亿吨,占保有储量的58.6%。近年来,每年的迁村费用高达7至8亿。

  为缓解矿地矛盾,规避村庄搬迁后的土地利用风险及高昂的迁村费用,同时维持矿井生产稳定,从2002年开始,淮北矿业集团与中国矿业大学合作开展了“覆岩隔离注浆充填不迁村开采技术”研究,在中国工程院院士、教授钱鸣高的学术思想和关键层理论的指导下,中国矿业大学教授许家林带领的“岩层移动与绿色开采”课题组于2009年研发成功,并最早在淮北矿区投入应用。

  中勘科技公司作为该项技术的唯一施工方及研发的重要参与者,与中国矿业大学专家、煤炭企业的技术人员共同开展了相关的施工工艺研究并建立相应的工程系统,掌握了关键层判别、注浆层位的选择、注浆时机的把握、注浆压力、扩散范围的控制以及注浆材料选择等各个技术环节,对工程监测、项目管控、效果评价形成了一套系统的控制流程和方法,在此基础上实现了该项绿色开采技术的产业化、规模化。

  绿色开采填补国内空白

  据介绍,覆岩隔离注浆充填不迁村开采技术在电厂粉煤灰无害化处置,建(构)筑物、水资源和可耕地保护,煤炭资源的高效开采方面,取得了显著的技术突破,是煤炭充填开采技术中充填成本低、开采效率高、水资源和建(构)筑物(可耕地)保护效果好的一种绿色采煤方法,填补了国内空白,达到国际领先水平。

  据中国矿业大学相关课题组成员介绍,覆岩隔离注浆充填绿色开采技术满足了对建筑物保护的沉陷控制要求,实现了村庄等不搬迁条件下煤炭资源的安全开采。同时,也打破了离层注浆充填不能用于建筑物下采煤的禁锢,实现了高效低成本充填采煤技术的重大突破。

  与传统的离层注浆充填开采技术相比,覆岩隔离注浆充填技术通过隔离措施,使工作面处于非充分采动状态,并通过注浆充填工艺的创新和改进,减沉率明显提高,可以有效控制相邻多工作面开采后地表沉陷,能够满足不迁村采煤的要求。

  该技术为保护地面建筑物和可耕地,以及我国西部干旱、半干旱地区矿产资源开采的水资源和生态保护提供了可供借鉴的经验,尤其对村庄局部压煤采区等条件下的不迁村采煤具有独特优势。

  实现煤炭开采与经济、社会、环境效益协调发展

  据了解,覆岩隔离注浆充填开采技术已在淮北矿业集团临涣、祁南、袁二、刘店等煤矿的12个压煤采区进行了应用,在不破坏建筑物和环境的前提下,将压覆煤炭资源充分开采,保护了环境,减少了成本,带来了增收。

  作为淮北矿区首个覆岩隔离注浆减沉工程,刘店煤矿104采区正上方被村庄建筑物压覆,注浆施工历时近3年,由于所用施工材料为电厂粉煤灰,可无害化处理,矿区周边环境未被破坏,采出压覆煤炭资源45万吨,地面村庄未出现任何破坏,为采动覆岩离层注浆减沉开创了先河。

  正在如火如荼进行的淮北新庄煤矿22201注浆工程,其工作面位于工业广场保护煤柱内,且工作面已于2002年形成,采用常规技术开采,对地面破坏严重,环境治理困难,房屋后期维修资金投入大。据中勘科技注浆分公司经理项阳介绍,自2019年初新庄煤矿项目采用覆岩离层注浆充填技术施工以来,地面建筑物无任何损坏,现运煤公路、永淮公路、供应站等位置都在正常使用,沉降控制效果良好。

  覆岩隔离注浆充填绿色开采技术自2009年成功应用以来,已在淮北、河南等全国多个矿区推广应用,截至目前,累计采出村庄下煤量2000余万吨,建筑物不需要任何维修可正常使用,缓解了矿井的采掘接续紧张局面。同时,为煤炭企业增加销售收入约70亿元,减少村庄及建筑物搬迁费约30亿元。(郑慧)

[责任编辑: 刘晓君 ]
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