记者从淄博市王庄煤矿了解到,由该矿自主研发的“高水充填”技术地面仿真实验取得决定性成功,长期制约国内外煤炭开采的“三下”压煤难题初现破解曙光。
据悉,长期以来由于找不到地下采空区的有效回填途径,一方面导致采空区地面大面积沉降,大量宝贵耕地沦为湖面,直接破坏村庄、工业、农业、交通及居住环境;另一方面也造成建筑物下、铁路公路下、水体下压煤严重,大量煤炭资源根本不敢开采。以王庄煤矿为例,尽管其主采煤种优质主焦煤属国内稀有煤种,但受传统开采工艺所限,储量高达1亿余吨的“三下”压煤无法采出,导致该矿煤炭可采率仅有1/3,实际年开采量仅13万吨。
为最大限度减少煤炭资源浪费,提高煤炭开采率,该矿与山东科技大学、青岛理工大学等组成联合攻关小组,经过两年多逾千次试验,首创并成功完成了高水充填地面仿真实验。
7月8日,记者在仿真实验现场看到,廉价的工业废弃物粉煤灰等以含水量达40%的流体形式,在2个小时内经管道以自流方式由地面直接输送到1500米以外的井下采空区。充填材料在3个小时后变稠;6个小时后形成坚硬的支撑体,开始膨胀后可将任意形状的采空区充满填实,从而实现100%接顶;24小时后最大抗压强度达到10.5兆帕。
在6月27日举行“高水充填”实验现场报告会上,青岛理工大学理学院院长王谦源指出,这项技术与水沙、矸石、膏体等正在探索且并不成熟的充填方式相比,优势显而易见:上述三种方式由于无法解决采空区接顶、100%充满及充填材料缩水等难题,因此填充后多少都会出现地面下沉。而“高水充填”由于具有“易输送、任意成型、易接顶”三大特点,不仅有效避免了上述问题,更重要的是能实现边开采边填实,彻底消灭了煤矿的老空区现象,使得矿压不再显现、支护不再繁杂、地面不再沉降,并由此完全避免了恶性顶板、透水和瓦斯等矿山灾害,及其对地面工业、农业、交通、建筑等设施的危害。山东科技大学特殊材料研究所所长连传杰补充说:由于这一技术所采用的充填材料是粉煤灰或建筑垃圾等,因此还可变废为宝,最大限度减少因废弃堆放带来的环境污染。
王庄煤矿矿长石建新信心十足地告诉记者:“我们自主研发的这项技术正在紧锣密鼓地准备实施生产试验,预计2010年就可大规模应用于煤炭生产。届时仅王庄煤矿就能解放出“三下”压煤5000万吨,产生直接效益500多亿元,每年还可消化粉煤灰50万吨。”
省煤炭工业管理局副局长郑晓光指出:“山东省既是能耗大省,又是煤炭资源贫省:全省煤炭资源占有量仅为全国的2.2%,而消耗量却占到全国的5%;煤炭贮量80亿吨,而‘三下’压煤就占到40亿吨。如果“三下”压煤不能得到有效解放,按现在每年1.4亿吨的开采量,全省现有的煤炭资源仅够开采不到28年。如果王庄煤矿这项国内首创、国际领先的自主创新成果能大规模应用,仅解放“三下”压煤一项就意味着山东省煤炭又可多采十几年!”
来源:大众网