CN113460562B - 一种煤矿废弃采空空间封存煤电粉煤灰的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及煤矿固废处理技术领域，提供了一种煤矿废弃采空空间封存煤电粉煤灰的方法，包括以下步骤：将粉煤灰和矿井水通过粉煤灰制浆输送系统完成粉煤灰制浆及输送；在注浆第一阶段，向垮落带及采空区内填充第一粉煤灰浆液；在注浆第二阶段，向裂缝带内填充第二粉煤灰浆液，第二粉煤灰浆液的浓度小于第一粉煤灰浆液的浓度；第一粉煤灰浆液和第二粉煤灰浆液自然流动、沉淀和固结，充实裂缝带、垮落带和采空区；将第一粉煤灰浆液的泌水和第二粉煤灰浆液的泌水输送至粉煤灰制浆输送系统参与制浆。本发明利用粉煤灰填充地下废弃采空空间，并使用矿井水和浆液泌水作为水源制浆，实现固液废弃物的循环利用，避免污染环境。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿固废处理技术领域，尤其涉及一种煤矿废弃采空空间封存煤电粉煤灰的方法。
背景技术
煤炭在我国能源消费结构中占比超过50％，燃煤电厂发电后产生的粉煤灰是我国排量最大的工业废料，存在较大的生态环境安全隐患。我国煤炭开采以井工作业为主，煤层开采后在矿山压力作用下，导致上覆岩层产生裂隙和断裂，产生垮落带、裂缝带和弯曲下沉带，造成一定范围内的采空裂隙发育，并且地面沉降、地裂缝等不但容易将顶板含水层中水导入采场增加矿井涌水量及引发顶板突水事故，还会对地表建筑等造成危害。我国煤炭开采量巨大，每年煤炭开采后形成大量废弃采空空间，其对区域地层、地表岩层的伤害是持久和不可估量的，因此，亟需解决煤炭开采后废弃采空空间的填充问题。
目前粉煤灰多用作水泥、砂浆和混凝土的掺合料，以制造烧结砖、空心砌砖和非烧结陶粒等。但这些用量及处理能力远不足于消化巨大的粉煤灰产量，并且目前在对粉煤灰处理时，易产生其他废物污染环境且效率低。
发明内容
本发明提供一种煤矿废弃采空空间封存煤电粉煤灰的方法，通过将粉煤灰重新输送进地下不同维度的废弃采空空间，并使用矿井水和浆液泌水作为水源制浆，不仅实现了“取出来-还回去”的废弃采空空间回填和粉煤灰的无害化处置，更实现了水资源的循环利用，全面提高了资源利用效率，减少了粉煤灰地面堆积对环境的污染，防止地表沉降。
本发明提供一种煤矿废弃采空空间封存煤电粉煤灰的方法，包括以下步骤：
S1、将粉煤灰和矿井水通过粉煤灰制浆输送系统完成粉煤灰制浆及输送；
S2、在注浆第一阶段，向煤矿采空后下部的垮落带及采空区内填充第一粉煤灰浆液；
S3、在注浆第二阶段，向煤矿采空后上部的裂缝带内填充第二粉煤灰浆液，所述第二粉煤灰浆液的浓度小于所述第一粉煤灰浆液的浓度；
S4、所述第一粉煤灰浆液和所述第二粉煤灰浆液自然流动、沉淀和固结，充实所述裂缝带、垮落带和采空区；
S5、将所述第一粉煤灰浆液的泌水和所述第二粉煤灰浆液的泌水输送至所述粉煤灰制浆输送系统参与制浆。
根据本发明提供的一种煤矿废弃采空空间封存煤电粉煤灰的方法，所述第一粉煤灰浆液中粉煤灰和矿井水的质量比为2:3～1:1，所述第二粉煤灰浆液中粉煤灰和矿井水的质量比为1:4～1:2。
根据本发明提供的一种煤矿废弃采空空间封存煤电粉煤灰的方法，步骤S2具体包括：在采空地表间隔设置多个第一钻孔，在所述第一钻孔内设置套管，所述第一钻孔及套管延伸至所述垮落带及采空区内，所述第一粉煤灰浆液经所述套管填充至所述垮落带及采空区内。
根据本发明提供的一种煤矿废弃采空空间封存煤电粉煤灰的方法，步骤S3具体包括：待所述垮落带及采空区注浆完毕后，在所述套管的内壁射孔形成第二钻孔，所述第二钻孔位于所述裂缝带内，所述第二粉煤灰浆液经所述第二钻孔填充至所述裂缝带内。
根据本发明提供的一种煤矿废弃采空空间封存煤电粉煤灰的方法，步骤S5具体包括：将所述第一粉煤灰浆液的泌水、所述第二粉煤灰浆液的泌水和所述矿井水输送至井下蓄水池沉淀净化后，送入所述粉煤灰制浆输送系统。
根据本发明提供的一种煤矿废弃采空空间封存煤电粉煤灰的方法，所述粉煤灰制浆输送系统包括：粉煤灰储料仓、储水池和搅拌池，所述粉煤灰储料仓经送料机与所述搅拌池的入料口相连，所述储水池的底部与所述搅拌池顶部的入水口相连，所述搅拌池连接有注浆输送管道。
根据本发明提供的一种煤矿废弃采空空间封存煤电粉煤灰的方法，所述注浆输送管道包括可选择其一的第一注浆管道和第二注浆管道，所述第一注浆管道的第一端与所述搅拌池底部的第一出浆口相连，用于自流注浆，所述第二注浆管道的第一端与所述搅拌池的第二出浆口相连，所述第二注浆管道中设有注浆泵，用于加压注浆，且所述第二注浆管道的第二端与所述第一注浆管道的第二端相连至主输送管道。
根据本发明提供的一种煤矿废弃采空空间封存煤电粉煤灰的方法，所述第一注浆管道和所述第二注浆管道中分别设有浆液控制阀。
根据本发明提供的一种煤矿废弃采空空间封存煤电粉煤灰的方法，所述第二注浆管道中设有压力计，所述主输送管道中设有流量计。
根据本发明提供的一种煤矿废弃采空空间封存煤电粉煤灰的方法，所述粉煤灰储料仓的底部设有计重器，所述储水池经配水管与所述入水口相连，所述配水管上设有流量阀。
本发明提供的一种煤矿废弃采空空间封存煤电粉煤灰的方法，通过将燃煤电厂产生的粉煤灰重新回填入煤矿采空后不同维度的废弃空间，并通过矿井水及浆液泌水的综合循环利用，节约水资源，提高了大宗固废的综合利用率，实现了“取出来-还回去”的无害循环，避免了粉煤灰在地面大量堆积造成的环境污染，且通过填充到废弃采空空间可以有效防止地面沉降，对围岩和煤柱起到了加强作用，此外，填充采空区起到了防火的目的，具有节能环保和充分利用土地资源的特点。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的煤矿废弃采空空间封存煤电粉煤灰的方法的流程示意图；
图2是本发明提供的第一粉煤灰浆液填充垮落带及采空区前后效果对比图；
图3是本发明提供的第二粉煤灰浆液填充裂缝带前后效果对比图；
图4是本发明提供的粉煤灰制浆输送系统的结构示意图；
附图标记：
1、第一钻孔；2、套管；201、第二钻孔；3、巷道；4、井筒；
5、粉煤灰储料仓；6、储水池；7、搅拌池；8、送料机；
9、第一注浆管道；10、第二注浆管道；11、第一出浆口；
12、第二出浆口；13、注浆泵；14、主输送管道；
15、浆液控制阀；16、压力计；17、流量计；18、计重器；
19、配水管；20、流量阀；21、搅拌电机；22、电动机。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
根据本发明的实施例，如图1-图3所示，本发明提供的煤矿废弃采空空间封存煤电粉煤灰的方法，主要包括以下步骤。
S1、将粉煤灰和矿井水通过粉煤灰制浆输送系统完成粉煤灰制浆及输送。
S2、在注浆第一阶段，向煤矿采空后下部的垮落带及采空区内开始实施第一粉煤灰浆液的填充。
在一个实施例中，在采空地表间隔设置多个第一钻孔1，相邻第一钻孔1的间距为70-150m，每个第一钻孔1从上至下延伸至垮落带及采空区内的上部位置，在每个第一钻孔1内分别设置套管2，且套管2从上至下延伸至垮落带及采空区内的上部位置，通过粉煤灰制浆输送系统将第一粉煤灰浆液经套管2填充至垮落带及采空区内。
并且第一粉煤灰浆液为高浓度，其粉煤灰和矿井水的质量比为2:3～1:1。由于垮落带内裂隙及孔洞极为发育且采空区内空间大，在注浆第一阶段实施高浓度的第一粉煤灰浆液，有利于提高填充效率，增大采空空间的填充率，且有利于注浆第二阶段的实施。
S3、在注浆第二阶段，向煤矿采空后上部的裂缝带内填充第二粉煤灰浆液，第二粉煤灰浆液的浓度小于第一粉煤灰浆液的浓度。
在一个实施例中，待垮落带及采空区注浆完毕后，在套管2的内壁上射孔形成多个环布的第二钻孔201，且多个第二钻孔201位于裂缝带内的中上部位置，有利于第二粉煤灰浆液的流动填充，通过粉煤灰制浆输送系统将第二粉煤灰浆液经套管2、第二钻孔201填充至裂缝带内。应当理解的是，本发明先通过第一粉煤灰浆液填充下部的垮落带及采空区后，使下部空间充实，当向上部的裂缝带填充第二粉煤灰浆液时，第二粉煤灰浆液经第二钻孔201流入裂缝带内；并且本发明只需注浆第一阶段在地表钻取第一钻孔1，注浆第二阶段在套管2内壁形成第二钻孔201，不用另外在地表钻孔，可以有效节约成本和时间，提高工作效率，并且也尽可能地避免对地表造成破坏。
并且第二粉煤灰浆液相对于第一粉煤灰浆液为中等浓度，其粉煤灰和矿井水的质量比为1:4～1:2。由于裂缝带中裂隙较为发育，通过控制第二粉煤灰浆液浓度，使其在注浆第二阶段的浆液浓度为中等浓度，可以增大浆液流动性，以填充不同等级的裂隙空间。
S4、第一粉煤灰浆液和第二粉煤灰浆液自然流动、沉淀和固结，充实裂缝带、垮落带和采空区。
本发明利用不同维度废弃采空空间内部不同尺寸岩体、不同粒径孔洞-裂隙结构的自然过滤特性，不同浓度浆液在孔洞-裂隙结构空间内流动沉淀固结，以充实裂缝带、垮落带和采空区等空间。应当理解的是，不同维度废弃采空空间为煤层开采后形成的不同深度范围内的孔洞-裂隙结构空间，具体包括裂缝带、垮落带和采空区空间。因此，本发明对于不同维度空间针对性地实施不同浓度浆液进行填充，有效提高不同维度孔洞-裂隙结构空间的充实率。
S5、将第一粉煤灰浆液的泌水和第二粉煤灰浆液的泌水输送至粉煤灰制浆输送系统参与制浆。
在一个实施例中，将第一粉煤灰浆液的泌水、第二粉煤灰浆液的泌水和矿井水输送至井下蓄水池沉淀净化后，并抽至粉煤灰制浆输送系统的储水池6，重新参与制浆，循环利用。具体的，填充浆液随时间推移在10-15天内逐渐沉淀固结，形成的填充体多余的水逐步泌出，受采空区内残煤及冒落岩体吸水作用，泌出水量略小于制浆注入水量；并且泌水比填充注浆时间滞后2周左右，逐步通过井下排水通道汇聚在井下蓄水池内，井下蓄水池中的水经过进一步的沉淀净化，通过巷道3和井筒4等结构泵送到地面的粉煤灰制浆输送系统的储水池6中，作为制浆水源循环使用，泌水流动方向如图2和图3中箭头所示。
可以理解的是，井下蓄水池为井下储存矿井水和浆液泌水的空间，井下蓄水池的具体大小可基于煤矿井下涌水量、浆液泌水量及地下空间进行调节。
根据本发明的实施例，如图4所示，粉煤灰制浆输送系统包括：粉煤灰储料仓5、储水池6和搅拌池7，粉煤灰储料仓5经送料机8与搅拌池7侧部的入料口相连，储水池6的底部与搅拌池7顶部的入水口相连，搅拌池7的侧部连接有注浆输送管道。
在一个实施例中，注浆输送管道包括可选择其一的第一注浆管道9和第二注浆管道10，第一注浆管道9的第一端与搅拌池7底部的第一出浆口11相连，用于自流注浆，第二注浆管道10的第一端与搅拌池7的第二出浆口12相连，第二注浆管道10中设有注浆泵13，注浆泵13通过电动机22驱动，用于加压注浆进行泵送，且第二注浆管道10的第二端与第一注浆管道9的第二端相连至主输送管道14，通过主输送管道14将浆液送至套管2内。因此，本发明可以根据不同的地形选择不同的注浆方式，使用方便，具有广泛适用性。
在一个实施例中，第一注浆管道9和第二注浆管道10中分别设有浆液控制阀15，用于控制浆液的流量。当采用第一注浆管道9注浆时，即自流注浆时，关闭第二注浆管道10中的浆液控制阀15，当采用第二注浆管道10注浆时，即加压注浆时，关闭第一注浆管道9中的浆液控制阀15。在具体示例中，浆液控制阀15为止浆阀。
在一个实施例中，第二注浆管道10中设有压力计16，用于测压；主输送管道14中设有流量计17，用于监测浆液流量。
在一个实施例中，粉煤灰储料仓5的底部设有计重器18，储水池6的底部经配水管19与搅拌池7顶部的入水口相连，且配水管19上设有流量阀20。
基于上述实施例，本发明粉煤灰制浆输送系统的工作原理主要包括：将燃煤电厂发电产生的粉煤灰从粉煤灰储料仓5中通过计重器18进行定量称重并用送料机8输送至搅拌池7内；在储水池6中通过流量阀20量取一定量矿井水注入搅拌池7中；搅拌池7内的搅拌电机21进行快速搅拌，促进粉煤灰与矿井水的充分结合制成可输送浆液，即第一粉煤灰浆液和第二粉煤灰浆液；基于地形情况，将制成的浆液通过第一注浆管道9或第二注浆管道10输送至注浆施工区的套管2内，输送的浆液流量通过浆液控制阀15调节，并通过流量计17监测。并且具体的制浆量可依据废弃采空空间及注浆输送管道的输送能力进行相应调节实施。
综上所述，本发明通过将井下采出的煤炭资源通过燃煤电厂发电后产生的粉煤灰重新输送进地下废弃采空空间，并使用矿井水和浆液泌水作为水源制浆，节约水资源，不仅实现了固液废弃物的循环利用，还对地下不同维度的废弃空间进行了填充，粉煤灰综合利用率高、能耗低、减少了地表下沉、避免了粉煤灰地面大量堆积产生的生态环境问题。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种煤矿废弃采空空间封存煤电粉煤灰的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将粉煤灰和矿井水通过粉煤灰制浆输送系统完成粉煤灰制浆及输送；
S2、在注浆第一阶段，向煤矿采空后下部的垮落带及采空区内填充第一粉煤灰浆液，具体包括：在采空地表间隔设置多个第一钻孔，在所述第一钻孔内设置套管，所述第一钻孔及套管延伸至所述垮落带及采空区内，所述第一粉煤灰浆液经所述套管填充至所述垮落带及采空区内；
S3、在注浆第二阶段，向煤矿采空后上部的裂缝带内填充第二粉煤灰浆液，所述第二粉煤灰浆液的浓度小于所述第一粉煤灰浆液的浓度，具体包括：待所述垮落带及采空区注浆完毕后，在所述套管的内壁射孔形成第二钻孔，所述第二钻孔位于所述裂缝带内，所述第二粉煤灰浆液经所述第二钻孔填充至所述裂缝带内；
S4、所述第一粉煤灰浆液和所述第二粉煤灰浆液自然流动、沉淀和固结，充实所述裂缝带、垮落带和采空区；
S5、将所述第一粉煤灰浆液的泌水和所述第二粉煤灰浆液的泌水输送至所述粉煤灰制浆输送系统参与制浆，具体包括：将所述第一粉煤灰浆液的泌水、所述第二粉煤灰浆液的泌水和所述矿井水输送至井下蓄水池沉淀净化后，送入所述粉煤灰制浆输送系统。
2.根据权利要求1所述的煤矿废弃采空空间封存煤电粉煤灰的方法，其特征在于，所述第一粉煤灰浆液中粉煤灰和矿井水的质量比为2:3～1:1，所述第二粉煤灰浆液中粉煤灰和矿井水的质量比为1:4～1:2。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的煤矿废弃采空空间封存煤电粉煤灰的方法，其特征在于，所述粉煤灰制浆输送系统包括：粉煤灰储料仓、储水池和搅拌池，所述粉煤灰储料仓经送料机与所述搅拌池的入料口相连，所述储水池的底部与所述搅拌池顶部的入水口相连，所述搅拌池连接有注浆输送管道。
4.根据权利要求3所述的煤矿废弃采空空间封存煤电粉煤灰的方法，其特征在于，所述注浆输送管道包括可选择其一的第一注浆管道和第二注浆管道，所述第一注浆管道的第一端与所述搅拌池底部的第一出浆口相连，用于自流注浆，所述第二注浆管道的第一端与所述搅拌池的第二出浆口相连，所述第二注浆管道中设有注浆泵，用于加压注浆，且所述第二注浆管道的第二端与所述第一注浆管道的第二端相连至主输送管道。
5.根据权利要求4所述的煤矿废弃采空空间封存煤电粉煤灰的方法，其特征在于，所述第一注浆管道和所述第二注浆管道中分别设有浆液控制阀。
6.根据权利要求4所述的煤矿废弃采空空间封存煤电粉煤灰的方法，其特征在于，所述第二注浆管道中设有压力计，所述主输送管道中设有流量计。
7.根据权利要求3所述的煤矿废弃采空空间封存煤电粉煤灰的方法，其特征在于，所述粉煤灰储料仓的底部设有计重器，所述储水池经配水管与所述入水口相连，所述配水管上设有流量阀。
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Citations (4)
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| JPH07291703A (ja) * | 1994-04-18 | 1995-11-07 | Chichibu Onoda Cement Corp | 裏込め注入材料 |
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| 粉煤灰在矿井充填中的应用;张颖;;中国高新技术企业(第03期);第105-106页 * |
| 邢台矿粉煤灰充填技术可行性研究;韩朝军;李延东;;中国矿山工程(第04期);第17-18页 * |
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