粉煤灰-矸石胶结充填与管道输送系统研究.pdf

硕士学位论文 粉煤灰-矸石胶结充填与管道输送系统研究 RESEARCH ON FLY ASH - GANGUE CEMENTED FILLING AND PIPELINE TRANSPORTATION SYSTEMS 作 者牛智祥 导 师孙登林 教授 李凤义 教授 黑龙江科技大学 二〇一四年六月 万方数据 中图分类号 TD823.7 学校代码 10219 UDC 622.2 密 级 公开 黑龙江科技大学 硕士学位论文 粉煤灰-矸石胶结充填与管道输送系统研究 RESEARCH ON FLY ASH - GANGUE CEMENTED FILLING AND PIPELINE TRANSPORTATION SYSTEMS 作 者 牛智祥 导 师 孙登林 李凤义 申请学位 工学硕士 培养单位 安全工程学院 学科专业 安全技术及工程 研究方向 采动围岩灾变及控制 答辩委员会主席 邢殿生 评 阅 人 张迎新 二○一四年六月 万方数据 学位论文使用授权声明学位论文使用授权声明 本人完全了解黑龙江科技大学有关保留、使用学位论文的规定，同意本人所撰写的 学位论文的使用授权按照学校的管理规定处理 作为申请学位的条件之一， 学位论文著作权拥有者须授权所在学校拥有学位论文的 部分使用权，即①学校档案室和图书馆有权保留学位论文的纸质版和电子版，可以使 用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文；②为教学和科研目的，学校档案 室和图书馆可以将公开的学位论文作为资料在档案室、 图书馆等场所或在校园网上供校 内师生阅读、浏览。另外，根据有关法规，同意中国国家图书馆保存研究生学位论文。 本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致，论文的公布（包括刊登）授权黑龙江科 技大学研究生学院办理。 （保密的学位论文在解密后适用本授权书） 。 作者签名 导师签名 年 月 日 年 月 日 万方数据 61 学位论文原创性声明学位论文原创性声明 本人郑重声明 所呈交的学位论文 粉煤灰-矸石胶结充填与管道输送系统 研究 ， 是我个人在导师指导下， 在黑龙江科技大学攻读学位期间进行的研究工 作所取得的成果。据我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任 何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得黑龙江科技 大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研究做出贡献的 个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果 由本人承担。 学位论文作者签名 年 月 日 万方数据 论文审阅认定书论文审阅认定书 研究生 牛智祥 在规定的修业年限内， 按照研究生培养方案的要 求，完成了研究生课程和其他培养环节的学习，成绩合格；在我的指 导下独立完成本学位论文,经审阅，论文中的观点、数据、表述和结 构为我所认同，论文撰写格式符合学校的相关规定，同意将本论文作 为学位申请论文送专家评审。 导师签名 年 月 日 万方数据 致致 谢谢 本论文是在导师李凤义教授的悉心指导下完成的。 在跟随李老师学习和工作 的这三年，李老师求真务实的治学态度、服务创新的工作理念、渊博深厚的人文 素养、清雅质朴的生活作风，都对我的产生了极大的影响，也一定会使我终身受 益。 感谢导师孙登林教授在生活和学业上给我的建议和指导， 感谢我的师兄王维 维、单麒源、陈维新、刘世明、李谭在学习和工作中给我的帮助，感谢同学王显 瑞、王伟源、高珂珂，以及诸位师弟对我的支持，感谢现场工作时的同事杨帆、 田革、刘钦厚在生活中和工作中给我的关心和帮助。 感谢在百忙中评审论文的各位专家和教授 还要特别感谢我的父母，感谢他们一直以来对我的关心、爱护、理解、支持 和帮助。 万方数据 I 摘摘 要要 煤炭开采过程中所面临的环境问题主要有地面沉降、矸石山污染、地下水流 失等，与此同时，随着煤炭资源的逐步开发，三下压煤问题也更加突出，煤炭的 充填开采能够很好的解决这些问题。另外，我国的主要发电方式是燃煤发电，电 厂在发电过程中会产生大量的粉煤灰、电厂石膏等固体废弃物，这些电厂废弃物 不仅量大，处理过程中同样面临占地、污染环境的问题。粉煤灰-矸石胶结充填 技术，以电厂粉煤灰、煤矿矸石等为主要原料，通过一定的技术手段将这些工业 废弃物变成充填材料，注入采空区，一方面实现了废物利用，另一方面对于解决 煤矿开采引发的地面沉降、地下水流失、三下压煤等问题也具有重要意义。 通过对粉煤灰-矸石胶结材料所用的各类原材料的物理和化学性质的分析， 阐述了粉煤灰-矸石胶结材料的胶结机理，并在实验室条件下，模拟井下实际环 境，对粉煤灰-矸石胶结材料的力学参数进行了测定。另外，根据现场的实际情 况，给出了切实可行的原材料的初步加工、输送、储存方案。与此同时，针对不 同煤矿的具体条件，设计并论证了两种不同的充填方案，即自流充填方案与泵送 充填方案。指出了这两种方案各自的适应性，并利用 ANSYS 数值分析软件通过建 模和求解，分析了两种方案的管输系统中不同位置的浆体流动状态。 粉煤灰-矸石胶结充填管输系统的磨损与维护、充填系统与煤矿原有各个系 统的配合是下一步研究的的重点。 该论文有图 43 幅，表 16 个，参考文献 70 篇。 关键词关键词自流充填；泵送充填；胶结充填；粉煤灰；矸石 万方数据 II Abstract Environmental issues facing the coal mining process are mainly ground subsidence, waste dump pollution, loss of groundwater , etc. At the same time , with the gradual development of coal resources , coal under the pressure of three issues are more prominent , filling coal mining can be a good to solve these problems. In addition, Chinas major coal-fired power generation is a generation, power plants in the power generation process will generate a lot of fly ash, gypsum and other solid waste plants , these plants not only wastes a large amount of processing is also facing land, pollution of the environment problems. Fly - gangue cemented filling technology to power plant fly ash , coal gangue as the main raw material , through certain techniques of industrial waste into these filling materials , into the mined area , on the one hand to achieve the utilization of waste , and the other ground for solving the one hand caused by coal mining subsidence , groundwater loss , three under the pressure of coal and other issues is also important . By Ash - physical and chemical properties of the waste rock cementation of various types of raw materials used in the analysis, interpretation of fly ash - cement mechanism cemented waste rock material and under laboratory conditions to simulate actual downhole environment, pulverized coal gray - cemented waste rock material mechanical parameters were determined . In addition , according to the actual situation at the scene , gives a practical initial processing of raw materials, transportation, storage solutions . At the same time , for the specific conditions of different mines , designed and demonstrated two different filling scheme, namely gravity filling and pumping solutions filling solution. That each of these two adaptive scheme and using the numerical analysis software ANYSY solved by modeling and analysis of the state of the slurry flow pipeline system in two different positions of the program . Fly - with gangue cemented filling pipeline system wear and maintenance, filling the system with the original coal each system is the focus of future research . Keywords gravity filling; pumping filling; cemented filling; fly; gangue 万方数据 III 目目 录录 摘摘 要要 .......................................................................................................................... I I 目目 录录 ...................................................................................................................... IIIIII 1 绪论绪论 .......................................................................................................................... 1 1 1.1 课题来源 ........................................................ 1 1.2 国内外现状...................................................... 2 1.2.1 充填开采现状 ........................................................... 2 1.2.2 粉煤灰与煤矸石利用现状 ................................................. 5 1.3 研究意义 ........................................................ 6 1.4 研究方法........................................................ 7 1.5 创新点 .......................................................... 7 1.6 本章小结........................................................ 7 2 粉煤灰粉煤灰-矸石胶结材料特性矸石胶结材料特性 .................................................................................... 8 8 2.1 材料组分与性质.................................................. 8 2.1.1 粉煤灰 ................................................................. 8 2.1.2 煤矸石 ................................................................ 10 2.1.3 其他材料 .............................................................. 12 2.2 胶结机理....................................................... 13 2.2.1 水化反应 .............................................................. 13 2.2.2 凝聚作用 .............................................................. 14 2.2.3 胶凝作用 .............................................................. 15 2.2.4 结晶水合物 ............................................................ 16 2.3 粉煤灰-矸石胶结材料特性........................................ 17 2.4 本章小结 ....................................................... 22 3 充填系统设计充填系统设计 ........................................................................................................ 2323 3.1 充填系统总体设计 ............................................... 23 3.2 自流充填系统 ................................................... 24 3.2.1 井上矸石破碎 .......................................................... 24 3.2.2 物料存储输送与计量 .................................................... 27 3.2.3 制浆 .................................................................. 36 3.3 泵送充填系统 ................................................... 40 万方数据 IV 3.3.1 煤矸分选 .............................................................. 40 3.3.2 井下矸石破碎与存储 .................................................... 42 3.4 本章小结 ....................................................... 44 4 管输系统管输系统 .............................................................................................................. 4545 4.1 自流管道输送 ................................................... 45 4.2 泵送管道输送 ................................................... 48 4.3 管输系统的数值模拟 ............................................. 49 4.3.1 自流管输系统的数值模拟 ................................................ 49 4.3.2 泵送管输系统的数值模拟 ................................................ 52 4.4 本章小结....................................................... 54 5 结论和展望结论和展望 .......................................................................................................... 5555 5.1 主要结论 ....................................................... 55 5.2 展望 ........................................................... 55 参考文献参考文献 .................................................................................................................. 5757 作者简历作者简历 .................................................................................................................. 6060 学位论文原创性声明学位论文原创性声明 .............................................................................................. 6161 学位论文数据集学位论文数据集 ...................................................................................................... 6262 万方数据 1 绪论 1 1 绪论绪论 1.1 课题来源 矿产资源的开发，极大地促进了人类社会的进步。可以说，矿产资源的开 发与利用水平，在一定程度上反应了人类文明的先进程度。自 1949 年至今，尤 其是 1978 年十一届三中全会之后， 我国社会逐步走进了以改革开放和经济建设 为中心的新的历史时期。在这一时期内，我国经济持续发展，一方面国内生产 总值逐年增长，另外一方面，矿产资源产量，也是逐年增长。在我国的各种矿 产资源中，煤炭资源的开发和利用具有明显的特殊性首先，从产量来看，在 我国各种矿产资源中， 煤炭的产量常年位列第一， 2012年我国煤炭产量已达36.6 亿吨，其产量之大，是其他矿产资源所不能比拟的；其次，煤炭行业安全事故 多，虽然近年来，煤炭行业群死群伤恶性事故大为减少，但伤亡绝对数量仍然 很大，2012 年我国煤炭事故死亡人数 1300 人以上，百万吨死亡率 0.374，虽然 死亡人数较往年有所下降，但与发达国家平均百万吨死亡率 0.02-0.03 相比，我 国煤炭百万吨死亡率仍然较高；再次，煤炭开采对矿区环境的影响远大于其他 矿产资源开采对矿区周边环境的影响，这些影响包括地面沉陷、矸石山堆积、 地下水破坏等等；最后，煤炭作为我国主要的一次能源，在国民经济中地位显 著且短时间内不会改变，2012 年我国一次能源中，煤炭占到了 66.4。由于煤 炭行业以上的特殊性，短时间内又不能被其他能源形式代替，在保证国民经济 发展需要的前提条件下，缓和与解决煤炭开采所带来的各种环境与社会问题已 迫在眉睫 [1]。 图 1-1 20002012 年我国煤炭产量 Figure 1-1 Coal production of our country from 2000-2012 12.99 13.81 14.55 17.22 19.92 22.05 23.73 25.26 28.02 29.73 32.35 35.2 36.6 0 5 10 15 20 25 30 35 40 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 煤炭产量/亿吨 万方数据 硕士学位论文 2 要缓解和解决煤炭开采所带来的各种问题，先要了解造成这些问题的技术 瓶颈，然后再利用和改进现有技术来解决问题。煤炭开采的负面环境影响主要 包括地表沉陷、矸石山、水系破坏。其中，地表沉陷主要导致耕地积水，形成 地表塌陷区，地表建筑物破坏；矸石山问题，主要是粉尘和有毒气体影响周边 居民的生产生活，矸石山本身影响地表景观，矸石山占地，降雨等造成的矸石 山周边的水污染；水体破坏问题主要是地面径流和地下水系因煤炭开采而受到 影响，这一点在水资源匮乏和生态环境脆弱的地区尤其显著 [2]。 将煤炭开采所引发的环境与社会问题总结起来，可以发现，这些问题的根 本原因在于在煤炭开采的过程中，人们的开采活动对煤田原有的自然状态的改 变越大所引发的问题也就越多。煤矸石升井，堆积在地面，形成矸石山，从而 引发各种环境和社会问题 [4]；煤炭开采普遍采用的垮落式处理采空区的方法， 引起了地表沉降，从而造成地表塌陷、地表径流和地下水遭到破坏。所以要缓 解和解决我国煤炭开采的各种环境和社会问题，其原则应该是减少煤炭开采对 原有煤系地层的影响，基于这样的原则，矸石不升井的充填开采方法就成了缓 解和解决煤炭开采所引发的各种问题的必然选择。 1.2 国内外现状 1.2.1 充填开采现状 充填开采按照充填材料的类型和其输送状态可以分为水砂充填、 矸石充填、 膏体充填、 高水材料充填 [5]； 按照充填动力分类可以分为自溜充填、 风力充填、 机械充填、水力充填；按照充填所在的位置可以分为采空区充填、冒落区充填 和离层区充填；按照充填量的不同可以分为全部充填和部分充填；按照充填材 料是否胶结可以分为不胶结充填、水泥胶结充填以及其他材料胶结充填 [6]。如 图 1-2 所示。 十九世纪末，德国最早开展了建筑物下充填采煤的研究工作，当时的充填 材为经过破碎的矸石或炉渣，充填方式为人工充填和水力充填 [7]。20 世纪 50 年代开始，英国、波兰、前苏联等产煤国家开始用充填开采的方法，解决城镇 建筑物下采煤问题 [8]。这一阶段的充填材料通常是煤矸石、河砂等，主要通过 自重和人工充填方式将充填材料充填到采空区。 后来发展了水力、 风力等方式， 尤其以水力充填的方式发展最快，应用最多，效果也最明显。波兰在城镇建筑 物下采煤，主要采用水力采煤技术 [9]，占充填采煤总应用量的 80左右。水力 充填在美国的首次应用是在美国宾夕法尼亚州，随后美国和加拿大的合作研究 在两个重要方面取得了成果，一方面是固体物料的悬浮液输送技术，另外一方 面水力旋流器物料分级，从而实现了泵压和自流条件下输送低浓度浆料的水力 万方数据 1 绪论 3 充填采矿技术 [10]。 充填开采 充填量位置 采空区 冒落区 离层区 全部 部分 水砂 矸石 膏体 高水 自溜 风力 机械 水力 动力材料类型 是否胶结 不胶结 水泥胶结 其他材料 胶结 图 1-2 充填开采的分类 Figure 1-2 Classification of backfill mining 风力充填采煤技术的主要技术特点是利用压缩空气为动力， 输送充填材料。 其主要应用的设备有空气压缩机、充填管路、供水管路以及风力充填机 [11]。风 力充填需要使用与风力充填机相匹配的液压支架，风力充填所使用的液压支架 是在支架的后部有尾梁的特殊支架，该种类型的充填支架还配有充填挡板，用 来掩护采空区的充填材料，避免充填材料进入工作面。通过充填之间的后梁来 支护顶板，维护充填空间，同行也起到悬挂充填管路的作用。充填工作自充填 管路的末端开口处开始，充填材料堆积并被充填支架的挡板阻挡，等达到一定 高度后，卸下一节充填管路，使充填后退进行 [12]。 矸石充填的充填材料为地面原有的矸石或井下生产过程中产生的矸石，大 块的矸石被破碎成较小的矸石颗粒（一般情况下小于 15mm）之后，通过专用 的运输系统，充填到采空区，再用机械方法压实。我国目前比较先进的矸石充 填技术主要是长臂矸石充填综采技术 [13]。长壁综采矸石充填是基于长壁综采研 发的机械化和自动化程度较高的采煤方法，普遍适用于中厚煤层以及厚煤层。 目前此项采煤技术在我国邢台矿区、新汶矿区等地已经成功应用 [14]。是矸石充 填的典型方法， 实现了采煤与充填结合与同步进行。 长壁综采矸石充填技术中， 采煤部分与综合机械化采煤工艺相同，工作面每向前推进一刀之后，都进行一 次充填作业。其工艺过程逐次为采煤机割煤、装煤、移架、推溜、矸石充填， 从而完成一个工作循环。矸石充填还有另外一种矸石带状充填采矿法。具体的 工艺方法是沿着工作面切眼方向或工作面的推进方向，每隔一段距离用矸石材 料砌筑一条矸石充填带。该充填技术在用来减少地表建筑物破环的时候，其矸 万方数据 硕士学位论文 4 石带延伸的方向，应该避免与地面需要保护的建筑物的长轴垂直 [15]。在我国的 实际生产中，也有一定的应用，尤其是在薄煤层夹矸层厚度大，使用这种充填 方法，一方面将矸石就地处理，减少矸石升井，另外一方面也有利于控制地面 沉降。 膏体充填的充填骨料是煤矸石、粉煤灰高炉炉渣等工业废料，将其与胶结 料混合制成牙膏状的充填浆，利用泵送或自流的方式，进入充填区的充填开采 方法。膏体充填技术，最早应用于德国 [16]。2004 开始，我国的膏体充填的研究 和应用取得了一定的成果 [17]。膏体充填的优点在于充填材料易流动、固结密实 度高、充填材料强度高、对岩层移动的控制作用好 [18]。但其不足之处在于系统 投资高，吨煤成本较高。 高水速凝材料充填开采技术是近年来逐步发展起来的一项充填开采技术， 采用高水速凝材料作为充填料，该材料有 A 料和 B 料，分别制浆混合后，通过 充填泵送系统泵送到充填工作面 [19]。A 料的成分是铝酸盐、铁铝酸盐、硫铝酸 盐等为主要成分的特殊类型的水泥熟料与一定量的缓凝剂磨细的粉状材料；B 料的组分是生石灰、硬石膏和一定量的其他材料共同磨细而成的粉状材料 [20]。 整个材料的生产过程与硫铝酸盐水泥的生产工艺类似，有利于采用水泥生产工 艺生产线大规模批量生产。在使用时，A 料和 B 料单独制浆，浆液 24h 之内都 有良好的流动性，会合后可快速凝结 [21]。材料水含量最大可达 90以上，固体 原料用量小，工艺系统比较成熟 [22]。实践证明，高水材料可用于充填开采和沿 空留巷的巷旁支护材料，能够较大幅度地减轻工人的劳动强度和降低支护的成 本，同时，能够加快沿空留巷的施工速度提高施工的安全性。在我国冀中能源 集团邯郸矿业陶一矿等地有所应用。 其充填工艺包括制浆、 泵送、 挂包充填等， 系统相对简单，系统成本低，但缺点是充填材料成本高 [23]。 目前我国充填开采的主要限制因素是充填材料的来源、充填开采的效率和 充填开采的成本 [24]。目前条件下的充填开采，多是“三下”压煤多的矿井，由 于生产需要，不得已而被动采用的。随着煤炭资源的不断开发， “三下”压煤问 题愈加突出，因此今后会有更多的矿山因为资源枯竭等不可避免的因素，为延 长矿井服务年限而不得不采用充填采矿法开采煤炭。基于我国煤炭开采的实际 情况，目前我国的充填开采技术的主要研究集中在两个方面，其中一个方面以 充填材料为基础的新的充填系统的研究，目的是提高充填系统的可靠性和效率 降低充填开采的成本；另外一个方面是研究充填采矿的矿压显现规律与围岩控 制技术，从而更好地指导生产。 万方数据 1 绪论 5 1.2.2 粉煤灰与煤矸石利用现状 粉煤灰是现代火力发电厂排放的工业废料[25]。为提高现代火力发电厂锅炉 的效率使得煤炭尽可能重复燃烧，发电厂锅炉都已磨细的煤粉作为燃料。使用 鼓风机将煤粉吹入炉膛，煤粉以粉或团的形式燃烧。炉内温度通常可达 12001600℃，燃烧之后的煤灰在高温作用下，呈现玻璃熔融状态[26]。煤中所 含的可燃性成分燃尽，未燃尽的部分含有大量无机矿物成分，随热气流上升， 经降温， 熔融状态的煤灰在表面张力以及内部气体冷却收缩能多重因素作用下， 形成中空的球状。多数煤灰颗粒物表面光滑，也有一些在熔融状态下经过复杂 的相互作用，产生蜂窝状的颗粒。这些煤灰形成的颗粒物，经除尘器分离和收 集， 便形成了粉煤灰。 图 1-3 是现代化热电厂粉煤灰等固态产物的收集示意图 图 1-3 现代化热电厂固态产物的收集 Figure 1-3 Collection of modern power plant solid product 粉煤灰的质量占到原有磨细的煤粉质量的 1540，同时我国又是煤炭消 耗的第一大国，2008 年我国燃煤机组的总装机容量为 6.03 亿 Kw，又加上燃煤 灰分高和单位发电量燃煤消耗量高等诸多因素，导致我国的粉煤灰排放量世界 第一。2005 年全国粉煤灰排放量为 3 亿 t，到 2015 年，预计我国粉煤灰排放量 将达到 5.4 亿吨[27]。 从 1920 年电厂大型锅炉的改造开始，到上世纪 50 年代之后，尤其是 70 年代石油危机，使得许多国家的燃油为主的电厂燃料结构转变为煤炭为主的电 厂燃料结构。随之而来的就是全球范围内粉煤灰排放量的大幅度增长[28]。1931 年， 美国在建造 Hoover 大坝的过程中， 采用向水泥混凝土中掺杂一定量粉煤灰 的方法降低水泥水化热对坝体的影响 [29]； 1967 年以后， 美国煤灰协会 （ACAA） 为主的组织，召开了多次关于灰渣利用的国际会议；在欧洲，荷兰和丹麦的粉 万方数据 硕士学位论文 6 煤灰综合利用程度达到 90，主要用于建材产品[30-32]；法国在粉煤灰水泥和混 凝土方面的研究比较深入；波兰对以粉煤灰为原料提取氧化铝方面的研究比较 重视，也有一批这方面的研究成果[33]。 煤矸石不是某一种岩石的名称，而是以泥岩、砂岩、砂质泥岩、粉砂岩、 灰岩为主的煤炭生产中排放的煤系地层中的岩石。通常与煤伴生，含碳量比煤 低，强度和硬度比煤高[34]。 作为世界上最大的煤炭生产和消费国，我国煤矸石排放总量和年排放量都 是世界第一。据统计，目前我国累计排放煤矸石 45 亿吨以上，每年煤矸石的排 放量按煤炭产量的 10计，年排放量大约 3 亿吨。世界各国对煤矸石的综合开 发和利用都比较重视，1970 年英国煤矸石管理处成立；匈牙利与波兰共同成立 了煤矸石利用公司。近年来，针对煤矸石的综合利用，国外的研究方向主要放 在利用煤矸石作为建筑材料，如煤矸石制水泥等；前苏联的经验表明，用煤矸 石制砖，一方面可以减少燃料消耗，另外也能大幅度降低成本;英国则用煤矸石 做一些土建项目如筑路填坝的填充物，成本低廉性能优良[35-37]。美国使用煤矸 石燃烧后的残渣作为筑路材料，经济效果明显。 我国煤矸石发电起步较国外晚，但是发展迅速，目前已经建成煤矸石发电 厂一百余座，总装机容量 200 万 Kw 以上。另外利用煤矸石为原料生产生物肥 料的技术自 2005 年之后也逐步发展起来[38]。 除了以上这些，我国还将煤矸石用做煤矿塌陷区和沟谷的填充料，利用洗 选技术回收煤矸石中的精矿，以及用用作化工产品原料、人行道地砖原材料、 下水道建筑材料等。 1.3 研究意义 双鸭山东荣一矿矸石山占地问题突出，且由于东荣一矿特殊的地质结构， 导致其井田范围内部分区域第三系隔水层缺失而形成 “天窗” ， 上覆第四系含水 层水量大，导致这些区域压煤问题严重，煤炭粉煤灰-矸石胶结充填与管道输送 系统研究的开展为东荣一矿解决这些实际问题[39]，另外 （1）充填材料为粉煤灰和矸石，充填材料来源广泛，价格低廉； （2）粉煤灰-矸石胶结材料泵送充填开采技术能够达到矸石不升井，甚至 逐步消化井上已有矸石山，符合绿色矿山的理念； （3）矸石在井下处理的过程中，降低了升井煤炭的含矸率，从而达到提高 了煤炭品质； （4）粉煤灰-矸石胶结材料以泵送的方式进入采空区，充填量的控制更加 方便和精确； 万方数据 1 绪论 7 除此之外， 粉煤灰-矸石胶结材料泵送充填开采技术同样具有其他充填技术 的一些共性特点 （1）提升开采上限，提高煤炭回收率； （2）减少煤柱留设，降低冲击地压发生的风险； （3）降低采场顶底板破坏程度，从而降低矿井突水事故发生的风险； （4）以充填方式处理采空区，减少采空区有毒有害气体的溢出，降低采煤 工作面瓦斯事故发生的风险； （5）在一