安科兴业持续深耕矿山安全与环保领域,针对采空区、老巷、塌陷区充填治理痛点,创新研发出AKCT系列矿用充填胶凝材料及可移动式一体化生产设备,构建了“材料+设备+工艺”的全链条解决方案。实现了安全开采、固废消纳与成本优化的多重突破。
一、技术原理和特点 1.1 固废基胶凝体系:变废为宝的低碳创新
AKCT系列充填胶凝材料核心创新点在于“以废治废”,其主要原料采用自身研发的专用激发剂,协同处置多源大宗工业固废,替代传统水泥(884060)类胶凝材料。通过激发工业固废的潜在活性,实现水化固结速度与强度性能的双重提升,推动矿山固废从“末端处置”向“资源利用”转型,契合绿色矿山建设理念。
图 AKCT系列充填胶凝材料组成
1.2 多体系产品适配:精准匹配矿山需求 基于不同矿山的地质条件、固废类型及充填场景,安科兴业构建了AKCT-Ⅰ至AKCT-Ⅳ四大产品体系,分别适配膏体充填、矸石充填、尾矿砂胶结充填及超高水充填需求。 1.3 设备工艺协同:高效一体化施工保障
配套自主研发的可移动式胶凝材料生产设备,实现了充填材料的原位生产、即时使用,破解了偏远矿山材料运输成本高、原材料供应受限等行业难题。设备通过计算机智能控制系统实现精准计量与混合,与AKCT系列材料形成工艺适配,大幅提升充填施工效率与质量稳定性。 二、适用范围
AKCT系列充填材料及配套技术适用性极强,可广泛应用于各类煤矿、金属矿的采空区充填、老巷修复、塌陷区治理等工程场景,尤其适配以下复杂工况:一是“三软”地层、顶板随采随冒的高危开采区域;二是煤矸石、尾矿砂等固废堆存压力大的矿山;三是偏远矿区、运输不便且场地受限的施工地点;四是对充填体强度、凝结时间有特殊要求的定制化工(850102)程需求。 三、核心优势 3.1 易施工:适配现有设备,灵活适配场景
可直接适配矿山现有充填工艺,无需更换核心设备,降低企业技改投入。可移动式生产设备占地面积小、建设周期(883436)短,可根据施工场地状况灵活调整设备布局;同时支持定制配方,实现就地取材、成本优化。
3.2 高强度:早强性能优异,支护保障可靠 产品均展现出远超传统水泥(884060)充填材料的强度性能:AKCT-Ⅰ膏体充填材料28d强度达2.76MPa;AKCT-Ⅱ矸石充填材料28d抗压强度4.1MPa,较传统水泥(884060)材料提升28.1%;AKCT-Ⅲ尾矿砂胶结充填材料在相同灰砂比下,28d强度较水泥(884060)充填最高提升39.3%,可有效支撑顶板、防止地表塌陷。 3.3 低成本:固废资源化,综合效益显著 通过固废替代水泥(884060)、原位生产降低运输成本、减少材料损耗三大路径实现成本优化:AKCT-Ⅰ材料较水泥(884060)充填成本下降30%,AKCT-Ⅱ综合成本下降21.5%,AKCT-Ⅲ优化成本28.6%;配套可移动式设备生产较固定工厂生产,综合加工运输成本降低29.3%(从37.5万元降至26.5万元)。同时,固废消纳可享受国家资源税减免等政策红利,进一步放大矿山经济效益。 3.4 绿色环保:消纳工业固废,减少环境影响 充填材料可大量消纳煤矸石、尾矿砂等工业固废,例如矸石充填工艺可显著提升煤矸石消纳量,尾矿砂胶结充填材料可提升尾砂消纳数量40%,从源头解决固废堆存导致的土壤、水体、大气污染问题,助力绿色矿山发展模式。 3.5 高适配:凝结可控,适配复杂工况 根据工程需求可精准调控材料凝结时间,例如AKCT-Ⅱ矸石充填材料凝结时间控制在13.0h,较传统水泥(884060)材料缩短30%,适配连采连充工艺需求;AKCT-Ⅳ超高水充填材料0.5h即可开始固结,6h硬化,可快速形成支护强度,保障后续开采安全。 四、充填材料配比设计 安科兴业采用“先检测、后配方、再优化”的科学配比流程,根据现场施工反馈进行动态调整,确保充填效果与经济性最大化。 表 各类型充填材料典型配比及强度指标
五、工程案例 案例1 山东煤矿AKCT-Ⅰ膏体充填工程
工艺:采用膏体充填工艺,沿用现有设备,配套可移动式生产系统
技术指标:针对“三软”地层、顶板随采随冒难题,利用矿井废弃水、煤化工(884281)废弃物制备充填材料,胶凝材料用量80kg,3d抗压强度0.81MPa,28d强度2.76MPa,充填体稳定性优异。
经济指标:较传统水泥(884060)充填成本下降30%,解决了地面塌陷、矿井水处理及废弃物处置三大难题,实现不搬迁绿色开采,年消纳工业固废超15万吨。
案例2 山东金矿AKCT-Ⅲ尾矿砂胶结充填工程
工艺:分级尾砂胶结充填工艺,配套可移动式胶凝材料生产设备
技术指标:灰砂比1:4,浓度68%,3d抗压强度1.36MPa,7d强度3.62MPa,28d强度5.07MPa,较水泥(884060)充填强度提升39.3%,尾砂消纳量提升40%。
经济指标:充填成本优化28.6%,材料运输成本降低29.3%,同时减少尾矿堆存占用土地,降低生态污染风险,实现经济效益与环境效益双赢。
安科兴业始终以“技术创新驱动绿色矿山建设”为核心,通过AKCT系列充填材料与可移动式设备的协同创新,持续为矿山企业提供安全、高效、环保、经济的充填解决方案。未来,公司将继续深耕固废资源化利用领域,推动更多创新技术落地应用,助力矿业行业实现可持续发展!
