煤矸井下分选与矸石就地充填的采选充一体化生产系统,是实现煤炭资源安全高效及绿色开采的有效途径.在源头止损、矸石减排、置换资源、保护环境的理念指导下,明确了生态保护性开采的控制指标及工程需求,总结出了采选充一体化生产模式的系统构成,包括:充填材料地面处理、充填材料地面-井下高效输送、井下煤矸分选、充填材料井下运输及工作面充填五大系统;提出了以煤矸分选能力定充填能力,以充填能力定充填工作面布置的采选充产能匹配设计方法;设计了基于充实率、采充质量比等指标的采选充运行状态在线监测系统.实践表明采选充生产系统可实现矸石选出率大于90%,矸石带煤率小于3%,充填面产能大于150万t/a,地表最大倾斜与水平变形小于±2.0 mm/m,低于规程规定的建筑物Ⅰ级损坏等级.

国家自然科学基金青年基金项目（51704273）；国家重点研发计划项目（2018YFC0604704）；

1 生态保护性开采的内涵
1.1 煤炭开采造成的环境损坏
1.2 生态保护性开采源头治理理念
1.3 生态保护性开采控制指标及工程需求
2 采选充一体化生产系统组成设计
2.1 充填材料地面处理系统
2.2 充填材料地面-井下高效输送系统
2.3 井下煤矸分选系统
2.4 充填材料井下运输系统
2.5 工作面充填系统
3 采选充一体化生产系统产能匹配设计
3.1 煤矸选出能力
3.2 就地充填能力
4 采选充一体化监测系统设计
4.1 充填材料输送自动控制系统
4.2 井下分选自动控制系统
4.3 充填效果实时监测系统
5 采选充一体化生产系统工程实施效果
5.1 新巨龙矿工程实践
5.1.1 采矿地质条件
5.1.2 采选充系统布置及产能匹配设计
5.1.3 实施效果
5.2 唐山矿工程实践
5.2.1 采矿地质条件
5.2.2 采选充系统布置及产能匹配设计
5.2.3 实施效果
6 结 论

张昊,张强,左小,武中亚,范文昌,刘宏军,田秀国.生态环境保护性的采选充系统设计及应用[J].中国矿业大学学报,2021,50(03):548-557.