矿井充填开采矸石垂直投料系统设计与应用

为解决地面沉降以及矸石环境污染问题,通过对投料井、储料仓、缓冲装置及满仓报警系统等进行研究,建立了矿井充填开采地面矸石垂直投料系统,并将其应用到实际充填开采工程中。现场应用表明:当投料管内径为486 mm,储料仓的直径为5 m,高度为15 m时,能够满足充填开采工作面1个循环的矸石用量;伞形缓冲器可以有效地减小充填矸石对储料仓的冲击,该系统建成后,每天实际充填矸石量达2 000 t。充填开采既解决了矸石地面堆放带来的环境污染问题,矸石回填又有效控制了地面沉降,实现了矿山和生态的和谐发展。     

建筑物下矸石充填巷采沉陷控制研究

针对我国建筑物下压煤量大以及地面矸石堆积污染环境的现状,在分析现有建筑物下开采技术途径的基础上提出了采用矸石充填巷采进行建筑物下压煤开采。通过对矸石充填巷采地表沉陷控制原理的分析研究,确定了建筑物下矸石充填巷采地表沉陷控制方案设计的基本原则;为结合某矿地质采矿条件,做出了实例分析,并就地表沉陷进行了预计,结果表明:矸石充填巷采应用于建筑物下压煤开采是可行和可靠的。     

五沟煤矿含水层下矸石充填开采方案

五沟煤矿采用矸石充填开采技术,对含水层防水煤柱进行充填开采。通过对矸石充填开采导水裂缝带高度计算和地面沉陷预计,设计东翼充填开采区域7个采煤工作面,西翼充填开采区域9个采煤工作面,预计可采出10煤500余万吨。东翼充填区域首采面CT101应用矸石充填综采工艺试采,验证了含水层下矸石充填的可行性,经济和社会效益显著。     

高效机械化采空区矸石充填技术

新汶矿业集团翟镇煤矿自主研发了综采采空区高效机械化矸石充填采煤技术,利用矸石做为充填体,力图解决"三下"压煤,实现"规模性"开采,矸石不升井,防止在地面堆积造成环境污染,改善井下矸石提升造成的矿井辅助运输紧张,在综采面随采随充的综采设备配套研制方面填补了国内空白,形成了翟镇煤矿充填开采新模式,取得了良好成效,为新汶矿区实现矿区资源与环境协调发展的绿色开采提供了借鉴。     

村庄下厚煤层综合机械化矸石充填开采地表沉陷与变形分析

为解放村庄下浅埋厚煤层资源,延长矿井服务年限,同时保证地面建筑物的安全使用,需开展浅埋厚煤层综合机械化矸石充填开采控制地表沉陷变形研究。以潞安集团王庄煤矿52采区5201工作面为例,首先对该矿井矸石进行了一系列级配试验,以提高矸石充填体的充实率;然后根据综合机械化矸石充填开采工艺设计了3种充实率控制方案,同时基于等价采高开采沉陷预计分析得出3种充实率控制方案的地表移动与变形值;最后依据地面建筑物损坏等级、矸石充填量以及充填工艺等因素综合确定了最佳充实率控制方案。研究表明:该方案实施不但能确保地面建筑物的安全使用,同时还节约了矸石充填材料。     

神东矿区井下无岩巷布置与矸石处理技术

煤矸石是煤炭开采和洗选过程中的废弃物,是目前排放量最大的工业固体废弃物之一,对环境造成极大危害。为此神东公司开发出"分层开拓、无盘区划分与立交巷道平交化"的无岩巷布置技术,从源头上减少了矸石产出量,并开发出废巷充填、贮矸硐室充填等井下处理技术,辅以地面矸石回填及矸石发电技术,取消了地面矸石山,实现亿吨级矿区矸石零堆放。     

济三煤矿综合机械化矸石充填开采技术应用

介绍了济三煤矿综采工作面矸石充填开采方法,论述了充填工作原理、工艺过程、设备选型,就矸石充填开采对地面村庄的影响进行了预测,并对其产生的经济、社会效益进行了分析。     

综采工作面矸石充填技术探讨

为实现绿色开采,解决矸石不升井,按照"零排放、零堆放、三下开采无变形"的要求,探讨了综采工作面矸石充填技术。分析了煤矸石对环境的影响,对矸石充填方法、充填工艺和系统设计进行了阐述。该技术不仅为煤炭企业带来新的利润增长点,也为煤有矸石的充分开发提供了一个新的技术支持。     

综采工作面矸石充填技术探讨

为实现绿色开采,解决矸石不升井,按照"零排放、零堆放、三下开采无变形"的要求,探讨了综采工作面矸石充填技术。分析了煤矸石对环境的影响,对矸石充填方法、充填工艺和系统设计进行了阐述。该技术不仅为煤炭企业带来新的利润增长点,也为煤有矸石的充分开发提供了一个新的技术支持。     

济三煤矿综合机械化矸石充填开采技术应用

介绍了济三煤矿综采工作面矸石充填开采方法,论述了充填工作原理、工艺过程、设备选型,就矸石充填开采对地面村庄的影响进行了预测,并对其产生的经济、社会效益进行了分析。     

与地面环境协调的采煤方法研究

持续增长的煤炭生产对地面环境已造成了严重的采煤沉陷灾害。为了保护村庄等地面设施而采取的其他低回采率采煤方法又使得大量煤炭资源无法采出。基于此现状，从煤炭科技角度提出了注充宽条带跳采全采采煤方法。通过分析其概念、开采过程中煤岩体的受力情况、覆岩及地表移动变形规律，得出此采煤方法可以减缓地表下沉，有效保护矿区地表环境，解决煤矿深部化开采过程中的地面设施压煤问题。同时，对此采煤方法的深入研究，有益于进一步完善我国矿山开采的相关理论和技术。     

建筑物下矸石置换条带保护煤柱开采试验研究

针对许厂煤矿面临的村庄建筑物下的压煤、条带煤柱的置换开采、井下矸石处理3个主要问题,在矸石物理力学指标测试、数值模拟研究的基础上,提出了可行的矸石置换开采建筑物下条带煤柱的方案。结果表明,在保证地表变形在Ⅰ级保护范围内前提下,通过在条采煤柱中掘充填巷,并利用井下矸石进行充填的技术手段,对条带开采后留设的煤柱进行置换开采,是一条节约资源、保护环境、提高经济效益的科学之路。     

复合固结体巷式充填全采技术应用研究

针对建下不规则煤层块段开采问题,根据充填控制地表沉陷的原理,提出了高水速凝材料与矸石复合固结体巷式充填全采技术,即首先掘进煤巷,然后充填复合固结体,以多轮置换方式实现充填区域煤炭的全部开采。通过充填体强度测试,研究了复合固结体强度与高水速凝材料水灰比、矸石掺入量、龄期之间的关系。经充填体稳定性需求分析,给出了确定充填体强度的方法。工程应用结果表明,该技术既可有效控制地表沉陷,又可避免矸石升井带来的环境危害,取得了良好的技术经济效果。     

长壁综采矸石与粉煤灰充填技术及地表沉陷分析

固体充填开采能够有效兼顾煤炭开采经济效益与环境效益,是一种较好的绿色开采技术,在国内获得初步应用,但实测资料较少。介绍邢台煤矿7606工作面长壁综采矸石与粉煤灰充填采煤工艺,并结合观测站实测资料和FLAC3D数值模拟手段,研究固体充填开采在减少地面下沉中的作用,并研究不同充填率和充填体不同弹性模量条件下地表下沉规律。通过观测站实测结果分析,固体充填开采在减少地面下沉方面效果明显。通过数值模拟分析,随着充填率由100%逐渐减少,地表下沉最大值则逐渐增加,充填率对地表下沉的影响很大。随着充填体弹性模量从0.24GPa增大到24GPa,地表最大下沉值迅速减小,但当充填体弹性模量增大到4GPa以后,地表移动变形值的变化不很明显。     

注充宽条带跳采全采采煤法

常规方法开采煤炭已对地面环境造成了严重的沉陷灾害。村庄等地面设施的压煤和其他低采出率采煤方法又使得大量煤炭资源无法采出。基于此现状提出了注充宽条带跳采全采采煤方法。通过分析开采过程及其影响,此采煤方法可以减缓地表下沉,有效保护矿区地表环境,解决煤矿深部化开采过程中的地面设施压煤问题。同时,对此采煤方法的深入研究,有益于进一步完善我国矿山开采的相关理论和技术。     

煤炭绿色开采技术及其在西北矿区的应用前景研究

绿色开采的理念是针对煤炭开采造成的严重环境问题提出的,目标是取得最佳的经济效益、环境效益和社会效益.构建的绿色开采技术框架包括保水开采、减沉开采、煤与煤层气(瓦斯)共采、矸石减排、煤炭地下气化等.西北地区自然气候条件恶劣,地质条件差,降水少且集中,旱涝灾害频繁,植被稀疏,水资源短缺,存在着沙漠化、水土流失、滑坡、崩塌、泥石流及草场退化、耕地面积减少等严重生态环境地质问题.基于以上问题,本文提出了绿色开采在西北地区的应用.     

尾砂资源利用实践初探

我国铁矿石资源较为贫乏,人均占有量较低.铁矿石开采加工过程中,产生的废石在排土场堆存,废弃的尾矿堆存在尾矿库,占据了大量的农用、林用土地,增加了矿山企业的成本,并对环境造成影响.当前,资源矛盾日益突出,矿石价格长期维持在高位,从废弃的士场和尾矿库寻找资源已成为国内众多矿山企业的共识,也是解决资源利用水平低的途径之一.在废弃的尾矿库开展资源回收利用,既可解决尾矿砂排放量大所带来的环境影响,又可延长尾矿库的使用年限,减少尾矿库占用面积,是贯彻科学发展观的有效手段和发展方向.某矿根据尾矿库实际现状,在科学考察试验的基础上,提出了对老尾矿库实施尾砂资源回收工程,并于2005年底投产,近5年来,已累计生产品位66 ％的铁精粉112.8340万t,创效益近5.25亿元.本文重点对该矿尾砂资源回收情况进行介绍,为矿山资源挖潜引出新路.     

充填材料及其强度研究

充填开采是煤矿保水开采的重要技术,充填材料的强度决定着充填尺寸和充填效果,也决定着充填工艺和充填成本,是充填开采的关键因素。为此,分析了煤矿充填开采充填材料的研究和应用进展,总结了膏体材料的力学特点和强度性能,分析了充填开采对充填材料早期强度和后期强度的要求,提出了确定充填材料强度的方法。     

高水膨胀材料条带充填开采研究

详细介绍了高水膨胀材料的特性及应用效果。根据王庄煤矿五采区的地质采矿条件,结合关键层理论,提出了条带充填开采方案,并进行了相关参数的设计,确定充填步距和充留宽度。分别设计了面积充满率为52%,62%和73%三种方案,地表移动计算结果表明:三种方案地表下沉均控制在200mm以内,水平变形控制在1mm/m以内,通过采用高水膨胀材料条带充填能有效控制地表移动和变形,保护地表建(构)筑物。     

矿山二次资源综合利用潜力巨大

矿山二次资源是矿业二次资源的重要组成部分,其利用途径、方式、产品方案等存在多种可能性.目前我国矿产资源综合利用率仍然很低.通过对采矿废石、煤矸石及选矿尾矿等的具体分析,可以肯定二次资源综合利用潜力是巨大的.