井下巷道矸石充填技术

结合龙东煤矿东二采区充填巷道的布置情况,介绍了井下巷道矸石充填技术的关键设备及其结构原理,并对该施工技术的具体工艺流程进行了分析,以提高井下煤炭资源的回收率。     

杨庄矿3642工作面巷道充填开采技术研究

针对杨庄矿3642工作面巷道采用矸石充填开采的必要性和可行性进行了论证分析,阐述了充填开采的基本思路,并对其经济效益和社会效益作了具体说明,为今后各煤矿绿色安全处理矸石提供了一种新方法。     

厚煤层巷内预置充填带无煤柱开采技术

 为减少厚煤层开采的区段煤柱损失,提出巷内预置充填带无煤柱开采技术,即在上区段回采工作面前方的运输平巷内,紧靠下一区段的巷帮煤壁,预置一条矸石混凝土巷内充填带,下区段回风平巷掘进时,沿预置的充填带进行掘进,实现厚煤层工作面无煤柱开采,用预置充填带把上下2个区段间应留设的区段煤柱置换出来。若上区段运输平巷为普通断面,如要实施此项新技术,首先,对上区段运输平巷靠近下区段工作面侧的煤壁,实施扩帮和支护;然后,在工作面前方扩帮位置处紧靠煤壁实施充填,预置巷内充填带。此项技术的关键是巷内充填材料的选择与配比,在保证充填体和巷道围岩稳定性的前提下,要尽可能减小充填体的宽度。充填材料选用的是以矸石渣为主辅以少量水泥、河沙加水混合而成的胶结体,水泥、河沙、矸石渣按1∶1∶4.7质量比例进行配比。现场工业性试验表明,该项技术的应用是成功而有效的,可实现厚煤层无煤柱开采,提高煤炭资源采出率,该成果已取得明显的经济效益。     

煤矿矸石山双码提升轨道的设计与应用

煤矿矸石山是矿井的咽喉,制约着原煤正常生产,随着科技的创新,煤炭开采机械化程度的提高,开采工艺的一系列要求,开掘巷道数量的增加和二水平的延伸,矸石量大大增加,矸石山排矸能力满足不了生产需要,经常出现矸石排不及而影响生产。经多方论证,在矸石山对矸石山铺设双码提升轨道,能有效地解决排矸系统的瓶颈。     

矸石充填整体置换“三下”煤柱引起的岩层移动与二次稳定理论

 根据条带开采特点,针对矸石充填整体置换“三下”煤柱引起的二次岩层移动等问题,首先简述煤柱开采与矸石充填过程,并分析二次岩层移动机制及特征,认为二次岩层移动是由矸石充填支撑体和承重岩层的共同压缩引起的,上覆岩层形成的弯曲带层面为波浪型下沉曲层;然后,根据充填支撑体的实际受力大小和极限强度,采用弹塑性力学及相关理论,推导“承重岩层+矸石充填体”承载体的二次稳定条件、安全系数、极限状态下的软化区宽度以及承载核区宽度的解析式,并给出矸石充填体压缩量w1和上覆承重岩层二次压缩量w2的计算公式,提出二次岩层移动下沉总量计算方法。宝源煤矿的实例计算表明“承重岩层+矸石充填体”承载体的安全系数Fs = 1.36,处于稳定状态;“承重岩层+矸石充填体”承载体总压缩量w = 0.833 m,矸石支撑体抵抗着较高的应力,维护着上覆岩层结构的二次稳定;数值分析表明,采空区上方应力得到充分释放,充填支撑体上方垂直应力呈马鞍形分布,承重岩层最大下沉位移平均值为0.801 m左右,接近理论计算值。     

利用综采放顶煤液压支架实现长壁工作面采空区充填系统的研制与应用

随着煤炭资源的逐渐减少,煤矿开采企业都在寻求如何最大限度的开采矿山内煤炭资源,从而来提高煤炭资源开采率,以求减少资源浪费情况的出现。在此背景之下,综采放顶煤技术应运而生,迅速的成为了现阶段煤炭资源开采效率最高的采煤技术,并在国内得到了广泛的应用。笔者结合实践工作经验,在本文中对综采放顶煤在我国的发展以及其液压支架的施工技术进行论述,并通过综采放顶煤方法中的液压支架技术实现对矿井内长壁工作面采空区充填系统的研制与应用进行了探讨。     

矸石充填开采顶板裂隙分布及演化特征分析

为了分析矸石充填条件下采空区顶板的破裂特征和运动过程,针对唐山矿矸石充填工作面条件,采用倾斜钻孔探测方法,对采空区顶板进行长期多次定点探测,通过裂隙密度定量描述顶板采动裂隙的分布规律,并采用相似模型试验的方法进行辅助分析,揭示矸石充填开采顶板裂隙发育过程。研究表明：矸石充填开采条件下,顶板中的离层和错动等结构裂隙通常出现在岩层分界处,裂隙形式与所处层位相关;随工作面开采,煤层顶板活动具有裂隙孕育、裂隙超前发育、裂隙密集发育、裂隙稳态扩展、顶板稳定5个阶段特征;离层是顶板下沉的主要组成部分,占总下沉量的一半以上。研究结果可为充填开采支护设计、工作面支架选型等提供理论依据。     

方圆HBMD-90/16-180S型煤矿用混凝土泵

针对煤矿存在采空区地表塌陷和大量矸石压占土地等问题,设计开发出适用于煤矿采空区充填、尾巷封闭等井下混凝土施工的HBMD-90/16-180S型煤矿用混凝土泵。该型混凝土泵单位时间输送量大,压力高,整机结构可拆分,采用全液控换向代替电控换向,液压系统配置大面积水冷却器,不仅可以满足煤矿井下的混凝土施工,还可以广泛应用于隧道、矿山、国防工程及存在易燃气体环境的混凝土施工。该机能够满足煤矿采掘面防爆要求,可实现采空区大方量及远距离的充填,符合国家矿用产品安全标志中心对煤矿产品的安标管理要求,能够在巷道内进行长时间作业。介绍该型混凝土泵的主要技术参数和主要结构组成。     

矸石井下充填采煤技术解析

随着我国煤炭行业的快速发展,煤炭对于我国经济发展来说有着举足轻重的作用。采煤技术关乎到煤炭的产量,是我国正在着力研究的项目。煤矸石是洗煤作业中常见的固体废物,堆积起来会占用大量的土地资源。矿井采空区是最简单也是最价廉处理矸石的地方,矸石井下充填采煤技术对煤炭资源的回收率有优化作用。接下来笔者将结合自身的经验和调查走访的结果,基于充填采煤技术的内容及特点,详细叙述矸石井下充填采煤技术。     

煤矿深部开采巷道支护设计研究

结合实际,对煤矿深部开采巷道支护设计要点进行分析,阐述了煤矿深部开采巷道支护设计的重要意义,在总结煤矿深部巷道支护破坏形式的同时,对煤矿深部开采巷道支护设计需要把握的内容进行详细的论述,希望通过分析,能够给相关领域的研究者提供一点参考,以提高我国煤矿开采的发展水平。     

Innovation and future of mining rock mechanics

The 121 mining method of longwall mining first proposed in England has been widely used around the world.This method requires excavation of two mining roadways and reservation of one coal pillar to mine one working face.Due to considerable excavation of roadway,the mining roadway is generally destroyed during coal mining.The stress concentration in the coal pillar can cause large deformation of surrounding rocks,rockbursts and other disasters,and subsequently a large volume of coal pillar resources will be wasted.To improve the coal recovery rate and reduce excavation of the mining roadway,the 111 mining method of longwall mining was proposed in the former Soviet Union based on the 121 mining method.The 111 mining method requires excavation of one mining roadway and setting one filling body to replace the coal pillar while maintaining another mining roadway to mine one working face.However,because the stress transfer structure of roadway and working face roof has not changed,the problem of stress concentration in the surrounding rocks of roadway has not been well solved.To solve the above problems,the conventional concept utilizing high-strength support to resist the mining pressure for the 121 and 111 mining methods should be updated.The idea is to utilize mining pressure and expansion characteristics of the collapsed rock mass in the goaf to automatically form roadways,avoiding roadway excavation and waste of coal pillar.Based on the basic principles of mining rock mechanics,the“equilibrium mining”theory and the“short cantilever beam”mechanical model are proposed.Key technologies,such as roof directional presplitting technology,negative Poisson’s ratio(NPR)high-prestress constant-resistance support technology,and gangue blocking support technology,are developed following the“equilibrium mining”theory.Accordingly,the 110 and N00 mining methods of an automatically formed roadway(AFR)by roof cutting and pressure releasing without pillars are proposed.The mining methods have been applied to a large number of coal mines with different overburdens,coal seam thicknesses,roof types and gases in China,realizing the integrated mode of coal mining and roadway retaining.On this basis,in view of the complex geological conditions and intelligent mining demand of coal mines,an intelligent and unmanned development direction of the“equilibrium mining”method is prospected.     

煤矿高矿化度矿井水反渗透处理工艺探讨

煤炭开采过程中会产生大量的矿井水,而我国西北煤炭矿区水资源匮乏,因此对矿井水进行深度处理后回用是解决矿区水资源短缺的主要途径。对矿井水进行反渗透处理,是未来矿井水深度处理的发展方向。     

王庄矿矸石混凝土间隔充填连续采煤工艺研究

为了解决煤矿资源紧缺问题,提高矿井产量、延长矿井服务年限,针对王庄煤矿的煤层赋存条件,提出了一种利用矸石混凝土间隔充填,连续采煤机短臂机械化采煤工艺,并对采煤工作面设备进行了选型,实践证明该采煤方法可用于开采＂三下＂压煤及不适合布置长壁工作面的边角煤。     

季冻区煤矸石路用性能试验研究

以双鸭山煤奸石作为主要研究对象,通过室内试验对其化学成分、颗粒级配、压碎值、承载比、冻稳定性等路用性能进行了系统的研究。结果表明:七星与四方台矿区煤矸石为级配连续不均匀土。四种煤矸石的压碎值均较高,但均不超过30%。煤矸石的强度随着煅烧温度的升高呈先减小后增大的趋势。煤矸石的CBR随着压实度的提高而增大,93%压实度条件下在20.9%~35.9%之间。在冻融作用下煤矸石CBR显著降低;10次冻融时,新立与四方台矿区煤矸石的CBR分别为28.9%和47.2%。     

煤矸石混凝土耐久性的试验研究

以煤矸石替代部分碎石、粉煤灰和矿渣替代部分水泥配制煤矸石混凝土,采用正交试验对其进行了耐久性的研究,分析了经硫酸盐侵蚀后抗压强度损失值、渗透系数及其冻融后弹性模量损失值3个指标,试验表明,粉煤灰的影响因素要大于矿渣的影响因素.通过极差分析法与功效系数法得出了煤矸石混凝土耐久性的优方案是相同的,即煤矸石混凝土的耐久性优方...     

浅谈胶带输送机运输巷施工技术的应用

通过胶带输送机运输巷施工技术在常村煤矿470水平的施工实践,总结出巷道支护相关参数及具体施工工艺,同时证明应用此技术可很好地实现机械化作业先进性,提高综掘工程掘进进尺,确保煤矿安全生产。     

神东矿区矿井水综合利用研究

阐述了神东矿区矿井水开发利用中存在的问题,分析了矿井水的水质特征,探讨了矿井水资源化的处理技术、综合利用途径以及进一步提高矿井水资源综合利用的措施,指出神东矿区矿井水的资源化和综合利用具有显著的经济、社会和环境效益,是缓解其水资源用水矛盾、建立资源节约型矿区的必然选择。     

煤矸石混合料用于道路基层的冰冻敏感性研究

煤矸石是指在煤炭开采及加工过程中排放出的废弃岩石。煤矸石不仅占压破坏耕地,也会加剧人地之间的矛盾,造成地质环境日趋恶化。本文对不同的煤矸石混合料做了不同龄期的冻融循环试验,分析了不同煤矸石混合料的冰冻敏感性。     

柴达尔煤矿地质环境问题调查与分析

柴达尔煤矿位于青海省刚察县,属于中型矿山,开采方式包括井采和露天开采,由于开发时间较长,其露天采坑规模庞大,引发地质灾害问题突出,环境污染破坏严峻,为了能合理开发利用矿产资源,满足可持续发展战略,解决矿山地质环境问题迫在眉睫。     

蹬空条件提高回采上限开采设计与工程应用

为延长矿井服务年限,多回收煤炭资源,部分煤矿进行了卸压开采后(蹬空)提高回采上限开采。针对蹬空提高回采上限开采过程中工作面设计、矿压控制、安全开采等方面存在的问题,结合张集矿8煤和11煤开采地质和工程条件,采用理论计算和FLAC^3D数值模拟试验,获得了蹬空与非蹬空开采覆岩运移和支承压力特征,揭示了二次开采采动应力演化机理。基于11煤1724(1)工作面蹬空及提高回采上限开采的可行性评估分析,提出并实施了提高回采上限开采技术方案。工程应用表明:蹬空条件提高回采上限开采是可行的,为类似条件工作面开采设计提供了参考。