矸石充填采煤中的矿压显现规律分析

井下矸石直接用于充填置换"三下"压煤,是绿色开采体系中的重要内容之一.本文简单介绍了综采矸石充填采煤和普采矸石充填采煤方法;在大量矸石碎胀与压实特性试验基础上提出了矸石充填开采等价采高的概念,因而可以用传统矿压理论和地表沉陷预计的方法分析矸石充填开采中的采场矿压和地表沉陷的极限量;通过理论分析和现场实测等得到,矸石充填开采与同类地质条件下非充填开采相比,可显著降低采场矿压与地表沉陷显现的剧烈程度及绝对值,能开采用传统采煤方法无法采出的"三下"压煤.     

矸石膏体充填采煤面矿压显现规律

运用矸石膏体充填开采"三下"的煤炭资源,是绿色开采体系中的重要内容之一.对首个矸石膏体充填工作面的矿压观测的数据的进行了分析;评价了影响矸石膏体充填矿压显现的各个因素,确定充填工作面中顶板下沉量与这些因素的关系,为以后进行充填开采采场设计提供依据.     

矸石充填普采面采煤充填工艺及矿压显现

基于鄂庄煤矿二采区2#煤层的地质条件和地面学校等建筑群需要重点保护的要求,介绍了2202东普采工作面直接利用井下掘进矸石充填采空区的相关技术,涉及充填系统、采煤与充填平行作业方式、支护技术、机械矸石充填工艺及充填效果;分析了矸石充填工作面顶底板闭合量、支柱载荷和活柱缩量的变化规律.结果表明:2202东工作面采用胶带抛矸机充填装备及"见六充三"和4.5 m×3.0 m充填循环参数,工作面月产量可达到1.47万t,采空区得到密实充填,采场矿压显现十分缓和,顶底板闭合量平均累计值小于25 mm,在工作面投影上方地表下沉为203~276 mm,地表重点保护的建筑群得到有效和安全的保护,矸石充填后的最大压缩量为251mm,最大压缩率为12.1%.     

薄煤层泵送矸石充填开采矿压显现规律研究

为有力地配合北宿煤矿薄煤层泵送矸石充填开采工业性试验,更好的为今后薄煤层充填开采提供可靠依据,在C1661充填开采工作面进行了矿压观测,C1661充填开采工作面与1863采用全部垮落法开采工作面相比,顶底板移近量增大11.4%,单体支柱末阻力增大54.8%,液压切顶支架末阻力增加8.8%,支架活柱缩量增大5.7%,支护强度基本相等,来压强度减小28%,周期来压步距增大27.3%,初次来压步距增大12%。     

矸石充填采煤技术及矿压显现研究

鄂庄煤矿1202工作面煤层平均埋深250 m,为保护地表构筑物,开展"绿色开采、以矸换煤"工程,采用矸石充填采煤工艺对工作面进行回采。观测分析充填工艺及回采期间巷道矿压及地表移动可知,工作面充填后,矿压明显降低,有利于沿空巷道维护;地表最大下沉值为240mm,有效的控制了地表移动变形。     

矸石充填综采工作面矿压显现规律

在分析充填综采顶板运动特征的基础上,建立了充填综采基本顶关键块力学模型,并通过分析矸石充填体与破碎直接顶压实变形规律,推导出了充填综采工作面支护强度力学关系式。对比传统综采,引入了充填综采工作面支护强度修正系数η,理论分析得出工作面采高变化在1.6～3.5m时,修正系数η的变化范围为0.49～0.84,得出充填综采工作面所需支护强度明显小于传统综采的结论。现场工程应用进一步证实了充填综采工作面没有明显的矿压显现。     

矸石混凝土间隔充填采煤方法研究

随着煤炭资源在王庄矿区日益枯竭,对三下压煤的回收势在必行。本文根据王庄矿煤层赋存条件和当地充填材料的来源,经研究决定在旺格维利采煤方法的基础上进行矸石混凝土间隔充填技术控制地面的下沉,为以后三下压煤的回收提供借鉴。     

邢台矿矸石与粉煤灰充填开采地表移动规律分析

邢台矿7606工作面是邢台矿区充填采煤的第一个试验工作面,文中结合该试验工作面,对地面矿区铁路和重要建筑物的采动变形动态过程进行监测,通过监测结果分析矸石与粉煤灰充填开采地表变形规律,为以后"三下"压煤开采提供可靠的设计依据和技术参数;为科学评价矸石与粉煤灰充填开采地表沉陷控制效果提供数据支持。     

深部厚煤层长壁高水充填工作面矿压显现规律

通过研究深部厚煤层长壁高水充填1126工作面双节式液压支架顶梁对顶板的重复支撑作用,发现高水材料充填开采工作面矿压显现规律有以下特点:改变了采空区围岩的受力环境,引起直接顶岩层和基本顶岩层厚度的改变;工作面直接顶岩层的稳定性等级下降,从4类非常稳定顶板,变成介于1类不稳定顶板和2类中等稳定顶板之间的顶板;基本顶岩层从3级来压强烈顶板转变为1级来压不明显的顶板。     

坚硬厚顶板矸石充填工作面矿压显现特征

结合郭二庄矿2911工作面坚硬火成岩顶板的地质条件,通过理论分析、相似模拟和现场实测等方法对矿压显现特征进行了研究。分析得出矸石充填开采时,顶板的运动破断形式主要分为直接顶垮落、直接顶弯曲下沉和坚硬顶板下层位破断3种。研究结果表明:坚硬厚顶板下矸石充填开采时,顶板的挠度远小于充填体的欠接顶量,顶板与充填体间不产生力的作用;统计分析得出实测支架工作阻力普遍小于额定工作阻力;坚硬顶板破断前离层发展呈现反复离层压实的特征,且每次离层都较前一次显著增大。     

新发井田梁家村下采煤的优化方法

根据矿区已获得的岩石移动参数和已有建筑物下采煤的经验,确定出一种村庄下采煤的最优方法,并进行初步探讨。     

矸石(固体废物)直接充填采煤技术发展现状

总结了矸石直接充填采煤的技术框架,系统地介绍了综采矸石充填技术、普采矸石充填技术和掘巷充填技术的充填开采系统布置、关键设备及充填开采工艺;研发了矸石直接充填采煤技术中矸石自地表向井下运输的大垂深投料系统,并对其进行了优化设计;以综采矸石充填技术为例,分析矸石直接充填开采矿压规律的等价采高模型,得到了充填综采采场所需支护强度,以及充填综采与传统综采支护强度修正系数η,并对充填开采后的地表沉陷进行了预计和实测分析,得出了充填开采较传统综采采场矿压显现减弱、地表变形等级仅为轻微的结论;从实现煤炭资源绿色开采应重视的基础科学研究、重点技术攻关等方面对今后矸石(固体废物)直接充填采煤技术相关研究进行了展望.     

邢台矿建筑物下综合机械化固体充填采煤技术

为实现建筑物下采煤与充填工艺的同时进行,解决地面矸石及粉煤灰固体废弃物堆积带来的环境污染问题,以邢台矿7606工作面为研究对象,矸石与粉煤灰作为充填材料,利用自夯式充填开采液压支架对建筑物下采后固体充填试验进行了研究,并对采场矿压、充填体变形情况及7606工作面岩层移动的变形情况进行了监测和分析。结果表明:自夯式充填开采液压支架实现了建筑物下采煤与充填工艺的同时进行,提高了工作面采出率;且充填开采工作面超前应力峰值及影响范围比垮落法管理顶板小得多,没有明显顶板来压显现,充填体能有效控制顶板的运移,确保地表建筑物不受开采的影响。     

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。     

充填体压实率对综合机械化固体充填采煤岩层移动控制作用分析

以地面矸石、粉煤灰、黄土等固体废弃物为充填材料的综合机械化固体充填采煤技术为“三下”压煤的安全高效回收创造了条件.结合现场地质条件并根据等价采高的概念,分析了不同矸石与粉煤灰充填体压实率对等价采高的影响规律;并通过数值模拟分析了矸石与粉煤灰充填体不同压实率条件下对综合机械化固体充填采煤岩层移动控制与地表沉陷的控制作用,提出了保持地表沉陷在允许范围之内的充填体压实率为15％;最后通过工程实践得出综合机械化固体充填采煤技术工作面的岩层移动及地表沉陷控制效果良好,基本没有影响到地表的建筑和设施的正常使用,研究成果可为综合机械化固体充填采煤技术的有效实施提供技术参考.     

固体充填采煤技术在邢台矿建筑物下的应用

针对邢台矿建筑物下存在大量压煤,而地面矸石山堆放占地严重以及矿区坑口电厂排放大量粉煤灰的情况,为了实现矿井可持续发展、扩大矿井可采储量、控制地表下沉、消除固体废弃物对环境的污染,提出了采用地面矸石配合粉煤灰充填采空区,采出建筑物下压煤的开采模式。解决了充填体进入采空区的空间、通道和动力等技术问题,并建立了完善的充填效果检测系统,在保证地面建筑物完好的情况下,有效采出邢台矿建筑物下呆滞煤量2000万t以上。     

东部平原矿区矸石充填开采保护耕地研究

针对我国东部平原矿区,煤矿开采破坏耕地严重、煤矸石压占耕地数量大、"三下"压煤现象严重的情况,分析了矸石充填开采保护耕地的途径,研究了各种途径的可行性和保护耕地面积的模型。鉴于我国的国情,基于矸石量、耕地保护面积、置换呆滞资源量的协同关系,以建筑下采煤为切入点,提出了一种适合我国东部矿区的矸石充填开采保护耕地模式,并将研究成果应用于工程实例。