薄煤层膏体充填开采工艺及支护技术研究

针对薄煤层特别是"三下一上"煤炭资源的开采问题,以某矿5#煤层为应用背景,研究了一种四步膏体充填开采工艺,并设计了适用于该工艺的三柱式膏体充填液压支架,提高了膏体式充填开采的效率,降低了设备的综合成本,实现了薄煤层开采的充填与支护的统一。     

特厚煤层长壁巷式胶结充填开采技术研究与应用

针对特厚煤层采出率低、"三下"及其他特殊地质条件下特厚煤层采场围岩移动破坏与地表沉陷控制困难的问题,提出了特厚煤层长壁巷式胶结充填开采技术。在研究特厚煤层长壁巷式胶结充填开采技术原理的基础上,系统阐述了该技术的开采系统布置、主要设备与巷式充填开采工艺;并对胶结充填材料的组成及其承载特性进行了研究,确定了适用于工程现场的充填材料干料配比为粉煤灰35%、白灰渣10%、水泥2%、矸石53%,料浆质量分数为79%,该配比充填材料单轴抗压强度可达1.8 MPa。现场工程应用表明:该技术充实率可达96.1%,开采21 m厚的煤层地表下沉最大值为265 mm,地表下沉系数仅为0.012 6,应用效果良好。     

矸石自溜充填技术

介绍了矸石自溜充填开采技术的适用条件、充填工艺及其充填效果认为该技术工艺可以有效抑制地表变形具备充填成本低、充填系统简单等优点.     

煤矿充填体作用数值模拟研究及其机理分析

为了在建筑物下、水体下和铁路下采煤技术中应用条带开采技术和绿色充填开采技术,采用数值模拟方法,模拟研究了在条带开采后充填与否条件下不同采出率开采方案的煤柱、充填体的受力及变形状态,定量计算了不同采出率开采方案的地表沉陷量;较系统研究了充填体在采动围岩系统中的作用机理。结果表明,通过煤柱和充填体的垂直应力支撑、充填体的侧限作用,充填体能有效改善煤柱和围岩系统的应力条件,而煤柱和充填体的垂直应力与充填体水平应力随着采出率和留宽而变化趋势具有规律性,充填条带开采法是将来"三下"压煤绿色开采的有效途径。     

井下短壁连采密实充填工艺的实践与优化

"三下"开采一直是制约矿井发展的难题,短壁连采密实充填实现煤矸资源100％置换,是基于资源开发与生态保护互相协调的一种新型开采工艺,能够最大程度地减轻煤炭开采对环境和其他资源的不良影响,以取得最佳的经济效益、环境效益和社会效益.国内外已对此工艺进行了多种探索,目前尚处于起步阶段.近年来,国内逐步加紧对煤炭资源的管控、加紧对生态环境的管控,从长远来看,密实充填的实施、绿色开采技术的研究与推广具有广阔的前景.实践证明,密实充填能够实现资源"零"压覆、地面"零"下沉、生态环境"零"损耗,能够有效解决工广压煤、村下压煤的实际问题.     

常村煤矿CTN3-01工作面膏体充填开采技术应用与研究

为进一步释放常村煤矿"三下"煤炭资源,延长矿井服务年限,采用膏体充填技术进行开采。文章介绍了常村煤矿膏体充填工艺,并以CTN3-01充填工作面为研究对象,从巷道布置及回采充填工艺两方面详细论述了工作面条带式膏体充填开采工艺的应用实践;分析了充填工作面回采后对地表沉陷的影响。对常村煤矿后续村庄下充填开采具有实践指导意义。     

提高充填开采的生产能力研究

对我国煤矿充填开采现状进行调研,分析得出充填开采工作面产能偏低主要是充填系统能力不足、充填料浆的凝固占用较长的工作时间、采煤与充填不能实现平行作业等原因造成,提出通过设计特殊的专用充填支架实现工作面采煤与充填凝固的平行作业,提高充填开采工作面生产能力;并以马兰矿"三下"采区的具体条件为依据,进行了提高充填开采工作面生产能力的实践分析.     

厚松散层下矸石充填开采地表移动规律研究

为分析厚松散层下矸石充填开采地表移动规律,采用FLAC3D数值模拟软件,利用正交均匀设计试验校正室内岩样力学参数,分别建立不同松散层厚度条件下矸石充填开采数值计算模型.通过对相同基岩层厚度、不同松散层厚度条件下与相同采深、不同松散层厚度条件下矸石充填开采地表移动规律的研究得出:①在相同基岩层厚度的条件下,随着松散层厚度的增大,矸石充填开采地表最大下沉量、最大水平移动以及主要影响角正切均增大;②厚松散层下充填开采地表下沉系数随松散层厚度与采深之比呈线性递增;③采深是厚松散层下矸石充填开采地表移动范围的主要影响因素,而松散层厚度对地表移动范围的影响较小.     

薄煤层条带充填开采的研究及应用

村庄下压煤进行充填开采置换出村庄下的煤柱是一种有效的开采方式。条带充填开采是根据该煤矿的具体生产地质条件,同时考虑接续情况,采用的充填工艺,既能保证充填开采的效果,又能保证持续生产。     

1110工作面过铁塔限厚充填工艺

文章对司马煤业1110工作面"限厚充填开采"方案的充填工艺进行了详细介绍,通过现场的实际开采充填效果验证,该工艺达到了"限厚充填开采"方案的预期要求。     

公路下煤层群开采地表移动变形防治研究——以攀枝花煤矿为例

伴随着国内煤炭资源日益枯竭,矸石堆积问题日益严重,“三下”煤体绿色开采再次被重视.以贵州攀枝花煤矿11071工作面为工程背景,通过室内试验、工艺优化、数值模拟等方法论证充填方案是否可行.室内试验得出矸石膏体材料的优化质量比为6.5∶1.4∶2.1,并采用SEM对内部微观分析发现,水泥水化产生碱性环境,激发粉煤灰活性,充填强度有所增强.基于开采条件、充填设备等因素考虑,对充填回采工艺进行优化设计,回采支护环节与充填环节相互协作.数值模拟结果显示：在5~#煤层开采结束的条件下,11071工作面充填回采完成后,位移场叠加作用不明显,5~#煤层顶板位移量由最初的37 mm缓慢增加至42.7 mm,较未用充填开采而言,充填开采可有效防治覆岩、地表移动变形.工程实践表明：充填后的采面回采结束后,沉降变形最大值为43 mm,水平变形最大值约为2.53 mm/m,符合公路路基移动变形的合理范围.     

膏体充填开采煤层覆岩压力规律的研究

膏体充填开采既是解决"三下"开采问题的重要技术途径,也是我国顶板控制最有效的方法之一。膏体充填开采技术应降低充填工艺对顶板的影响,并使地表下沉在允许的范围内,同时尽可能减少充填材料消耗,从而为充填设计提供理论指导。本文对充填材料进行选择、对比试验以及可行性分析,介绍了充填开采的充填方式,即全采全充法和间隔充填法,模拟两种充填采煤方法的矿山压力显现,研究煤层覆岩移动规律,指出膏体充填开采方法的优越性和发展前景。     

固体充填工艺在综采工作面的应用

综合机械化固体充填作为一种行之有效的绿色开采工艺,是解放"三下"压煤,促进煤炭产业持续发展的有效方法。针对综合机械化固体充填工艺,对其开采原理、工艺系统、关键设备进行了分析阐述,并结合工程实践,对应用效果进行分析论述。实践表明综合机械化固体充填工艺能够对由回采导致的地表沉降进行有效控制,提高煤炭采出率,有利于提高矿井经济效益与环境保护。     

高河能源E1302工作面分层充填开采技术分析

针对高河能源“三下”压煤量大,矿井服务年限不足的问题,以高河能源E1302工作面为背景,分析了高河能源E1302工作面地质条件,确定了采用分层充填开采的技术方案。从开采顺序、工作面巷道布置方式、隔离充填工艺等方面分析了E1302工作面充填开采方案,并确定了以煤矸石为主的充填材料和系统工艺。通过井下实践,优化了充填技术工艺,提高了工作面采煤和充填效率。     

条带充填开采沉陷影响因素分析

针对条带开采采出率较低、全采全充成本较高的问题,提出了一种条带开采与充填开采相结合的网状带式充填开采方法.以某矿工作面地质条件为工程背景,确定合理的工艺参数后进行了数值模拟分析.研究结果表明,在采区内煤炭资源实现全采的条件下,地表变形量也小于建筑物Ⅰ级损坏等级指标,并给出合理的采留宽及临界采留宽;且通过数值模拟分析,得...     

赵庄矿边角煤矸石充填开采技术研究

针对赵庄矿矸石充填开采工作面C5301的具体地质条件,采用"简支梁"理论分析和确定充填开采参数,采用三次充填开采回收煤柱;确定了C5301工作面的巷道布置方式和回采设备;同时分析确定了矸石充填方案。经过经济技术分析,在赵庄矿进行矸石充填开采在技术上是合理的,在经济上是可行的,并为类似条件下的推广应用提供了经验。     

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。     

充填开采设备综合配套分析与实践

在分析我国充填开采发展现状,并介绍充填法开采技术的发展历程、研究应用情况、充填开采方式的基础上,结合开滦实施的充填开采分析了开采设备综合配套,说明了支架与充填输送机配套工作过程。该配套设备不仅完全满足矸石充填采煤工艺系统对其性能要求,而且充填效率高、性能稳定,解决了矸石充填配套设备影响充填速度的问题,可实现矸石井下处理与建筑物下煤炭资源的充分利用。     

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.     

超高水材料充填开采的应用与研究

冀中能源邯郸矿业集团陶一煤矿对村庄下压煤采用充填开采工艺采煤.根据矿井开采条件,利用超高水材料的优越性能进行了袋式充填开采、开放式充填开采工艺的研究.建立了地面充填站,采用自流技术,使得充填能力达到400 m3/h,提升了采充效率.通过对工作面矿压、地表变形监测,表明该工艺可以缓解矿压显现程度,极大减少地表变形.