煤矿专用充填巷放顶煤充填开采可行性分析

结合现有放顶煤充填开采技术,在分析现有复杂技术设备系统、减小地表下沉效果不明显、存在诸多安全隐患的基础上,从技术角度论证了煤矿利用专用充填巷进行放顶煤充填开采可有效解决顶板压力过大、井下自然发火、瓦斯粉尘浓度过高等问题,从经济角度提出了该技术适用的2个判别公式,并简要介绍了专用充填巷的布置方案。     

煤矿专用巷高瓦斯矿井综放充填开采技术

为提高煤矿充填开采效率和保障高瓦斯矿井安全生产,提出通过在工作面上方稳定岩层内沿工作面走向方向开掘煤矿专用巷的巷道布置方案。介绍了煤矿专用巷的典型布置形式,并对专用巷内综放充填开采和瓦斯抽采的原理进行了探讨。研究了专用巷内充填与瓦斯抽采的时空关系,并分析了应用专用巷技术的效益情况。研究表明,应用专用巷技术可以实现高瓦斯矿井采空区充填、瓦斯抽采、综放开采的平行作业,能够显著提高现有的煤矿充填效率并解放"三下"压煤。     

厚煤层高瓦斯矿井高效充填井下钻孔布置

为提高充填开采效率和实现高瓦斯矿井的安全高效生产,提出在工作面上方稳定岩层内沿工作面走向方向布置一条充填专用巷进行采空区充填和瓦斯抽采的方案。介绍了充填专用巷的布置形式,并对利用专用巷实现高产高效的工艺进行了探讨。研究了专用巷内钻孔的布置位置及钻孔半径,推导了单一平面上钻孔总长度的计算公式。结合实例,分析了利用专用巷实现厚煤层高瓦斯矿井高产高效的钻孔布置参数及产能情况。研究表明,应用专用巷技术可以实现高瓦斯矿井采空区充填、瓦斯抽采、工作面开采的平行作业,能够实现厚煤层高瓦斯矿井的安全生产和高产高效。     

桑峨矿12303工作面充填开采技术应用探讨

以桑峨矿12303工作面为工程实例,拟应用充填开采与沿空留巷技术,实现地面矸石零排放,提高煤炭回收率;拟定充填开采技术方案;重点分析探讨综采充填工艺;采用矸石专用充填液压支架;采用矸石充填留巷技术.     

连采工作面胶结充填开采工艺

针对连采面资源回收率较低的问题,结合其采空区已采支巷和煤柱相间布置的特点,发明了将开采和充填都分为两个阶段的胶结充填开采技术原理和工艺,提出了提高支巷充填接顶率的技术措施。现场工业性试验表明,充填连采面支巷开采和充填工艺实施顺利,实现了煤柱安全回收。     

综采工作面通过走向空巷充填技术研究与实践

以综采工作面通过走向空巷为工程背景,综合运用现场调研、理论计算、数值模拟和工业性试验等手段,研究走向空巷围岩失稳机理,指出高跨比是影响空巷围岩稳定的关键因素;推演了空巷顶板变形破坏演化的4个阶段,提出空巷围岩控制应该遵循及时支护和减小顶板跨度原则;从技术和经济效益角度对比传统过空巷方式,提出了综采工作面通过走向空巷高水材料充填控顶技术,揭示了充填体对空巷顶板的作用机理,确定出充填体关键参数:充填体抗压强度为1.0 MPa,高水材料的水灰质量比为8∶1。在此基础上,设计了走向空巷充填技术及工艺。工业性试验表明:综采工作面过空巷期间,该充填体能够有效支撑顶板且未明显影响正常煤炭开采,保障了煤炭资源的安全开采。     

深部工作面过空巷高水材料充填技术研究及应用

以旗山矿生产地质条件为工程背景,分析深部综放工作面过空巷顶板岩体关键结构的稳定性,揭示了深部综放工作面过空巷致灾机理,提出了采用高水材料充填空巷的快速安全过空巷技术。建立空巷充填顶板稳定力学模型,防止关键块体B发生滑落失稳或回转变形失稳,得到保持空巷充填覆岩稳定支护阻力,为空巷充填的材料力学参数提供依据。     

综放开采巷旁充填沿空留巷技术探讨

综放开采巷旁充填沿空留巷技术在国内外尚无应用先例，指出了该项技术几个难题，对巷旁充填的作用机理进行了分析，阐述了巷旁填体支护阻力的计算方法。     

晋平煤业条带充填开采方案比选分析

为了确定晋平煤业保护煤柱下充填开采技术方案,在晋平煤业105采区选取一个充填开采试验区域,通过分析试验区地质情况和地表建筑物情况,选择采用巷式条带充填开采技术工艺。同时,结合试验区域范围,设计了两种充填开采方案,并从多个角度进行了对比分析,最终确定了试验区域采用三个快段依次顺序充填开采的技术方案。     

似膏体巷式充填采煤技术及应用

结合公格营子煤矿水体下压煤似膏体巷式充填开采的实践,介绍了似膏体充填材料的组成与配比及充填工艺流程,研究了巷式充填采煤的工作面布置方式、充填巷掘进充填顺序和支护方式、巷道充填工艺;分析了巷式充填开采的地表下沉和井下涌水控制效果及经济效益。实践表明,地表沉降得到有效控制,地表下沉系数仅为3.5%;井下涌水量由350 m3/h减小到150 m3/h,大幅改善了井下安全生产条件,可解放压煤量300万t。     

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。     

综放工作面过密集空巷群高水充填技术研究及应用

针对整合矿井残煤复采综放工作面过密集空巷群问题，采用理论分析和数值模拟方法研究了综放工作面超前支承压力对空巷群稳定性的影响，确定了全空间高水充填材料的合理强度。研究结果表明：综放工作面超前支承压力与空巷群侧向支承压力相互叠加，会造成工作面与空巷群之间的煤柱及空巷群自身的煤柱进入塑性屈服状态，易诱发密集空巷群及其顶板大范围采场围岩失稳|随综放工作面与空巷间煤柱宽度的减小，空巷充填体所需的支撑强度近线性增加，随充填体强度的提高，全空间充填体抑制空巷顶板下沉变形的能力近线性增大|综合理论计算和数值模拟结果，确定了荆宝煤业3号煤层全空间充填空巷群的高水充填体强度不小于2.5MPa，现场实践验证了充填材料设计强度的合理性和全空间高水充填技术的有效性，保证了工作面安全高效通过空巷群，避免了充填体材料过低带来的潜在安全隐患，也解决了充填体强度过高造成的经济投入浪费，为类似条件下工作面过密集空巷群高水充填技术的推广应用奠定了理论基础和实践经验。     

海天煤业高水材料充填空巷技术研究

为解决海天煤业3#煤层3615工作面过空巷的问题,对高水材料充填空巷开采技术进行研究。基于高水材料的性质,建立充填系统,并对其在海天煤业的应用效果进行分析和评价。结果表明,采用高水材料预充填空巷技术后,回采工作面过空巷期间,支架接顶效果好,未出现剧烈矿压显现。高水材料充填空巷是一种安全、经济、高效的办法,保证工作面快速通过空巷。     

超高水充填材料在采矿工程中的应用与展望

为解决"三下"压煤开采、工作面过空巷和煤炭自然发火等问题,对超高水材料充填开采技术、预充空巷开采技术和注浆防灭火技术进行研究。基于超高水充填材料的性质,介绍了以上3种技术的应用情况,并分别以陶一煤矿、王庄煤矿和金地煤矿为例对其应用效果进行了分析和评价。结果表明,超高水材料充填开采技术能保证采空区充填率达到85%以上;采用超高水材料预充空巷开采技术后,工作面回采过空巷期间未出现矿压显现剧烈现象;采用超高水材料注浆防灭火技术后,火区的温度和CO、NH4浓度均恢复到正常水平。今后需在继续完善当前技术相关理论与工艺的同时,进一步拓展超高水材料的应用领域。     

煤矿放水巷高水充填方法研究

针对某矿3505工作面内废弃放水巷存在的安全隐患,通过对高水充填材料特性的分析可知,高水充填材料固结体早强特征明显,材料体积应变整体变化较小,受压性良好,适合用于空巷充填作业。结果表明,高水充填方法在现场实施后,工作面过空巷前后稳定性良好,未发生明显的片帮现象,可实现3505工作面安全高效开采。     

空巷顶板稳定性力学分析及充填技术研究

以柳林郭家山煤矿4217综放工作面(回收上山煤柱)过空巷为工程背景,建立了基于工作面超前采动影响的空巷顶板力学模型,分析了空巷顶板稳定性与空巷充填体相互作用关系,得到了空巷顶板稳定的充填体支护阻力计算式,确定空巷充填体的支护阻力不低于3.58 MPa,提出采用高水材料充填过空巷技术∶1)高水材料浆液可对空巷周围破碎煤岩体与空间胶结形成整体结构,提高对顶板的支撑作用;2)采用高水材料水灰比2.5∶1能满足支护空巷顶板强度要求,保证顶板不发生滑落失稳和回转变形失稳.工程应用表明,高水材料充填空巷保持了煤壁和顶板的稳定性,是安全快速过空巷的有效途径之一.     

综放沿空留巷充填工艺设计实例分析

介绍了厚煤层综放沿空留巷充填体工艺设计的方法，并结合实例进行了效果分析，提出综放沿空留巷技术的成功实施关键在于巷旁充填支护的效果。     

浅埋综放工作面过空巷围岩变形规律数值模拟及方法研究

煤矿工作面开采普遍面临过空巷的技术难题，为研究浅埋综放工作面过空巷围岩变形规律，采用FLAC3D数值模拟的研究方法，研究了传统工作面调斜过空巷过程中围岩变形特征，同时提出一种综放面充填过大断面空巷方法，该方法以大断面空巷充填体为底板，通过仰采-平采-俯采三个过程完成工作面过空巷，避免了传统开采调斜、加强支护等难题，实现了工作面连续高效、安全开采。研究结果表明：调斜时在工作面距离空巷16 m时，空巷围岩逐渐受到影响，塑性区贯穿工作面与空巷之间煤柱，并发生破坏，而充填过空巷推进过程中仅在采场中部充填体及仰俯斜段煤体发生小规模破坏，塑性区发育面积较小，采场两端均未发生破坏，工作面调斜过空巷时超前应力最大达25 MPa，侧向应力最大达12 MPa；而充填过大断面空巷时受采动影响小，相比于工作面调斜过空巷超前应力峰值降低10 MPa，侧向应力峰值降低2.5 MPa，从围岩塑性区破坏及采场应力弱化角度证实了该方法的可行性。     

义城煤业3402复采面过空巷充填技术应用

为保障3402复采工作面顺利通过空巷区域,确定工作面空巷区域采用充填开采技术,充填材料采用高水材料,通过数值模拟确定充填材料的水灰比为0.6∶1,充填体的强度为1 MPa,结合3402复采工作面特征进行充填开采方案的设计,并在工作面推进过充填区域时进行支架阻力监测与现场观测。结果表明:采用充填开采技术后,通过空巷区域时支架工作阻力无超限现象,煤壁无大范围片帮现象,充填开采效果显著。     

粉煤灰高水固化充填技术的研究与实践

充填开采是绿色开采的重要组成部分,能够有效地控制地表沉陷.其中粉煤灰高水固化充填技术采用粉煤灰、胶固料和水作为充填材料,具有高水、速凝、快硬、早强和耐低温的特点.通过建立充填系统实现对井下的充填开采,有效地控制了覆岩下沉破裂和地表变形.该技术还可以进行巷旁充填实现沿空留巷,避免留设煤柱造成资源浪费,该充填材料具有广泛的适应性.