煤矸石充填开采地表沉陷变形规律研究与分析

煤矸石充填开采是一项顺应煤炭绿色可持续发展、响应国家环保政策的矸石绿色处置新技术。矸石充填开采可以降低采空区顶板垮落的可能性,并对地表沉陷变形起到关键控制作用。为了准确预测煤矸石充填后对地面的减沉效果,以某煤矿为工程背景,首先概述了煤矸石充填系统总体布置,之后通过模拟,对地表沉陷变形规律进行了预测,以期为煤矸石充填开采控制地表沉陷提供参考。结果表明：通过数值模拟计算,某煤矿3211、3212、3213三个工作面充填开采后,预测最大水平变形绝对值为0.41 mm/m,最大倾斜变形绝对值为0.40 mm/m,最大曲率变形绝对值为0.002 6 mm/m²;实测最大水平变形绝对值为0.61 mm/m,最大倾斜变形绝对值为0.49 mm/m,最大曲率变形绝对值为0.013 6 mm/m²,实测数据较预测数据偏大,但偏差不大,且均低于国家Ⅰ级变形指标。研究结果表明：利用数值模拟预测煤矸石充填开采后地表沉降变形是可行的,煤矸石充填开采可以大大减缓地面沉降。     

城镇下煤柱开采煤矸石膏体充填技术

煤矿在开采过程中产生了大量煤矸石,堆积在地面不仅占用了大量土地,而且污染了环境。推广采空区充填技术,减少和控制煤矸石产出量是发展循环经济,实现煤炭企业清洁发展、绿色开采,促进矿井安全发展和可持续发展的重要举措。孙村煤矿通过实施以矸换煤工程,不仅实现了地表微下沉,而且少运了矸石,实现了矸石不上山,减少了矸石占地费用和环境污染;还实现了矿井煤柱的合理回收,提高了资源回收率。     

充填开采工艺在复杂块段开采的应用

针对福城煤矿大倾角厚煤层不规则块段开采,传统工艺施工困难,经济不合理,在进行了系统分析与测算基础上,引用了充填开采工艺,集掘进落煤、矸石充填管理顶板为一体。结果表明:充填开采在回收煤炭资源、处置废弃矸石方面具有显著成效,减少了采空区垮落变形对其周围井巷及工作面的影响。     

煤矸石充填开采残余条带煤柱应用研究

刘村煤矿研究采用新型充填技术,使用煤矸石作为充填材料之一,开采条带残余煤柱,既能减少了煤层开采技术难题,解决充填矸石来源,同时解决矿井地面矸石山处理费用问题,实现了绿色充填开采。     

煤矿绿色开采技术实践

主要介绍了济三矿利用减矸开采技术、矸石综合利用技术和矸石充填开采技术最大程度控制矸石生成量,减少煤矸石造成的环境污染,实现煤矿绿色生态开采的技术实践.     

高庄煤矿绿色开采技术的实践与应用

该文主要介绍了高庄矿利用无煤柱开采、井下选矸和井下矸石充填置换煤炭技术,最大程度控制矸石生成量,减少煤矸石造成的环境污染,实现煤矿绿色生态开采的技术实践。     

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。     

矸石充填开采及地表沉陷变形特征研究

矸石充填开采可以降低采空区顶板垮落的可能性,并对地表沉陷变形起到关键控制作用。为了更简便准确的评估矸石充填后的效果,以新元煤矿为工程背景,首先概述了矸石充填设备的选型,考察了充填后的三个工作面的充实率,之后模拟计算了地面沉陷量,并通过现场实测来验证模拟结果。最后结合相关变形指标初步评估了该煤矿矸石充填开采对地表建筑物的影响。结果表明：新元煤矿三个工作面充填开采后的最大充实率为73%,最小则为36%;数值计算的地表沉陷量曲线与实测数据点相匹配,证明了模拟工作的可信度;模拟出来的三个工作面的可能最大地表水平变形值为0.15mm/m,可能最大地表倾斜变形值为0.35mm/m,可能最大地表曲率值为0.0022mm/m²;上述这些变形参数均小于相关的Ⅰ级变形指标,证明了矸石充填开采后对地面建筑物等的影响是非常小的。通过此数值模拟的方法提前对矸石充填开采引起的地表变形进行合理预测与评估是可行的。     

煤矿矸石充填开采地表变形规律分析

文中对煤矿采用矸石进行充填开采的地表变形影响因素和变形规律进行了分析,并提出了提高矸石充填减沉率的局限性,对于煤矿矸石充填开采具有一定的参考和指导作用.     

我国煤矿绿色充填开采技术应用与展望

常规井工煤矿开采会造成地面沉（塌）陷、生态环境破坏、建（构）筑物损害等问题，煤矿绿色充填开采实践表明：实施绿色充填开采，能够有效减小地表沉（塌）陷，保护地表和井下水系，消除地面矸石山对矿区生态环境的破坏，避免建（构）筑物的损害，降低采空区瓦斯的积聚，减少采空区积水，降低遗弃煤炭自燃的几率等，社会、经济和生态效益显著。分析了制约我国煤矿绿色充填开采应用的主要因素是国家政策支持力度不够，煤矿绿色充填开采技术初期建设投资大、充填成本高、建设周期长，煤企对生态环保的认识不足等。提出了要在“采、选、充、留”一体化精准充填开采技术和新型绿色充填材料的研发上加大力度，以发挥出我国煤矿绿色充填开采技术的更大作用。     

矿井矸石零排放绿色开采技术探讨

基于井下煤矸分选技术、矸石充填技术,通过对井下煤矸的分选能力、充填能力与矿井生产能力匹配、矿井矸石产生量与井下充填空间平衡、井下矸石分选系统、充填系统与同矿井开拓开采巷道布置关系、垮落法开采与充填法协同开采、矿井产量保障程度等分析,探讨并提出了适用于不同生产方式下的矿井矸石零排放绿色开采技术。     

小回沟煤矿矸石零排放技术研究与应用

基于小回沟煤矿实际采矿地质条件与开拓开采现状,以建设山西省矸石零排放示范型绿色矿山为目标,通过对国内现有矸石处理技术进行分析,结合选煤厂矸石产量预测,提出小回沟煤矿矸石零排放总体构思,确定采用综合机械化固体充填技术来解决矿井生产过程中年产约0.87Mt的矸石,并对矸石运输系统、高效充填系统中的核心问题进行了详细的研究。最后,针对项目前期矸石的处理以及项目实施过程中矸石来源不均衡、煤层起伏变化较大等问题制定了相应的技术保障措施。通过系统的设计和研究,建立了小回沟煤矿全生命周期矸石零排放技术体系。     

固体充填采煤设备在小马矿的应用及效果分析

小马村矿为一破产矿井,为延长服务年限,拟开采-5煤层东区。由于地面为建筑物,为保护地面建筑物不受损坏,采用固体充填采煤法处理采空区,能够开采出剩下的煤层。固体充填采煤法是采矿发展的必然趋势,可以提高矿物回采率,减少对地面土地的贫化率,充分利用资源,有效控制地压、房屋和地表塌陷和可在"三下"开采等优点,使矿区环境得到改善,工效提高,实现绿色开采。     

西部高强度采煤区矿山地质灾害现状与防控技术

榆神府矿区是我国重要的原煤产地,高强度、大规模开采导致矿山地质灾害不断涌现。通过高分遥感结合地面调查研究了本区矿山地质灾害现状,结果表明：本区矿山地质灾害主要包括地面塌陷、地裂缝、矿震、地表水体缩减、地下水位下降、土地退化等。地面塌陷可划分为4个区,其中严重区与煤层开采强度相关性高;地裂缝分布空间维数在1.45～1.51,垂直工作面走向的裂缝多于顺工作面走向的裂缝;采空区塌陷引发地震46次,最大震级3.2级;水体灾害包括地表水体面积缩减和地下水位埋深下降,地下水位下降8 m以上的区域面积达33 km2;矸石压占对土地利用结构影响较大,但荒漠化程度总体上呈逆转趋势。开展矿山地质灾害防控技术研发,建立矿山地质灾害、地质环境监测体系,是矿山地质灾害防控的重点。     

采空区充填前后岩层变形规律研究

 充填综采技术是一项新型的采煤技术。利用采空区充填技术,一方面可以解决“三下”呆滞煤难采、煤炭资源采出率低的问题;另一方面可以有效利用煤矸石实施充填,减少废弃物排放,实现经济、环保双效益。本文基于岩层控制的关键层理论,采用FLAC数值模拟软件,对采空区充填前后岩层应力、应变规律进行了分析,从而为制定合理的充填方案提供一定的研究基础。     

千米高突矿井多煤层开采绿色集成技术研究与应用

为了解决突出矿井深部开采煤层瓦斯含量大、突出危险性高,保护层开采产生大量矸石升井后造成环境污染和薄煤筛分,邻近多煤层回采后采空区相透连通防灭火等问题,平煤股份十二矿针对多煤层协同开采中瓦斯动力灾害机理、煤矸分离技术以及采空区自然发火规律展开研究,摸索出一套多煤层开采绿色集成技术:通过优先开采最上层的无突出危险的极薄煤层,联合针管抽采技术,达到邻近开采下部多煤层的区域消突。匹配井下实现煤矸分离、分选、分类利用的绿色技术和阻化回填防灭火技术,在实现瓦斯治理的同时,解决大量矸石环保利用问题,并且实施阻化回填工艺最终实现千米高突矿井临近煤层安全高效绿色开采。     

底板岩性对煤矸石充填体重金属元素迁移影响规律数值模拟

近年来煤矸石充填采煤技术作为煤矿绿色开采技术之一得到了较大规模的推广应用。煤矿采空区中的煤矸石充填体长期处于偏酸性或偏碱性矿井水环境中,其富含的重金属元素有向底板迁移进而影响地下水的风险。通过煤矸石静态浸泡实验,利用ICP测试浸泡液中重金属元素浓度,确定了煤矸石浸泡液中的主要重金属为铍(Be)、锰(Mn);运用COMSOL Multiphysics建立了不同底板岩性(泥岩、花岗岩、砂岩、灰岩)条件下的煤矸石重金属元素迁移数值模拟计算模型;以Mn元素为例分析了重金属元素在不同岩性底板中的扩散距离及浓度分布,得到了重金属元素扩散距离与底板岩层渗透系数的关系。结果表明:未铺设黏土垫层时泥岩、花岗岩、砂岩、灰岩底板中Mn元素在底板中的扩散距离分别为5.2,12.5,16.0,19.0 m,铺设黏土垫层后Mn元素扩散距离为0.9,2.8,5.2,9.1 m,分别下降了82.69%,77.60%,67.50%,52.10%。     

建筑物下开采采空区膏体充填技术及应用

阐述了煤矿充填开采及采空区充填技术,就采区建筑物下开采的采空区膏体充填,分析了煤矿的地质状况和相关参数,设计了充填施工工艺。