多位态空巷超高水材料充填技术与实践

为了解决庞庄煤矿-620上山煤柱综采工作面安全通过位置关系复杂的多位态空巷问题,研究和实施了超高水材料充填空巷技术.通过分析计算确定了超高水材料充填体的强度要求和材料配比,研究确定了充填空巷距离工作面顶底板间隔距离为5 m.工程实践表明,超高水材料充填多位态空巷技术成功解决了庞庄煤矿-620上山煤柱工作面过复杂空巷的难题,经济技术效益显著,对于综采工作面过空巷具有重要参考意义和推广应用价值.     

超高水材料充填空巷研究与工业性试验

长期以来,工作面过空巷是煤矿开采中难以解决的问题.传统的空巷支护方式不能有效地对顶板和煤壁提供足够的阻力或阻止围岩破坏范围的扩大.本文在分析工作面空巷围岩活动规律和超高水材料性能的基础上,论证了超高水材料充填空巷的可行性,并确定了充填体的力学参数和充填工艺.现场试验证明,采用超高水材料充填空巷是一种安全、经济、高效的方法,较传统空巷支护方法具有较大的优势.     

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。     

复采区超高水材料开放式充填开采留巷一体化技术

针对井陉煤矿1612复采工作面的开采要求及该工作面运输巷必须在开采后长期保留下来的情况,提出了炮采工作面超高水材料开放式充填开采留巷一体化技术。通过挡浆板和阻燃隔水膜结构提高了采空区充填率,并采用了"强—中强—弱"支护结构,使巷道围岩应力向采空区深部转移,减小了运输巷围岩应力。实践表明:超高水材料开放式充填开采留巷一体化技术工艺简单、充填成本低,且留巷效果理想,具有很好的推广应用价值。     

晶鑫矿综放工作面走向空巷充填技术研究与应用

为保证晶鑫矿3217综放工作面过走向空巷期间的安全回采,现场调研了空巷的破坏形式,指出了空巷治理的难点。在综合对比当前空巷治理方法的基础上,决定采用超高水材料对3217工作面的走向空巷进行全部充填。分析了超高水材料空巷充填的作用机理,介绍了充填的工艺和关键技术。现场应用表明,用超高水材料进行空巷充填后,工作面正常回采,未出现片帮、冒顶及压架事故,取得了良好的充填效果,为类似条件下的空巷充填提供了参考。     

亨健矿袋式充填开采覆岩控制技术

为了解决亨健煤矿村庄下压煤的开采问题,采用超高水材料对工作面采空区及主巷进行了充填,工作面副巷通过高水材料巷旁充填进行沿空留巷,并通过对采空区补充充填提高了充填率。工程实践结果表明:袋式充填开采技术不仅有效地控制了上覆岩层的破坏及移动,工作面矿压显现也得到了极大的减缓,同时工作面副巷也得到了很好的留巷效果。     

煤矿超高水袋式充填及沿空留巷技术

介绍了某矿首个(超)高水充填综采工作面及该工作面副巷沿空留巷的工艺和矿压显现规律。通过在工作面采空区及主巷进行超高水充填,工作面副巷用高水材料沿空留巷,不仅有效的控制住上覆岩层的破坏及移动,工作面矿压显现也极大的得到了减缓,同时工作面副巷也得到了很好的控制。     

分层综采工作面超高水材料充填过本层空巷技术研究

针对岳城煤矿Ⅲ3308(下)工作面内存在的空巷多、情况复杂,通过分析过空巷基本顶破断断特征,提出了采用木垛支护、锚杆锚索联合支护及超高水材料充填三种通过空巷方法。通过数值模拟对比,最终选用超高水材料充填的方式通过空巷,并确定了合理的充填工艺。现场应用结果表明,效果良好。     

超高水材料空巷充填技术的研究与应用

综采工作面过空巷是煤炭行业一大技术难题。通过对超高水材料反应机理、材料特性及力学性能等方面的分析,结合空巷充填的技术特点和指标要求,进行了超高水材料空巷充填技术研究。现场应用结果表明,超高水材料凝结时间短、泵送性能好、强度可调、工艺简单、用料量少,在应用过程中周期短、见效快、成本低,可以满足空巷充填的技术需要。     

超高水材料充填全封闭挡浆技术的研发与应用

田庄煤矿为近水平薄煤层开采矿井,煤层倾角较小并且工作面内高低起伏变化较大,每次充填后工作面采空区空顶面积仍然很大,更为严重的是,很容易造成顶板大面积垮落,影响充填效果,给矿井的安全生产带来巨大的影响。自引进超高水材料充填技术以来,不断进行工艺创新,实现了薄煤层小倾角超高水充填开采。本文主要介绍薄煤层小倾角超高水材料充填全封式挡浆的成功经验。     

厚煤层小煤矿采空区充填综放复采关键技术

为了使综放工作面遇小煤矿采空区不搬家倒面,提高煤炭采出率,对工作面前方小煤矿采空区实施有限充填加固,使综放工作面能直接回采通过该采空区,为此,提出了人工项板承载关键层理论,并设计计算出其厚度不小于5m;试验选用了抗压强度为5．59-7．43MPa发泡水泥和抗压强度1．93-3．95MPa的瑞米充填材料作为人工顶板材料,其力学性能可满足要求;采用分层注浆充填方法,使充填材料与实体煤得以充分胶结,形成整体。试验结果表明：采用该技术,回采工作面用25d复采完126in长的小煤矿采空区,多采出煤炭近100万t,成功地实现了工作面在厚煤层小煤矿采空区直接推过的安全高效复采。     

综采工作面后部回填绿色开采技术应用研究

为解决煤矿开采带来的矸石堆积问题,以平煤十二矿己₁₅-31010采面为背景,研究出后部回填绿色开采技术,通过矸石运输系统将井下回采矸石运至洗选硐室,通过井下洗选系统（洗选设备、破碎设备）、井下运输系统运至工作面,再通过回填输送机回填到工作面采空区内,从而达到解决矸石污染的目的。通过该技术可以实现煤矸石采空区回填机械化和规模化,促使回填开采效率和效果的显著提高。该技术的成功实施能够为保护层开采效益扩展提供更多途径,大大减少了顶板事故和瓦斯超限事故的发生,可以推广应用到国内其他煤炭生产企业,给后部回填绿色开采提供一个新的、可行的技术方案。     

特厚煤层小煤矿采空区探测与充填复采技术

针对平朔煤业有限公司井工二矿二、三采区受到小煤矿开采破坏影响、采空区自然发火、积水积气情况不明、顶板支护差、随时可能发生冒顶等问题,首先采用瞬变电磁法初步确定小煤矿破坏范围,再用超前钻孔探测井下具体工作面地质和小煤矿采空区结构及围岩稳定性,最后实际探测小煤矿采空区巷道准确位置、采空区空间相对位置、采空区内部空间大小,以及采空区内部水、瓦斯、堆积物状况,最终实际探测结果确定具体的充填复采方案。通过对B909工作面进行探测并将工作面范围内的7个小煤矿采空区全部充填后,工作面推进至充填采空区范围时没有发生漏顶、片帮状况。     

小窑破坏区充填复采工艺研究

 摘要：针对许多矿区存在的小窑破坏区对煤炭资源开采的严重影响,结合井工二矿特厚煤层综放工作面过小窑采空区具体条件,提出采用瑞米充填材料注浆充填小窑破坏区,这可使具有流动性的浆液自行流入松散煤堆和冒落矸石中,凝固后的充填体能有效的与煤堆和冒矸胶结,具有一定的完整性。建立力学模型,理论分析计算充填形成的再生顶板的厚度下限,计算结果的可行性在工程实践得到验证。结果表明,注浆充填复采技术是处理小窑破坏区的一种先进方法,能最大限度回收小窑破坏区遗留的煤炭资源,是符合绿色开采方向的成果。     

膏体充填工作面两巷超前支护优化研究

文章在分析膏体充填工作面超前矿压显现特征的基础上,提出了工作面轨道巷超前优化支护方式,实测研究表明,轨道巷超前支护的单体液压支柱由三排改为二排,每排支护长度由20m缩短为15m,大大降低工人的劳动强度,提高充填开采的工作效率。     

高性能混凝土在沿空留巷巷旁充填中的应用

通过分析研究屯兰矿18205工作面采用高性能混凝土进行沿空留巷巷旁充填支护试验情况,总结了材料的组成、性能特点和充填体构造与充填工艺要求,并对存在的问题及产生的原因进行了分析,提出了治理对策和预防措施。结果表明：高性能混凝土具有良好力学性能,可用于井下沿空留巷巷旁充填支护。充填体按高宽比1.0∶0.7,并配以适当的构造钢筋,对已充填体的墙体裂缝可采用无机注浆材料堵漏,高性能混凝土作巷旁充填材料,充填体稳定性好,可在沿空留巷巷旁充填支护中推广应用。     

基于似膏体充填的建筑物下采煤新模式

概要地介绍了似膏体充填技术的形成；结合煤矿的实际情况，提出了建筑物下似膏体充填开采新模式；分析了这种新的建筑物下采煤系统的特点，重点介绍了全砂土材料及充填系统的几个重要组成部分：充填制备站系统、充填料浆管输系统、综采工作面充填系统、充填工艺流程。     

新型充填材料在特厚煤层巷道高冒区的应用

为了解决厚煤层综放开采时引起巷道高冒区危险的问题,在分析高冒区成因和危害的基础上,研发了一种新型高冒区充填材料,并结合巷道高冒区具体情况选用合适的充填工艺。现场应用结果表明:该充填材料具有轻质不燃的特性,3 d抗压强度达到1.4 MPa,膨胀率为6%～8%,通过钻孔窥视可知高冒区充填体内部致密,没有裂隙和断裂,充填体能够很好地与高冒区顶部黏结,在周期来压和采动的影响下,高冒区充填体不会发生变形和离层,该充填材料和充填工艺能够很好地解决高冒区安全问题。     

高水膨胀材料充填采煤试验研究

为在王庄煤矿进行充填采煤,研制出具有高水膨胀特性的充填材料并对采空区充填系统工艺进行了研究。该材料具有膨胀性能好、固化时间短、早期强度高、可自流输送等特点。材料2 h内呈液态并具有良好的流动性,可自流输送;2 h后开始固化并伴随体积膨胀,能够实现主动接顶支护;12 h单向抗压强度达0.5 MPa;28 d单向抗压强度达2.2 MPa。结果表明:采用该高水膨胀材料充填开采后,采煤工作面超前压力峰值大幅减小,矿压显现不明显;充填区域顶底板移近量最大仅为20 mm;工作面对应的地表最大下沉值为5 mm。     

似膏体充填开采防止高承压底板水突出研究

以曹庄煤矿81006工作面为试验研究对象,开展了以防止高承压底板水突出为目的的似膏体充填开采系统及工作面底板破坏深度探测研究。研制了以胶固料、矸石粉、粉煤灰为原料的充填材料,构建了地面及井下2部分充填系统,实现了物料的添加、搅拌、输送的自动控制。采用钻孔双端封堵测漏装置,对似膏体充填开采工作面(81006工作面)和顶板垮落法开采工作面(8812工作面)的底板破坏深度进行了现场实测。结果表明,在似膏体充填开采条件下,矿山压力对工作面底板破坏深度显著减小。基于"下四带"理论,分析了似膏体充填开采条件下矿山压力对底板破坏深度减少的机理,证明了似膏体充填开采是防止高承压底板水突出的有效措施。