五沟煤矿充填开采沿空留巷支护技术

为实现矸石充填开采技术,解决矸石及粉煤灰堆积带来的环境污染问题,同时解决含水层压煤问题以提高煤炭回收率,五沟煤矿开展含水层下矸石充填开采试验项目,首个充填开采CT101工作面已于2011年12月顺利回采。由于充填开采具有采空区充填矿压显现小这一特点,同时为加快接替工作面准备,减少准备工程量,对CT101充填工作面机巷进行沿空留巷。CT101机巷原巷道采用锚网梁支护,巷道断面净宽×净高=4.6 m×2.8 m,沿空留巷采用矸石袋垒砌墙体留巷新工艺,留巷断面同为净宽×净高=4.6 m×2.8 m。从现场实施来看,该沿空留巷新工艺达到了设计要求,缩短了接替工作面准备工期。     

矸石充填技术在大倾角采煤工作面的应用

通过对华丰煤矿大倾角沿空留巷工作面矸石充填技术研究与应用,介绍了大倾角充填面采煤方法和支护技术、矸石运输与充填技术以及施工工艺、设备的改进,分析了矸石充填工艺实施的成效,形成了大倾角矸石充填沿空留巷工作面充填成套技术体系,对充填开采具有一定的参考和借鉴价值。     

矸石充填开采 沿充留巷挡矸系统设计与施工工艺探讨

本文分析了矸石充填开采沿充留巷挡矸存在的问题,提出了沿充留巷挡矸系统结构。针对葫芦素煤矿充填开采沿充留巷,对该挡矸结构进行了参数设计,验算了挡矸装置、巷旁墩柱强度,探讨了矸石充填开采沿充留巷挡矸系统施工工艺,对类似工程具有参考价值。     

矸石充填开采沿充留巷围岩控制技术研究

对沿充留巷进行了定义,并与沿空留巷进行了对比分析。采用UDEC离散元数值计算软件对矸石充填留巷覆岩结构及移动规律进行了分析。数值结果显示:相比于垮落法沿空留巷技术,充填开采沿空留巷工作面采空区上覆岩层结构形态以完整层状岩层为主,巷旁支护体与充填体共同承担荷载,开采扰动对沿充留巷围岩变形破坏影响小。以葫芦素煤矿为工程背景,针对矸石充填沿空留巷技术特点,以巷旁支护、临时挡矸和巷内联合支护3个方面提出了围岩控制方案,确保沿空巷道的稳定性,对后续类似工程具有重要参考价值。     

矸石充填沿空留巷技术的应用

该文介绍了采用矸石充填采空区的技术进行沿空留巷。采用这种方法后不仅解决了沿空留巷问题,而且保证了矸石在井下的利用和减少了地面下沉。有效的减少了煤炭开采过程中对当地环境的影响,为煤矿的绿色开采积累了宝贵的经验。     

矿用煤矸石充填骨料最佳级配实验研究

采用煤矸石作为水泥基巷旁充填体骨料的巷旁充填沿空留巷技术,可以一举两得的解决留煤柱所造成的浪费和废弃矸石堆积问题,而且相对于传统的密集支柱和矸石带巷旁支护,更有利于减少工人劳动强度,易于实现机械化充填和开采。充填体的配比直接关系到充填体的一些列性质,改善骨料级配可以降低骨料孔隙率,提高其密实度,减少用于胶结骨料表面或充填孔隙的胶凝材料的用量,因此,骨料最佳级配是形成充填体结构的基础。     

深部厚硬顶板下充填面留巷大变形分析及控制

为控制深部充填开采的沿空留巷大变形,以山东某采选充一体化矿井充填工作面留巷为工程背景。综合运用理论分析、数值模拟和现场实测的方法,分析了沿空留巷大变形的影响因素,建立了厚硬顶板下充填开采沿空留巷结构力学模型,结合等价采高原理得出了厚硬顶板充填面充实率与留巷顶板下沉量之间的关系,并据此提出了留巷大变形的控制对策:优先加强留巷侧采空区充填;提高矸石墙强度;优化矸石墙支护参数。采用FLAC~(3D)软件计算分析了在不同的采空区充实率、留巷侧加强充填段长度、矸石墙强度、矸石墙支护让压距离下的巷道变形控制效果。选取不同工程条件下的留巷区域进行巷道位移观测,实测结果表明,在充实率较高的留巷区域,采取合理的让压支护方式可有效控制留巷围岩大变形。研究结果表明,充实率较高的情况下,厚硬顶板整体向采空区侧发生回转,实测顶板下沉量与所建留巷结构力学模型计算结果较为吻合;充实率是影响留巷大变形的主要因素,随着采空区充实率增大,采场的矿压显现强度明显弱化,留巷顶板的下沉量明显减小;采取适当的留巷侧加强充填措施,可在充填矸石量不足的情况下,有效控制留巷顶板下沉;提高矸石墙强度、选择合理的矸石墙支护让压参数可以有效控制矸石墙的侧向大变形。尚需开发高强度、低成本、易施工的混凝土材料作为巷旁支护体,研究工作面单侧加强充填的矸石物流、工作面设备配套问题。     

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。     

综采工作面沿充留巷围岩稳定性研究

采用理论分析方法对沿充留巷与沿空留巷二者巷道顶板压力进行计算对比分析。结果表明:沿充留巷与沿空留巷相比,在具有沿空留巷优势的同时,对采空区顶板有减压降沉的特点。计算沿空留巷顶板压力为P=212.94~358.54 MPa,沿充留巷顶板压力为P=161.98~256.62 MPa。可以看出充填体对采空区覆岩产生支撑力,有效减缓顶板下沉量,降低顶板压力。以金谷煤矿为工程背景,基于沿充留巷顶板压力理论计算值以及矸石充填开采技术特点,对巷道进行组合支架留巷、辅助支护以及巷旁注浆加固综合设计有效控制11101工作面矸石充填过程中巷道围岩变形量,确保巷道围岩稳定性。     

深部固体充填矸石带与注浆联合留巷理论研究

针对深部开采留巷难度大等不足,在固体充填沿空留巷技术理论的基础上,提出深部固体充填矸石带与注浆联合留巷技术。通过实验对比分析了矸石与注浆充填体的单轴抗压轴向应力-应变曲线,结果表明注浆充填体抗压承载性能较矸石显著提高;结合唐山煤矿的具体地质条件,通过数值模拟确定了该矿矸石带留巷时的矸石带合理宽度为4m,而采用矸石带与注浆联合留巷时,注浆使得顶板下沉量降低17.7%,底鼓量降低23.7%,巷旁支护体最大载荷降低36.3%,表明注浆效果显著。     

矿山充填采矿法综述

介绍了充填采矿法在国内外的发展现状及其安全性高、回采率高、对地表生态环境破坏较小等一系列不可替代的优点,论述了干式充填法、水砂充填法、胶结充填法和充填法的适用条件、发展方向,提出了随着科学技术的进步,充填采矿法必将成为矿床地下开采中的最主要的采矿方法.     

超高水充填新技术的应用发展浅析

超高水材料凝固速度快、早期强度高、承载和变形性能好、施工工艺简单、工人劳动强度低,是一种非常好的新型充填材料,对其进行研究对煤矿的安全、高效及绿色开采意义重大,其研究和应用已取得一定的成果。随着超高水充填开采应用范围的不断扩大及开采技术条件的变化,单一纯浆充填的局限性会越来越大,应根据采空区具体的顶板条件和充填空间位置开展超高水充填体工程特性的试验研究。     

综合机械化充填采煤

为了消除煤矿矸石山以及减轻对周边环境的影响,结合安全开采建筑物下大量压煤,进行了3种类型充填采煤试验。通过对不同充填介质材料实验研究,基本掌握了合理的充填材料配比,各种充填材料的压实度、流变性及风化性等力学特性;研发出采充一体液压支架充填与挤捣实装置和采充隔离密封机构等具有自主知识产权的核心技术;解决了固体输送系统中的大垂深大投量防堵、防冲击缓冲泄压等难题,研制了充填料配比、实时来料质量动态调整计算机智能控制系统;优化了充填工艺与系统成套装备等充填技术参数。     

曹庄煤矿自流式似膏体充填工艺研究

 摘要：采用自流式似膏体充填工艺对曹庄煤矿81006工作面进行充填开采,介绍了曹庄煤矿自流式充填系统的构成及充填工艺,最后工作面充填效果进行评价。结果表明：超前巷道顶底板最大移近量为174mm,平均108mm,充填开采有效控制矿压显现强度;充填体内顶底板最大压缩量为104mm,压缩率为5.2%,充填体接顶效果好;充填体内应力逐渐增大,最大应力为15.02MPa,基本与原始应力13.75MPa相等,从采空区开始充填到充填体应力达到原始应力大约需要20天时间,充填密实率好,充填体可以承担覆岩全部重量;充填后,地表几乎没有下沉,地表得到有效保护。     

地下气化先导性试验工作面充填设计

在分析充填原理的基础上,结合华亭矿区实际探测结果,提出了该采空区的充填方案和充填工艺流程,并对充填工艺流程中出现的问题(堵管)进行了分析,指出了影响充填效果的因素。在设计过程中重点提出和分析了全超高水材料充填和混合式充填在华亭矿区的实际应用。     

高效低成本尾砂充填系统的应用

以实例的形式,介绍充填系统几个重点环节的改造、充填实施方案及其效果,仅供交流。     

十八采区矸石充填巷采技术设计与应用

通过大采高矸石充填巷采技术的成功实践,确定了矸石充填巷支护参数,解决了长距离排矸矛盾,提高了资源回收率,满足了矿井节能减排和安全高效的发展要求,具有明显的经济和社会效益。     

上向水平分层尾砂充填采矿法及其改进——浅析四平银矿采矿法

通过对上向水平分层尾砂充填采矿方法,凿岩爆破等方式的改进,可以使矿山采矿方法有较大的改观,取得较好的经济效果。同时提高采场施工速度和生产效率,相应的降低支护费用,改善现场作业条件。尽管增加了采矿场充填井工程和凿岩时间,但是相对减少尾砂用量,缓解采充失调,降低成本,维护顶板稳定(成形规整),使采矿场安全管理工作效果突出。     

充填闸门传动方式改进设计

对冀中能源峰峰集团小屯煤矿井下膏体充填开采用井下充填闸门传动方式进行改进设计后,产品结构更加简单,尺寸更紧凑,操作性能更为省力、方便,更好地满足了煤矿井下充填开采时输送膏体的生产需要。     

固体废物膏体充填岩层控制的数值模拟研究

为确定充填体强度和承压水上充填开采的安全性,预测充填开采控制岩层活动的效果,结合现场地质条件,基于充填体的充填作用机理,采用数值模拟软件FLAC,研究了在上层煤未采和已采两种情况下,利用不同的充填体强度开采下层煤后的地表沉陷和顶底板弹塑性区分布,分析了充填开采时工作面矿压及顶板稳定性．研究结果表明：膏体充填开采可有效控制岩层移动,减少地表沉陷效果显著;充填体强度越高减沉效果越好,但大于1MPa后,地表沉陷变化趋缓．综合安全、经济等因素考虑,充填体强度1MPa即可保证安全开采．