膏体充填采煤技术及其应用前景

膏体充填采煤技术是煤矿绿色开采的重要组成部分,其在充填材料、充填工艺、充填体对覆岩和地表沉陷控制等各方面都充分体现出煤矿绿色开采的内涵和特点。通过对不同充填开采技术优劣点比较,结合岱庄煤矿生产实际,重点对膏体充填采煤技术系统进行了介绍,包括以下几个重要组成部分:充填材料的选择、配比及不同龄期强度、工作面充填工艺及其充填成本,并对膏体充填采煤的应用前景进行了分析。     

朱村矿条带充填采煤可行性分析

朱村矿是焦作矿区开采时间较长的矿井,煤炭资源已趋于枯竭,目前开采位于建筑物下和承压水上的-5煤层,采用膏体充填采煤技术.为了解决采空区膏体全部充填开采成本较高的问题,提出了膏体条带充填采煤技术.以该矿54002工作面作为试验工作面进行条带充填可行性FLAC3D数值模拟,理论分析该矿条带充填的可行性,在提出的4种条带充填采煤方案中找出最经济合理的开采方案,以减少充填开采成本.     

综采充填采煤技术在太平煤矿的应用

充填采煤技术为绿色开采项目,其应用大大减小了对地表的破坏,本文介绍了膏体充填采煤技术在采煤工作面的应用情况,并总结了开采过程中的重要成功经验。     

煤矿膏体充填开采工艺的探讨

根据煤矿绿色开采的发展要求和村庄压煤开采的迫切性，提出了膏体充填不迁村采煤技术。通过研制专用膏体充填胶结料和选择廉价的充填材料，大幅度降低了膏体充填成本，提出了适合煤矿应用的膏体充填方法，并结合某矿条件介绍了煤矿膏体充填开采的具体工艺流程。     

炮采充填采煤技术在太平煤矿的应用

充填采煤技术为绿色开采项目,其应用大大减小了对地表的破坏,该文介绍了膏体充填采煤技术在我国采煤工作面的首次应用情况,并总结了开采过程中的重要成功经验。     

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。     

充填采煤技术现状与展望

分析了煤矿充填开采技术的特点,介绍了目前煤矿充填开采技术现状,包括膏体充填采煤技术、矸石充填采煤技术、高水材料充填采煤技术、部分充填采煤技术。在分析充填采煤技术现状的基础上,提出煤矿充填开采技术应着重解决充填采煤能力不足问题,即通过合理充填工艺模式的改进提高充填效率和充填能力。同时应深入研究充填采煤岩层移动与地表沉陷规律,为充填采煤设计提供理论基础。     

膏体充填条带开采技术

为了解决煤矿采空区全部充填开采成本相对偏高的问题,同时有效地控制煤矿开采地表沉陷和保证承压水上采煤的安全性,提出了煤矿膏体充填的条带开采技术,该技术以煤层顶板(关键层)、受承压水影响的底板极限垮落步距和条带煤柱留设的理论为原则,设计了膏体条带充填的充填宽度和留设宽度,并对影响条带充填体稳定的充填体尺寸、物料的配比、充填体空间的围岩岩性、地质构造和充填体侧向应力等因素进行分析。理论分析证明该技术构成的"煤层底板—充填条带—上覆岩层—主关键层"的结构体系能够有效控制地表下沉和减少底板破坏深度,达到承压水上建(构)筑下安全采煤的需求并最大程度地减少充填开采成本。     

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。     

煤矿充填采煤方法的应用与分析

为充分解放"三下"压煤,冀中能源集团成功应用了多种充填采煤方法,取得了良好的经济效益和社会效益。介绍了固体充填、膏体充填、似膏体充填和高水材料充填采煤方法的应用,从施工工艺、系统组成、充填材料、充填效果等方面进行了对比分析,总结了4种充填采煤方法的特点和适用条件,为进一步推广充填采煤技术提供了宝贵经验。     

似膏体充填建筑物下采煤可行性探讨

对结合某矿目前的开采条件，突破煤矿充填的禁区——胶结充填，从似膏体充填材料的组成和力学特性、充填开采引起的地表移动与变形以及充填成本等几个方面，分析探讨了似膏体充填建筑物下采煤的可行性。     

基于绿色开采理念的煤炭充填开采技术研究

针对煤炭开采后采空区会造成地质、环境、社会及资源等一系列原生和次生灾害的问题,提出利用充填材料对采空区进行充填处理的采煤方法,就充填材料特性的影响因素,充填开采技术的发展,充填材料决定充填开采工艺与效益,及膏体材料是充填材料未来的发展方向作了简要介绍。     

膏体充填参数对岩层移动控制作用数值模拟分析

为研究膏体充填开采对上覆岩层移动控制作用及地表沉陷影响,以某矿建筑物下固体废弃物充填采煤项目为工程背景,针对充填开采3个主要参数:充填体强度、充填率和压实率,充填效果评判标准选取地表最大下沉值和水平变形极值,利用FLAC数值模拟软件,采用控制变量的方法,研究了各参数对上覆岩层移动的影响。研究结果表明,为保证充填效果,充填体强度应不小于1.5 MPa,充填率不小于85%,压实率控制在20%以内。研究可为煤矿开采中膏体充填成巷技术的现场利用提供理论参考。     

我国煤矿充填开采技术及其发展趋势

基于煤矿可持续发展与环境保护的要求,阐述了煤矿充填开采的必要性,通过收集分析我国20个典型充填开采应用实例,系统论述了巷道掘进抛矸充填、长壁普采矸石充填、长壁综采矸石充填、膏体充填和高水充填等技术特点,得出了巷道掘进矸石充填适用于配采和重要保护场合,长壁综采矸石和膏体充填适用于主采和普通保护场合,高水充填适用于缺少充填材料和单一煤层场合;提出了采煤量、充填量、采出率、吨煤成本、充满率、移近量、下沉量、减沉率、变形量和保护面积可作为充填开采效果的评价指标。最后,建议对高效充填和充填空间密闭做深入研究。     

控制煤矿开采沉陷的部分充填开采技术研究

通过对华东某矿区采煤塌陷土地破坏与村庄搬迁赔偿费的统计分析,对煤矿充填开采技术的经济适应性和应用前景进行了探讨．针对传统充填开采成本相对偏高的问题,提出了部分充填开采的概念和3项部分充填开采技术,即采空区膏体条带充填技术、覆岩离层分区隔离注浆充填技术、条带开采冒落区注浆充填技术,分别对其技术原理进行了介绍．     

锦丘煤矿膏体充填开采技术研究

为解决锦丘煤矿建筑物下采煤地表沉陷控制问题,理论分析了膏体充填开采地表沉陷曲线及关键影响因素,并提出了覆岩稳定性判据。通过数值模拟,研究了膏体充填开采对地表开采沉陷的控制效果,提出了膏体充填开采工艺,最终进行了地表沉陷观测检验充填开采对地表开采沉陷的控制效果。现场监测数据表明,采用膏体充填时,地表最大沉陷量为96 mm,位于距离切眼493 m的采空区中心位置。研究成果可为建筑物下煤层充填开采提供借鉴。     

建筑物下粉煤灰膏体充填采煤控制地表沉陷效果预测与分析北大核心

粉煤灰膏体充填采煤是目前最为有效的建筑物下采煤技术,也是绿色采矿的重要组成部分。以某矿区建筑物下采煤为例,通过对粉煤灰膏体充填采煤控制地表沉陷的数值模拟预测,采用分层全部充填开采3个分层,累计最大下沉量为125 mm,最大倾斜变形量为0.39 mm/m,最大曲率变形量为0.003×10^(-3)m^(-1),最大水平移动量为56 mm,最大水平变形量为0.3 mm/m,倾斜变形量、水平变形量、曲率变形量均处于Ⅰ级破坏变形允许的范围内。预测结果表明,所提出的建筑物下粉煤灰膏体充填采煤在技术上是可行的,可为建筑物下煤矿开采提供技术依据。     

建筑物下粉煤灰膏体充填采煤控制地表沉陷效果预测与分析

粉煤灰膏体充填采煤是目前最为有效的建筑物下采煤技术,也是绿色采矿的重要组成部分。以某矿区建筑物下采煤为例,通过对粉煤灰膏体充填采煤控制地表沉陷的数值模拟预测,采用分层全部充填开采3个分层,累计最大下沉量为125 mm,最大倾斜变形量为0.39 mm/m,最大曲率变形量为0.003×10~(-3)m~(-1),最大水平移动量为56 mm,最大水平变形量为0.3 mm/m,倾斜变形量、水平变形量、曲率变形量均处于Ⅰ级破坏变形允许的范围内。预测结果表明,所提出的建筑物下粉煤灰膏体充填采煤在技术上是可行的,可为建筑物下煤矿开采提供技术依据。     

煤矿泵送矸石膏体充填开采技术研究

某矿面临严重的承压水开采问题和建筑物下压煤开采问题。针对该矿下组3层煤受高承压底板水威胁的具体条件,采取以膏体充填为主的综合技术措施,分析了膏体充填的优势,并针对该矿具体条件对材料配置进行了实验,确定了矸石粉煤灰膏体的材料来源,实施采充平行式高档普采膏体充填采煤方法后,预计可多采出煤炭资源3 000多万t,可以延长矿井服务年限25年以上。     

煤矸石高浓度充填料浆流变参数测试方法研究与应用

近年来,采用煤矸石为骨料的似膏体或膏体充填采煤技术开采"三下"压煤已成为煤矿绿色开采的一个重要方向。分析充填料浆流变参数是充填管输系统设计的基础工作。针对常规流变仪无法测试煤矸石高浓度充填料浆流变参数的实际问题,根据充填料浆粗骨料、粘度高的物料特征和流变参数测试原理,研制了煤矸石高浓度充填料浆流变参数测试仪和相应的测试方法。采用自制流变仪对公格营子矿似膏体充填料浆的流变参数进行了测试分析,确定了充填料浆管道输送的摩阻系数,为该矿充填管道系统优化设计提供了科学依据。