井下泵送矸石似膏体充填开采技术研究

井下泵送矸石似膏体充填开采是实现煤矿绿色开采的重要途径之一。结合王河煤矿采深已达800 m左右、煤炭资源日趋减少、矸石山生态环境污染严重等问题,为延长矿井生产年限,提高煤炭资源回收率,消灭矸石山,保护矿区村庄建筑,研发了井下泵送矸石似膏体充填技术,分析似膏体组合料的最优配比技术参数,并对似膏体充填原料进行了优化试验。实践结果表明,在煤矿井下运用泵送矸石似膏体充填技术是可行的,实现了煤矿无污染开采。     

膏体泵送充填工艺设备选择

通过全尾砂膏体泵送充填工艺及其设备试验研究，尾砂膏体泵送充填系统工业化试验与应用的实践，介绍膏体泵送充填工艺主要设备的选择，以及在安装调试过程中应注意的问题。     

全尾砂似膏体充填参数优化及设备优选研究

为了处理枨冲矿区的采空区,实现矿区浅部残矿和深部矿体的安全高效回采,提出采用全尾砂似膏体胶结充填法处理采空区。首先通过室内试验确定了全尾砂胶结充填料的浓度、灰砂比等充填料浆参数;然后在充填料浆参数的基础上,根据不同机械设备工作原理和参数,以料浆连续制备为基础优化选择了充填料浆制备设备,为矿区高效充填提供基础研究数据。     

矿山充填工艺技术的发展及似膏体充填新技术

文章回顾了充填工艺技术的发展历程,分析了各种充填方式的利弊,并对管道输送特性、充填效果进行了定性比较。结合现代充填发展趋势,提出了似膏体充填新思想,论述了似膏体充填的关键技术及研究思路,并对已取得的研究成果作了简要介绍。     

膏体泵送充填工艺设备选择

通过全尾砂膏体泵送充填工艺及其设备试验研究、尾砂膏体泵送充填系统工业化试验与应用的实践 ,介绍膏体泵送充填工艺主要设备的选择 ,以及在安装调试过程中应注意的问题。     

煤矸石似膏体充填开采技术研究

充填开采是实现煤矿绿色开采的关键技术之一。结合孙村矿实验区的相关条件,采用矸石似膏体充填技术,对充填体组合料的最优配比技术参数进行分析,并对充填物料添加顺序进行了优化研究。研究结果表明,在煤矿井下运用矸石似膏体充填技术是可行的,可为其他类似矿井充填开采提供借鉴。     

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。     

似膏体充填工作面采煤与充填工艺

介绍了21101长壁工作面采用仰斜布置、普采工艺、采空区似膏体充填条件下的工作面基本支护和端头支护方式,塑料双抗网护顶、封机道和撑杆支撑煤壁的防片帮措施,地面及井下充填系统、采煤和充填作业方式,挡浆帘制作材料及方法。采空区得到密实充填,各控顶排顶底板闭合量平均值为7.84mm,地表下沉量多小于10mm,实现了地面矸石和井下压煤的互换,且地面建筑、村庄和井下主要井巷得到有效的保护。     

膏体充填料浆水力坡度研究进展

膏体充填技术近年来在矿山得到了较多的应用,但是关于膏体充填料浆水力坡度的计算却成为越来越突出的问题。介绍了目前通用的几种计算膏体料浆水力坡度的公式,并对各个公式的优缺点及适用范围做了评价。最后指出了膏体充填料浆水力坡度计算的研究方向。     

似膏体充填有效细粒群的作用及界定

论述了似膏体充填料浆中加入细粒级对改善和提高充填料浆和充填体质量有着重要作用.首次提出了似膏体充填有效细粒群的概念,并对有效粒度进行了量化界定.     

似膏体充填材料配比的BP网络优化方法

为了探究似膏体充填材料各组分对材料性能的影响及最优配比,以实验室做的16组配比试验数据为样本,建立了材料组分等因素与分层度、塌落度及长期强度之间的5-10-3 BP网络模型,并利用该模型搜索的最优配比方案进行现场试验。结果表明：建立的网络模型最大相对预测误差为6.08%;胶结料与骨料共同决定充填体的强度;高比例煤矸石配以精确比例的胶结料和细骨料可形成强结构充填体;当粉煤灰掺量为水泥质量的3~4倍,河砂掺量约等于煤矸石质量时,材料的综合性能最好;利用优化后的材料配比方案进行巷旁充填,巷道围岩变形较小且较稳定。     

似膏体自流充填工艺在孙村煤矿的应用

山东孙村煤矿已进入深井开采阶段。为最大限度地回收留设的保安煤柱及解决煤矸石排放问题,进行了煤矸石似膏体自流充填试验研究。试验结果表明,可以制备出合乎设计要求的煤矸石似膏体,并能实现膏体自流充填。采用煤矸石似膏体自流充填工艺既经济又环保,为孙村煤矿实现绿色生产和可持续发展提供了技术支持。     

细粒尾矿充填料浆的流变性及充填能力研究

以某铁矿细粒尾矿为充填骨料,系统研究了不同浓度充填料浆的塌落度和流动性变化规律,测定了不同浓度充填料浆的粘度和屈服应力。研究结果表明,料浆浓度是影响料浆流动性的关键因素,料浆存在一个临界浓度,料浆浓度大于该临界浓度后,其流动性会急剧降低。对于所用细粒尾矿充填料浆而言,其临界浓度为63%左右;为了保证料浆的流动性,充填料浆浓度应控制在63%以下。采用宾汉姆流体理论,计算了不同浓度充填料浆的管道输送阻力损失及在不同管径下的输送能力。结果表明,在相同充填倍线下,料浆浓度和充填管道直径是影响充填能力和流动速度的主要因素;为保证不同浓度料浆的充填能力,应选择适宜的充填管道直径。     

一种新型充膏型高压超高压密封及其应用

开发出了一种新型充膏型高压、超高压密封。介绍了充膏型高压、超高压密封的结构原理、技术要求及应用。与传统的填料密封、间隙密封和组合密封相比,充膏型密封的密封压力高,可靠性好,密封寿命长,并对所密封的介质无选择。     

扎西康铅锌多金属矿充填系统方案选择研究

扎西康铅锌多金属矿是一座富含铅、锌、锑、银的多金属矿,主矿体分布于断裂破碎带中,具有品位高、倾角陡、矿体上下盘不稳的特点,采用留矿法开采存在损失贫化率大、作业安全性差、造成地表塌陷等问题,因此选择了上向水平分层充填采矿法作为矿山今后采矿的基本方法。通过几种可行的充填系统的技术经济对比分析,表明三种可行的充填系统方案中,汽车供给尾砂充填方案具有投资省、运营成本低、总利润高、回收周期短等优点,为最优方案。     

矿用充填导水阀的研制与应用

为了分离金川二矿区井下充填管路引流洗管水,避免引流洗管水进入进路对充填体强度带来负面影响,二矿区通过科技攻关,研制应用了矿用充填导水阀,解决了充填过程中引流洗管水进入充填进路的问题,杜绝了接顶充填时的溢流现象,使进路保持完全接顶,保证了充填料浆浓度和充填体强度,降低了污染,节约了充填成本。     

桃山矿胶结充填管道输送系统充填试验

为了解决桃山矿三井工作面充填开采过程中出现的堵管以及管道的高磨损率等问题,运用流体力学理论,结合该工作面的实际情况,采用自流+泵送的管道输送技术进行了工业试验,并利用ANSYS模拟分析了在速度2.0 m/s时,不同料浆浓度、管径对全程管压的影响。模拟结果表明:既定输送速度下,在合理的可控范围内且易于输送时的充填料浆浓度、管径取值范围分别为52%、140~180 mm时,输送管压分别为134.561 kPa、130.053~138.759kPa。根据模拟结果进行的工业试验表明,堵管和高磨损率等问题得到了解决,充填开采取得良好的效果,有效地控制了顶底板的变形,降低了顶板的下沉量,减少对环境的破坏,验证了该管道输送系统是一种"安全、经济、环保、可靠"的充填采煤系统,为该矿以及类似条件下的矿山充填开采提供了借鉴。     

低高程长距离充填输送管网参数及阻力研究

为了设计合理的低高程、长距离管道泵送输送系统,对开磷集团马路坪矿区的充填输送管道进行了选择,并对其阻力大小进行了理论研究。研究结果表明,选取20#无缝钢管,外径140 mm,壁厚9.5 mm,在16 MPa静压作用下完全满足充填料浆的输送要求;料浆质量浓度53%~58%,浆体流速1.6~2 m/s,最大输送阻力2 083.04~15 368.53 kPa。通过研究,为泵送系统提供合理的设计依据。     

基于RBF神经网络的爆破参数优选

为确定合理的爆破参数,建立了RBF神经网络模型,统计了8个矿山的样本数据,将影响矿岩可爆性的6项因素:矿石容重、弹性模量、抗拉强度、矿石坚固性系数、摩擦角、黏结力作为RBF神经网络模型的输入因子,排距、孔底距和一次炸药单耗作为影响爆破参数的输出因子,优选样本参数,得出最优的爆破参数。以某矿中深孔爆破为例,通过RBF神经网络模型优选出该矿的爆破参数：排距1.3 m,孔间距2.2 m,炸药单耗0.32 kg/t。实践证明,选择的孔网参数合理,爆破效果良好。     

一次性洗管连接装置在膏体充填接力泵送系统的应用

本文系统总结了矿井膏体充填接力泵送系统采用分次洗管方式存在的问题,系统介绍了一次性洗管连接装置的结构组成及一次性洗管方式的优势,通过现场实践,该装置对矿井膏体充填接力泵送系统的稳定运行起到了可靠的保障作用。