长壁工作面充填开采的充填比与充填效应分析

为研究充填开采对回采工作面矿山压力显现和顶板裂隙发育高度的影响,从现场开采实践出发,建立长壁开采工作面充填开采的关键层力学模型,通过理论分析得到了确保关键层弯曲下沉的最小充填厚度.随后通过RFPA数值模拟系统对比了分析煤层实施充填开采和完全垮落法开采时的上覆岩层活动规律,分析认为工作面充填开采使工作面矿山压力显现明显减弱,顶板裂隙带高度明显降低;在有断层情况下,采动裂隙也沿断层带发育,顶板裂隙发育高度比完全垮落法时变化不大.     

长壁矸石充填开采上覆岩层移动特征模拟实验

长壁矸石充填工作面采空区由于被充填材料占据,上覆岩层移动特征将不同于垮落法管理顶板,采用相似模拟和数值计算模拟工作面回采和矸石充填过程。通过改变支架初撑力和工作阻力、充填材料的夯实力,模拟不同充填率情况下上覆岩层应力变化和岩层移动特征,结合现场实测结果认识长壁矸石充填开采上覆岩层移动规律。研究发现：支架工作阻力对充填效果影响显著,充填支架高初撑力和工作阻力可以限定顶板的变形,保证足够的时间使更多的充填材料充进采空区,进而减小缓慢下沉带高度,控制地表变形。采空区内充填材料限制直接顶的变形、下沉以及冒落,直接顶以断裂和冒落为主,冒落后整齐地排列在采空区矸石上。基本顶以弯曲下沉形式随直接顶移动,上覆岩层冒落高度显著降低。     

巷采矸石充填条件下地表移动观测研究

在济宁三号煤矿十八采区矸石充填巷上方地表布设地表移动观测站,对观测站进行实测与研究,获得了巷采矸石充填条件下的地表移动与变形规律,为矿区总体规划、环境评价及“三下”、主要井巷的压煤开采论证提供了依据,也保证了工作面开采过程中上方建筑物的安全使用.     

部分充填开采发展及对地表沉陷的影响分析

从国家煤炭形势发展及新环境下绿色开采的要求等方面阐述了发展部分充填开采的重要意义,对常见充填体充填材料的优缺点进行了介绍,在此基础上对发展部分充填开采需要解决的相关问题进行了探讨。发展长壁工作面条带充填开采对于提高煤炭生产效率具有重要意义。     

厚松散层下矸石充填开采地表移动规律研究

为分析厚松散层下矸石充填开采地表移动规律,采用FLAC3D数值模拟软件,利用正交均匀设计试验校正室内岩样力学参数,分别建立不同松散层厚度条件下矸石充填开采数值计算模型.通过对相同基岩层厚度、不同松散层厚度条件下与相同采深、不同松散层厚度条件下矸石充填开采地表移动规律的研究得出:①在相同基岩层厚度的条件下,随着松散层厚度的增大,矸石充填开采地表最大下沉量、最大水平移动以及主要影响角正切均增大;②厚松散层下充填开采地表下沉系数随松散层厚度与采深之比呈线性递增;③采深是厚松散层下矸石充填开采地表移动范围的主要影响因素,而松散层厚度对地表移动范围的影响较小.     

薄煤层充填矸石开采技术研究

随着人们对环境保护和可持续发展认识的提高,"绿色开采"、"洁净生产"和"绿色矿区"已成为当前的研究热点,该文通过221采煤工作面充填开采技术的研究,为相同条件下煤层开采提供了技术依据。     

煤矿矸石井下分选协同原位充填开采方法

煤矿开采伴随着矸石等固废排放和采场矿压与地表沉陷控制问题,推进煤矿绿色开发将是从源头上保护矿区生态环境的重要手段,统筹考虑煤炭采掘、原煤加工和固废排放的关系对于建设绿色矿山尤为重要,而煤矿井下采-选-充协同将是从根本上解决上述问题的技术途径。基于此,在充分考虑采煤、分选和充填基础上,以井下分选为核心,围绕充填开采方法构建了煤矿矸石井下分选协同原位充填开采模式,阐述了煤矿井下采、选、充系统的时空协同关系,揭示了"就近分选+原位充填"的科学内涵,实现了充填能力与分选能力匹配、采充系统与分选系统布置、采充工艺与分选工艺组织和矸石物流运输与调控4个方面的协同;提出了实现不同目标层次的煤矿矸石井下分选协同原位充填开采技术体系,主要包括全粒级分选、煤矸分离和毛煤排矸3个不同等级的井下煤矸分选技术和实现采场矿压与地表沉陷控制、矸石处理和资源回收不同目标的井下原位充填技术2个方面;分析评价了新型跳汰分选、旋流器分选、重介浅槽分选、动筛跳汰分选和γ射线分选5种井下煤矸分选方法的适用性,给出了煤矿矸石井下分选方法选择流程,确定了煤矿矸石井下分选系统及巷硐布置要求,探讨了煤矿井下全粒级分选的发展方向;提出了...     

综合机械化矸石短臂充填开采工作面设计

新元公司为解决井下矸石大量占用主运输系统和选煤厂负荷的问题,提出了综合机械化矸石短臂充填开采。文章基于新元公司的实际情况,在拟充填开采区域设计了3个短臂矸石充填工作面,规划了矸石充填工作面的巷道布置,对通风线路、工作面设备布置、充填原料(矸石)的运输线路及矸石的滤水和储存方式以及工作面的采煤充填工艺进行介绍。     

七元煤矿矸石充填开采设计研究

随着煤矿开采强度的不断提高,地表沉陷、矸石山等环境问题日益突出,而充填开采是解决这一问题的有效手段。本文以七元煤矿首采盘区北一盘区15101综采工作面为例,进行矸石充填开采设计研究,分析了该矿矸石来源及数量,并研究计算确定了井下矸石分选工艺和充填工艺。实践表明,设计确定的矸石充填开采方案应用效果良好,七元矿矸石全部回填采空区,实现了矿区资源与环境的协调发展。     

长壁开采时地形对岩层移动的影响

本文是在岩层移动中和稳定后地形对地表及遭到严重破坏的地面建筑物的影响的分析。本研究的论述选择了美国北部的阿帕拉契山脉地带。这是一个典型的地形,包括各种地势特征,即高山、丘陵、溪谷、平坦的盆地。在此使用了特有的地表沉陷观测技术,将频繁的测量与井下长壁工作面的推进结合起来。     

端帮煤长壁废石充填开采工艺研究

根据新疆某煤矿的露天开采条件,对端帮煤采用内排土场废石进行长壁法开采,并采用沿空留巷技术,对多煤层端帮开采的开拓运输系统进行了系统布置,研究结果表明,利用长壁废石充填开采端帮煤是可行的。     

建筑物下矸石充填开采技术应用

 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,本文以峰峰集团羊东矿建筑物下压煤为例,通过数值模拟确定充填巷宽度和隔离煤柱宽度,并对地表沉陷进行了预计,结果表明：建筑物下矸石充填技术能够很好的解决环境污染问题并提高采出率。开展矸石充填技术的应用研究,为矿山开采增加新的技术方法,进一步加速了生态矿山建设进程,真正实现煤矿的可持续发展。煤炭采出量的增加,给企业带来巨大经济效益和社会效益。     

薄煤层采空区泵送矸石充填开采技术

薄煤层开采,巷道掘进矸石量大,井下排出矸石长期地面堆积,占用耕地和造成环境污染,同时引发一些安全问题。通过采取矸石粉碎、流体管道充填采空区,解决矸石不上井,防止采空区下陷,有效回收煤炭资源,延长矿井服务年限,有巨大的经济和社会效益,对同类条件下的矿井生产有重要借鉴意义。     

长壁充填开采充填体稳定性研究

为了研究长壁充填开采初凝充填体在采空区中的稳定性,按照初凝充填体呈现塑性区和弹性区共同承载的受力特性,采用威尔逊约束理论和SMP应力屈服准则,推导得出了充填体保持稳定所需的最小柱体宽度的理论计算公式,分析了充填体稳定宽度的影响因素。通过榆阳煤矿充填开采实例,实验测得充填体凝固试块的力学强度及其与时间之间的数学关系式,采用理论推导公式计算得到了充填体稳定最小宽度为3.5m。在理论计算值的基础上适当增加充填体宽度,既可增加充填体的整体稳定性,保证充填开采控制覆岩破坏的效果,又能有效减少充填体多次充填的凝固等待时间,提高开采充填效率。     

大采高工作面矸石充填开采技术效果分析

为准确评价大采高综合机械化矸石充填效果,采用理论分析、实验室试验与工程实践相结合的方法,以东坪煤矿建筑物下厚煤层资源回采为研究背景,确定了影响充填质量的评价因素,建立了大采高综合机械化矸石充填质量评价技术体系.研究结果表明:由充填开采岩层移动规律、影响充填质量的因素、质量检测参数、质量检测系统布置、质量检测评价手段等分系统组成的充填质量评价技术体系可以较准确评价充填质量,并在东坪煤矿成功进行了充填质量检测及评价,取得了显著的社会效益和经济效益,为类似条件村庄压煤采用矸石充填技术提供了指导和参考.     

王河矿矸石充填岩层移动特征规律研究

为了研究王河矿回采工作面在矸石充填过程中岩层及地表的移动特征规律,根据工作面上下覆岩力学性能和充填体力学性能等参数,运用岩石破裂过程分析软件RFPA,对不同强度充填体全部充填和部分充填条件下的覆岩运动、关键层弯曲下沉及地表变形特征进行数值模拟,数值模拟的结果可为采空区充填方案的选取提供参考。     

薄煤层综合机械化矸石充填开采技术研究

 为了控制地表沉陷、实现村庄农田下采煤,以试验矿井1201工作面为实例,介绍了薄煤层综合机械化矸石充填液压支架和充填刮板输送机的结构原理,从工作面布置情况、采煤工艺和充填工艺三方面研究了薄煤层综合机械化矸石充填技术,结果表明,采用矸石充填开采技术,与条带开采方式相比,矿井回采率有了较大提高,经济效益显著;减少了矿井矸石排放,实现了矿区可持续发展,消除了环境污染     

五沟煤矿含水层下矸石充填开采方案

五沟煤矿采用矸石充填开采技术,对含水层防水煤柱进行充填开采。通过对矸石充填开采导水裂缝带高度计算和地面沉陷预计,设计东翼充填开采区域7个采煤工作面,西翼充填开采区域9个采煤工作面,预计可采出10煤500余万吨。东翼充填区域首采面CT101应用矸石充填综采工艺试采,验证了含水层下矸石充填的可行性,经济和社会效益显著。     

海下充填开采岩层稳定性研究

三山岛金矿矿床赋存于海底,表层海水时刻威胁着采矿安全。为合理分析矿区充填开采的安全稳定性,建立了矿区岩层监测系统。对矿区各中段石门巷道顶板进行了周期位移记录,通过数据分析得到了监测期间的岩层变形规律。通过ANSYS模拟对比研究,分析了整个矿区真实开采过程中采场与围岩变形规律。研究表明,海底基岩层的地表倾斜率和水平变形率尚未超出极限值,说明目前海底基岩层尚未出现较大的损伤,海底开采使用充填法采矿是安全稳定的。为保证矿山开采过程中的长期稳定,建议先开采深部矿体,将中深部矿体作为隔离层,待矿山后期再进行开采活动。     

岩浆岩下轻放工作面旋转开采技术

轻放开采技术以前多用于走向长壁工作面或倾斜长壁工作面,而在岩浆岩侵蚀下较薄厚煤层(既不完全走向长壁或完全倾斜长壁)工作面由走向长壁旋转45°到伪倾斜长壁开采没曾实施过.石台煤矿于1975年12月正式投产,经改扩建后现矿井生产能力为150万t.因开采服务年限三十多年了,煤炭资源馈乏,一水平已开采完毕,二水平储量枯竭,现正延深开拓三水平,因资源有限,可供轻放开采的大块段(大走向,大工作面))没有,因地质构造,工作面布置都是不规整多变的,走向发生旋转,倾斜长度(工作面长度)也是延长或缩短,布置较为复杂,为了确保矿井高产高效,实现全年生产任务,矿在岩浆岩侵蚀严重较薄厚煤层的2318工作面首次实施了轻放旋转开采技术,并成功开采取得显著的经济效益.