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。     

城郊煤矿井下矸石减排技术研究

 在全国深入开展节能减排工作的形势下，针对城郊煤矿井下矸石排放难度大、制约生产的难题，结合实际生产情况，对城郊煤矿井下矸石减排进行了系统研究与技术开发。研究表明：废巷充填、断层边角煤块巷采充填和工作面矸石预存回填大量有效减排井下矸石的同时解放了呆滞煤量，提高了煤炭采出率，缓解了水平接替紧张，优化了采场围岩条件。     

矸石充填巷式开采永久煤柱试验研究

结合我国矿区采动沉陷的实际，提出并实践了矸石充填巷式开采永久煤柱的试验方案，介绍了充填巷采工艺路线，分析了充填效果影响因素，得出了充填巷道空间的组成部分及所占比例。在邢东矿采用专用软件PASSM系统对6种不同的充填巷采方案进行了地表沉陷预计，均属于Ⅰ级变形范围。目前已实施了4条巷道的矸石充填，监测表明，试验取得了良好的减沉效果。     

矸石井下处置绿色开采技术

岱庄煤矿为了解决井下矸石处理、"三下"压煤的合理开采、建下条采保护煤柱的二次回收问题,在条采煤柱中掘充填巷,采用井下矸石进行充填。通过矸石井下充填处置,减少了矸石山的占地及对环境的污染,提高了矿井资源的采出率,实现了绿色开采,取得了良好的经济和社会效益。     

矿井开拓延伸矸石井下充填技术的研究与应用

针对矿井开拓延伸中排矸难度日益增加,矸石排放制约生产的难题,分析矸石排放制约因素,结合矿井实际情况,研究了断层边角煤柱巷采矸石充填技术。通过矸石排放、巷道充填,结合矿压观测及地表下沉监测,表明巷采矸石充填技术成功实现了近距离矸石处理、矸石不上井的绿色开采,具有较好的经济效益和社会效益。     

考虑采空区矸石非均匀充填影响的倾斜煤层沿空留巷稳定性分析

倾斜煤层开采后，由于采空区顶板冒落矸石在重力作用下向下运动堆积充填采空区，使得倾斜煤层沿空留巷矿压显现规律与水平煤层不尽相同。为研究倾斜煤层采空区矸石非均匀充填对沿空留巷围岩稳定性的影响，以四川龙门峡南煤矿3131运输巷为工程背景，对采空区垮落矸石充填分区长度进行量化，并采用双屈服模型反演得到采空区矸石分区压实特性参数；并以此为基础建立数值计算模型，重点研究了倾斜煤层沿空留巷全服务周期内围岩应力场环境和塑性区分布形态的演化特征，以及承载状态下巷旁充填体的应力状态和支护性能。研究结果表明：3131工作面采空区的充填压实区、完全充填区以及部分充填区的倾向长度分别为57.20、72.18、10.62 m；对于考虑采空区分区压实特性的倾斜煤层沿空留巷而言，其工作面前方支承压力和采空区残余支承压力沿煤层倾向随深度增加而增大；相比于一次采动，二次采动时工作面前方支承压力峰值和影响范围明显增大，侧向支承压力集中程度也明显提高；留巷阶段采空区垮落带矸石对巷道顶板岩层具有一定的支撑作用，侧向支承压力有明显的应力集中；受重复采动影响，两帮塑性区破坏范围发生顺层扩展现象，且巷道顶板与采空区顶板的塑性区相贯通...     

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。     

矸石充填压缩试验中侧压的测定方法

矸石充填采煤是一种全新的采煤技术,在巷式充填开采的过程中,矸石的膨胀作用对煤柱产生的侧向压力对煤柱的强度产生有利影响.文中对巷式充填开采中的侧压计算进行了推导,并进行了矸石充填开采的试验研究.对单粒径矸石和连续级配矸石充填试验的侧压曲线进行了分析,试验结果表明:与连续级配矸石相比,单粒径矸石的侧压曲线会出现波动的现象;...     

桑峨矿12303工作面充填开采技术应用探讨

以桑峨矿12303工作面为工程实例,拟应用充填开采与沿空留巷技术,实现地面矸石零排放,提高煤炭回收率;拟定充填开采技术方案;重点分析探讨综采充填工艺;采用矸石专用充填液压支架;采用矸石充填留巷技术.     

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。     

赵庄矿边角煤矸石充填开采技术研究

针对赵庄矿矸石充填开采工作面C5301的具体地质条件,采用"简支梁"理论分析和确定充填开采参数,采用三次充填开采回收煤柱;确定了C5301工作面的巷道布置方式和回采设备;同时分析确定了矸石充填方案。经过经济技术分析,在赵庄矿进行矸石充填开采在技术上是合理的,在经济上是可行的,并为类似条件下的推广应用提供了经验。     

采场斜壁划分时铲运机出矿问题探讨

为了充填体的自立与稳定,采场按斜壁划分有明显的效果,在这种采准工程布置的情况下,电动铲运机在采场中的应用将遇到许多新的技术问题,本文对铲运机的应用效果及所暴露的问题提出了解决措施与建议。     

块石胶结充填的应用现状及发展

块石胶结充填可分为块石砂浆胶结充填、块石水泥浆胶结充填、碎石水泥浆胶结充填。本文介绍了块石胶结充填在国内外矿山的应用，并论述了其适用范围。这对此项充填技术的推广应用具有参考价值。     

矸石充填膏体强度影响因素分析

 通过对当今国内外充填开采技术的分析研究,以矸石膏体充填为研究基础,分析了矸石充填常用物料的物理化学参数,以及其在充填膏体中作用效应,并对充填物料的级配、充填体浓度与温度等方面进行了详细的分析,概括总结了矸石充填膏体强度影响因素,为现代矿山膏体充填技术研究提供了借鉴.     

气力输送原生矸石充填系统的研究

对新汶矿业集团协庄煤矿气力管道输送原生矸石充填系统进行了简要介绍,并通过理论数据分析了气力矸石充填技术的设计与计算方法,为未来煤矿气力输送技术的设计与应用提供基本的理论依据。     

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。     

基于CMS空区探测技术的上向分层充填采矿法工艺优化研究

为了应对某矿山顶板岩层破碎、采场稳定性难以控制的工程特点,以现有矿山开采技术条件为基准,从待充填空区三维激光探测、充填材料的选择、充填浓度配比的优化、料浆的制作与输送、上向分层充填工艺的改进等角度对该矿充填采矿法进行优化。通过多环节的技术更新优化,有效降低了该矿山的资源浪费、财产损失以及安全生产事故隐患。本文对该矿上向分层充填采矿法的充填工艺和材料进行了详细阐述,以期对类似复杂工况条件的矿山起到一定的参考作用。     

赤泥浆体泵送胶结充填采矿法研究

我院与山东铝业公司共同进行的赤泥浆体泵送胶结充填采矿新技术、新工艺研究，开创了无水泥胶结充填的先例，成功地解决了湖田铝土矿的采矿方法难题，避免了地表陷落，保护了自然环境。同时大幅度降低了充填成本，从根本上解决了充填对井下巷道的污染，为山东铝业公司工业废料的利用开辟了新的途径。本文简要介绍了赤泥浆体胶结充填材料的特性、充填料制备及泵压输送工艺、倾斜分条充填采矿法工业试验及效果。     

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。     

村庄下厚煤层综合机械化矸石充填开采地表沉陷与变形分析

为解放村庄下浅埋厚煤层资源,延长矿井服务年限,同时保证地面建筑物的安全使用,需开展浅埋厚煤层综合机械化矸石充填开采控制地表沉陷变形研究。以潞安集团王庄煤矿52采区5201工作面为例,首先对该矿井矸石进行了一系列级配试验,以提高矸石充填体的充实率;然后根据综合机械化矸石充填开采工艺设计了3种充实率控制方案,同时基于等价采高开采沉陷预计分析得出3种充实率控制方案的地表移动与变形值;最后依据地面建筑物损坏等级、矸石充填量以及充填工艺等因素综合确定了最佳充实率控制方案。研究表明:该方案实施不但能确保地面建筑物的安全使用,同时还节约了矸石充填材料。