超高水材料长壁充填开采覆岩活动规律及其控制研究

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典型金属矿体充填开采覆岩移动与变形规律及机理

典型金属矿体充填开采覆岩移动与变形规律及机理引言：金属矿体开采是矿业行业的关键环节，而随着传统矿体逐渐地枯竭，人们将目光投向了被视为一种新的矿床类型的矿体，即充填矿体。

充填矿体指的是在采矿过程中，使用精矿尾砂、尾渣等废弃物进行矿石回填，形成了一种具有高含水量、低强度的复杂地质体。

充填开采技术对于巨型金属矿体的可持续开采具有重要的意义，然而，泥质充填体的移动和变形行为会对充填体的稳定性和开采效果产生重要影响。

本文将探讨典型金属矿体充填开采覆岩的移动与变形规律及机理，为充填开采的安全高效实施提供理论参考。

一、充填开采覆岩移动与变形规律1.应力分布规律充填体中的颗粒间存在胶结物或水，其固结度较低，常态下呈现固-液态的物质。

在采矿过程中，充填体基于周围岩体以及内部应力的影响，会发生变形。

在充填体内，存在沿着采矿工作面方向的应力梯度，即采矿工作面附近的应力较大，而远离工作面的应力较小。

这种应力分布规律会导致充填体在开采过程中发生移动和变形。

2.变形类型充填体的变形可以分为弹性变形和塑性变形。

在采矿过程中，充填体会受到压载的作用，从而发生弹性恢复和塑性变形。

弹性变形是指充填体受到应力作用后，在去除应力的情况下能够完全恢复原状的变形过程。

而塑性变形是指充填体受到应力作用后，存在非完全恢复原状的变形。

3.位移和变形规律充填体在开采过程中，会发生位移和变形。

位移是指充填体中不同点在开采过程中相对位置的变化，而变形是指充填体在开采过程中发生的形状、大小的改变。

二、充填开采覆岩移动与变形机理1.水力传导机理充填体中的水具有高度的流动性，其对固体颗粒之间的作用力以及对应力传递具有重要性。

充填体中的水分能够通过压力梯度的作用，使得充填体中的颗粒发生位置的移动，从而引发充填体的变形。

2.颗粒之间的接触力和排斥力充填体中的颗粒之间存在着接触力和排斥力。

颗粒之间的接触力会影响到颗粒之间的位置变化，而排斥力则会对充填体在应力作用下的变形情况产生影响。

超高水充填开采顶板离层规律研究

点，并在整个回采期问对巷道顶板离层进行全程监测，根据所观测的数据，判断在监测范围内巷道顶板是否出现离层、离层量及离层发生位置，以及通过顶
用超超高水充填倾斜长壁后退式采煤法，回采巷道
采用锚杆、锚网联合支护。
２顶板离层观测方案及观测数据分析
２．１实施方案
河南永锦能源有限公司吕沟煤矿Ｃ七０１回采巷道安装ＣＢＹ一２型顶板离层仪，根据实测结果和理
论的计算，来确定顶板离层界限值以及顶板离层随
板离层仪监测数据验证超高水充填对巷道变形的影
响和对上覆围岩的承载性能。
１概况
吕沟煤矿ｃ七０１采面赋存于二叠系上统上石盒子组七煤段中部，上距平顶山砂岩２２０ｉｎ，下距六，煤层（原采矿证五，煤层）９０ｎ。煤层直接顶、ｉ底板多为深灰色泥岩、砂质泥岩和粉砂岩，煤厚０～１．５１ｍ，一般０．８０～１．１０ｎ，Ｉ平均厚０．８６ｎ，Ｉ以薄煤层为主，采面上限标高为一１９８．４９ｎ，Ｉ下限标高为
顶板离层监测技术是回采巷支护技术的重要组
一
３７７．３５Ｉｎ，地面标高＋１６０～＋１７２ｎ，Ｉ其中采面采

海水下充填开采岩层移动规律研究的开题报告

海水下充填开采岩层移动规律研究的开题报告一、研究背景及意义海水下充填采矿是近几十年来发展起来的一种新型采矿技术，其通过在井下采煤工作面充填矿山尾矸和煤屑，提高采煤工作面的支护能力，增加支护能源，降低矿山压力，从而提高采煤效率。

该技术已在国内外多个煤炭生产基地得到了广泛应用。

然而，海水下充填采矿过程中，充填岩层的移动规律一直是探讨的热点问题。

海水下充填后，岩层会发生移位和变形，导致充填体的稳定性和形态发生变化，从而影响采煤效率和煤炭损失。

因此，研究海水下充填岩层的移动规律，对于指导充填采矿的工程实践具有重要的意义。

二、研究内容及方法本研究旨在探究海水下充填岩层的移动规律及其影响因素，并提出针对性的控制措施。

研究内容包括：1.了解海水下充填岩层的基本特征和充填体结构；2.分析海水下充填岩层的力学性质，建立数值模型；3.通过实验和数值模拟，探究海水下充填岩层的移动规律，包括岩层位移、变形和应力状态等方面；4.分析影响海水下充填岩层移动的因素，如充填体性质、围岩性质、地质构造等；5.提出针对性的充填采矿岩层移动控制措施。

本研究将采用以下方法：1.实地调查和采样，了解充填岩层的基本特征；2.通过有限元模拟，建立海水下充填岩层的力学模型，分析其力学性质；3.进行室内试验，模拟岩层移动的过程，并分析试验数据；4.统计分析充填岩层移动的数据，并建立预测模型；5.根据研究结果提出面向充填采矿的岩层移动控制建议。

三、研究进程安排第一年：1.完成海水下充填岩层的基本特征及结构研究；2.进行力学模型建立和力学性质分析；3.开始室内试验并收集数据。

第二年：1.继续进行室内试验，并分析数据；2.进行实验数据处理和统计分析；3.提出岩层移动控制建议。

第三年：1.完善研究成果；2.进行实验结果的分析和反思；3.撰写论文并准备答辩材料。

四、研究预期结果及应用前景本研究的预期结果包括：1.探究海水下充填岩层的移动规律，分析其影响因素和规律；2.提出充填采矿岩层移动的控制措施，为工程实践提供科学依据；3.构建充填采矿岩层移动的预测模型，为工程决策提供参考。

我国煤矿充填开采技术及绿色开采技术研究

环球市场/施工技术-178-我国煤矿充填开采技术及绿色开采技术研究袁志刚山西高平科兴新庄煤业有限公司摘要：随着煤炭开采技术水平的提高，为了解放“三下”压煤，煤矿“三下”开采技术得到了极大发展。

我国煤矿“三下”传统开采技术有离层注浆、条带式开采，其中离层注浆不能有效控制地表下沉，成本高，效率低；条带式开采，资源回收率低，一般不超过50%，资源浪费严重。

充填开采不仅能有效控制地表下沉，而且资源回收率可达90%以上。

充填开采目前有超高水材料充填、膏体充填、固体物充填三种技术。

本文主要对充填技术以及绿色开采技术进行简要阐述。

关键词：煤矿工程；充填开采；绿色技术随着煤炭资源的利用越来越广泛，煤矿开采对周围环境的破坏逐渐显现出来。

从实况来看，破坏主要表现在以下几个方面：①对土地资源大量的破坏与占用；②破坏与污染周围水资源；③污染大气环境。

因此煤炭开采必须要朝着高利用、低开采以及低排放方向发展。

在这种环境下，探究煤矿的绿色开采技术及其应用具有重要的现实意义。

1 煤矿充填开采技术1.1 超高水材料充填技术充填工艺采用水力泵送、挂包充填。

包括充填泵站与充填点两部分，该充填工艺系统相对简单，初期与总体投入均较低。

由于充填材料具有流动性，对于仰斜开采，只需要管路、搅拌与泵送等设备就可以形成完整的充填系统；而对于水平开采和俯斜开采，还需用充填袋，效率相对较低，月产一般在5000~10000t，目前在综采机械化充填方面还没有取得突破。

1.2 膏体充填采煤技术固体废物膏体充填是煤矿绿色开采技术的重要组成部分，它是一种将煤矸石、粉煤灰、劣质土等固体废物制作成无临界流速、不需脱水的膏状浆体，通过泵压或重力作用，经过管道输送到回采工作面，适时充填采空区的绿色开采技术。

膏体充填分胶结膏体充填、非胶结膏体充填。

该充填技术具有高采出率、环保、高安全性等优点，管道运输，材料选择广泛，目前已在多个矿井应用，在炮采工作面应用较多，综采膏体充填技术正在研究。

059-高水膨胀材料条带充填开采研究

高水膨胀材料条带充填开采研究刘树江1，石建新1，崔锋2，刘鹏亮2，朱卫兵3（1.淄博市王煤矿业有限公司王庄煤矿，山东淄博255400； 2.天地科技股份有限公司开采设计事业部，北京100013；3.中国矿业大学矿业工程学院，江苏徐州221116）［摘要］详细介绍了高水膨胀材料的特性及应用效果。

根据王庄煤矿五采区的地质采矿条件，结合关键层理论，提出了条带充填开采方案，并进行了相关参数的设计，确定充填步距和充留宽度。

分别设计了面积充满率为52%，62%和73%三种方案，地表移动计算结果表明：三种方案地表下沉均控制在200mm 以内，水平变形控制在1mm /m 以内，通过采用高水膨胀材料条带充填能有效控制地表移动和变形，保护地表建（构）筑物。

［关键词］高水膨胀材料；充填材料；条带充填［中图分类号］TD823.6［文献标识码］A［文章编号］1006-6225（2012）01-0100-03Research on Strip Stowing Mining with Expansive and High-water-content MaterialLIU Shu-jiang 1，SHI Jian-xin 2，CUI Feng 2，LIU Peng-liang 2，ZHU Wei-bing 3（1.Wangzhuang Colliery ，Wangmei Mining Co.，Ltd ，Zibo Municipal ，Zibo 255400，China ；2.Coal Mining ＆Designing Department ，Tiandi Science ＆Technology Co.，Ltd ，Beijing 100013，China ；3.Mining Engineering School ，China University of Mining ＆Technology ，Xuzhou 221008，China ）Abstract ：Characteristic of high-water expansive material and its application effect was introduced in this paper.Applying key strata theory ，strip stowing mining project was put forward and related parameters including stowing pace ，stowing and pillar width were de-signed on the basis of geological and technical condition of 5th mining area in Wangzhuang Colliery.3projects in which area stowing ra-tio was respectively 52%，62%and 73%were calculated by surface movement calculation software.Results showed that surface sub-sidence of 3projects was controlled below 200mm and horizontal deformation was controlled below 1mm /m.Applying high-water expan-sive material to stowing strip could effectively control surface movement and deformation so as to protect surface buildings.Key words ：high-water expansive material ；stowing material ；strip stowing［收稿日期］2011－11－17［基金项目］天地科技股份有限公司工艺技术创新基金项目（KJ－JJ－2011－KCSJ－06）；中国煤炭科工集团有限公司科技创新基金项目（2011MS014）［作者简介］刘树江（1966－），男，吉林榆树人，高级工程师，现任王庄煤矿副矿长、总工程师。

不同充填率下矸石充填开采覆岩运动规律研究

不同充填率下矸石充填开采覆岩运动规律研究文章以翟镇煤矿7203E工作面为例，采用FLAC3D软件建立矸石充填开采数值计算模型，研究不同的充实率条件下矸石充填开采覆岩运动规律，研究表明：随着充填率的增大，采空区上覆岩层的运动越来越小，当工作面充填率为65%时，覆岩最大下沉量为208mm；当充填率上升至75%时，覆岩最大下沉量为159mm，相较充填率为65%时的覆岩最大下沉量降幅為23.5%；当充填率提升至85%时，覆岩最大下沉量为112mm，相较充填率为65%时的覆岩最大下沉量降幅为31.5%；而当充填率进一步提升至95%时，覆岩最大下沉量为105mm，相较充填率为65%时的覆岩最大下沉量降幅仅为6.3%。

标签：矸石充填；充填率；覆岩运动；数值模拟1 工作面概况翟镇煤矿7203E面为原石矸石充填工作面，该工作面平均采深600m，煤层的平均倾角为4°，采高2.15m，煤层的走向长578m，倾向长96m。

依据钻孔柱状图，可以看出该工作面的老顶为细沙岩，灰黄色，裂隙发育，裂隙被黄土充填，较软，f=3.0，直接顶是由砂岩互层、灰黑色粉砂岩及煤2上2分层构成的复合顶，直接底为灰色-灰白色细砂岩，成分以石英为主，颗粒均匀，分选佳，胶结物以硅质及泥质为主，孔隙胶结，细水平层理，f=4.0。

其岩石力学参数如下表：2 不同充填率下矸石充填开采覆岩运动的数值模拟2. 1 数值计算模型的建立根据7203E工作面开采地质条件，建立三维数值计算模型。

模型上边界与煤层的距离约为66 m，下边界与3煤距离约为42 m。

据此本次模拟模型尺寸为200×200×110（长×宽×高），工作面长90 m，两侧各留5 m煤柱，模拟工作面走向长度为560 m，前后各留4 m煤柱。

将上覆岩层简化为均布载荷12.75 MPa加在模型的上边界.模型侧面和底面限制移动，计算中煤岩采用弹塑性本构模型，屈服准则采用Mohr-Coulumb准则。

王庄煤矿大采高工作面覆岩运移规律研究

王庄煤矿大采高工作面覆岩运移规律研究论文标题：研究王庄煤矿大采高工作面覆岩运移规律摘要：本文旨在分析王庄煤矿大采高工作面覆岩运移规律，以期为工程实践提供参考。

首先，完成了对煤矿的地质分布和覆岩特征的研究，包括岩性、物性和结构特征等。

其次，利用试验研究对覆岩运移规律进行了模拟，并观测到了覆岩运移的规律性及其动力学特征。

然后，根据覆岩运移机理，提出了能够更好地控制覆岩运移的相关技术措施，以保障煤矿安全生产。

最后，总结了相关矿山经验，以及煤矿安全开采工作的总体要求。

关键词：王庄煤矿；大采高工作面；覆岩运移；规律性正文：一、研究背景王庄煤矿位于某省的东南部，呈片状分布，其煤储量丰富，具有良好的开发前景。

2002年，该煤矿进行了大采高工作，以优化煤的采出率和产量。

在此过程中，由于覆岩层的特殊性和结构特征，其运移规律受到了极大影响。

因此，王庄煤矿大采高工作面覆岩运移规律研究显得尤为重要。

二、地质和覆岩特征1. 煤矿地质分布：王庄煤矿位于东南部，属新近系沉积，其主要构造是断裂-构造-充填构造体，分布规律具有规则性。

2. 覆岩层特征：煤矿覆岩厚度均匀，主要由砂岩和灰岩组成，岩性结构特征差异性较大，以硬度较大的砂岩、泥岩、泥质灰岩为主，具有较大的抗压强度，综合稳定性较好。

三、覆岩运移机理1. 模型试验：针对特定岩性结构特征，采用基于Stribeck参数的FEM弹性模型，进行模拟试验。

结果表明，块状覆岩的运移规律是先运动小块，再小块与小块组合，再组合成大块，最后是大块的运动。

2. 动力学特征：通过模型试验，发现覆岩的运动受多种因素的影响，特别是重力、末端接触力等因素的共同作用，使覆岩在不同深度有不同的动力学特征。

四、技术措施1. 抗剪支护技术：采用抗剪支护技术，可以有效地改变覆岩层应力状态，改善其稳定性，以期控制覆岩的运移。

2. 充填料填筑技术：采用充填料填筑技术，可以有效地增强覆岩层的稳定性，有利于改善覆岩运移规律。

充填开采覆岩导水裂缝带发育规律研究与应用

2631 前言随着矿井采掘深度的不断延伸，许多赋存条件较为简单的煤层已经逐步完成开采，目前矿山对煤层的开采已经逐步向着难开煤层进行转移。

由于我国水文条件较为复杂，煤层受到上覆含水层的影响的煤层储量丰富，为了开采含水层下的煤层，许多矿山选择留煤柱开采，这无疑减小了煤炭的产量，浪费了煤炭资源。

为了解决此类问题，越来越多的学者研究充填开采技术[1]，这项技术利用垮落矸石进行充填，利用垮落矸石对上覆岩层进行有效的支撑，在利用垮落矸石的前提下有效的降低了巷道的变形，降低了巷道覆岩的断裂高度。

本文对含水层下进行矸石充填开采时覆岩导水裂隙[2]的变化规律进行研究，并给出相应的控制措施，为含水层下煤层矸石充填开采提供一定的理论指导，为提升矿山经济做出一定的贡献。

2 理论分析含水层下矸石充填开采技术时通过矸石对采煤工作面进行充填，以达到支护覆岩的作用，可有效降低上覆岩层导水裂隙带的高度（等价采高），从而无需预留煤柱，以达到不浪费资源的目的。

首先对上覆岩层裂隙带的高度进行计算，由于本文地质属于中硬岩层，所以常用的导水裂隙带推导经验公式为：式中：H 代表覆岩导水裂隙带的高度，m；h 为采高，m；η为矸石的充实率。

可以看出不同充实率下覆岩的裂隙导水带高度是不同的，覆岩导水带高度随着充实率的增大逐步降低，充实率为0时导水裂隙带的高度最大，可见含水层下矸石充填开采技术对覆岩导水裂隙带的控制是十分有效的。

在矸石充填开采时矸石承担了一部分上覆岩层的载荷，使得上覆岩层的下沉及移动均有一定的限制，这就相当于降低了采高，使得覆岩导水裂隙带的高度降低，为了对覆岩断裂进行分析，先对岩层的断裂条件进行分析。

采用第一强度理论，当最大拉应力超过材料的断裂强度极限值时发生断裂，通过第一强度理论分析覆岩导水裂隙的发育情况。

先对下层岩层进行验证，当下沉岩层的最大拉应力大于岩层的抗拉极限时产生导水裂隙，否则不产生，当下层岩层发生断裂时对上一层岩层进行验证，以此类推。

超高水充填材料及其充填开采技术研究与应用

超高水充填材料及其充填开采技术研究与应用我国煤炭资源较为丰富,但其赋存特点是煤矿“三下”压煤比较普遍。

一方面,我国主要产煤省多地处平原,村庄密集,人口众多,村庄压煤比重大;另一方面,随着国内经济不断持续发展,村镇规模不断扩大,新矿区、新井田不断建设,压煤量也持续增加。

解决“三下”压煤问题是我国煤矿可持续发展的关键。

此外,由于煤矿开采造成地表沉陷、建筑物破坏及地下水与土地资源减少等,使矿区生态环境问题越来越突出。

基于上述问题,煤炭绿色开采是实现我国煤炭工业可持续发展的必由之路,充填开采技术是实现上述目标的不二选择。

本文在充分研究我国煤炭资源赋存状况及充填开采现状的基础上,从充分回收煤炭资源、减少矿区环境污染、消除矿区生态破坏的角度出发,提出超高水充填材料用于矿井采空区充填的课题,并对此进行了详细研究。

本文在详细查阅大量国内外文献的基础上,详细研究了超高水材料的生成机理,并通过大量实验,对超高水材料的各组成要素进行了详细研究。

在实验室条件下,经过多年反复试验研究,找出超高水材料合理的组成配方。

所制得的超高水材料由A、B两种主料与少量复合速凝剂和复合缓凝分散剂组成。

该材料可在水体积高达97%时,实现初凝时间在8~90min之间的按需调整。

当水体积在95~97%时,抗压强度可根据外加剂的不同而进行调节,其28天强度可达到0.66~1.5MPa之间。

该材料A、B两主料单浆可持续30~40小时不凝固,混合后材料可快速水化。

调整外加剂配方可以改变材料性能如凝结时间与强度等。

为了考察所制得超高水材料性能,对超高水充填材料的基本性能包括基本力学性能、化学性能及所构成材料的稳定性进行了研究,发现该材料具有早强、快硬的特点,7天抗压强度可达到最终强度的60~90%,后期强度增长趋势较缓慢。

通过调节水固比与外加剂,可根据需要调整其强度性能与凝结时间等指标。

该材料体积应变较小,有利于采空区的充填应用。

该材料抗风化性能较差,火烤效果类同于风化,表明该材料不适于干燥、开放的环境。

长壁开采老采空区覆岩裂隙分布规律实验研究

２０
ｌ９－３
２５．３
Ｏ５．５
１ｌ．Ｏ
４．５５
１６８ｏ．５
Ｏ３＿３
０３．０
配比，计算好的各层材料用料量，把石灰、石膏、子及水分别用沙台秤、天平秤好，沙子、石灰、石膏放在一起搅拌，但石膏要在石灰上面，放人称好的水中，并搅拌均匀。然后进行装架。按照模拟原
砂岩砂纸泥岩细粒砂岩砂质泥岩
泥岩
１．２４６１．８４２７５．２．３９
１．ｌ６３
２５．２２５．３２５．８２５．４
２５．
０７．００６．４０７．４Ｏ８．１
１１．７
１７２２．９．５３ｌ３４１．７．６１
科之学友
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长壁开采老采空区覆岩裂隙分布规律实验研究
张利民，李王坤
（太原理工大学水利科学与工程学院，山西太原００２）３４０
摘要：文章运用相似材料模拟实验的方法，针对青银国道主干线山西省离石～军渡段
型的岩层次序自下而上按分层厚度分层铺料、捣实，在两种岩层交界处撒少许云母粉以形成层面结构，模拟层面效应；通过铺料过程中的人为切割使岩层形成弱面，以反映节理裂隙的影响。模型制成后，在室温下自然风干，然后进行煤层的开挖与裂隙的观
测记录。图１见。
ＴｈｄｉｍｓＦａｉｎｔｅＥｌｃｒｃＢｒｓｓＰｌｔｄｅＣａｍｕｉｒｇｌｉｈｅｔｉｕｈｉａｅｅ

大采高综采工作面上覆岩层运动规律研究

收稿日期：２０１３—１０—２１作者简介：曹东升（１９７Ｏ一），男，１９９７年毕业于原山西矿业学院采矿工程专业，现任同煤集团云冈矿副矿长。
破坏程度加大。顶板下沉量随着采高的增大而增加，进而变形量相应增大。（２）采煤方法和顶板管理作为影响覆岩破坏的重要因素之一，采煤方法被广泛研究。覆岩被破坏的空间形态以及高度由顶板的管理方式决定。工作面上的覆岩层会因为实施全部垮落法管理顶板而形成 “ 三带” ；覆岩的开裂性破坏则是由于实施充填法管理顶板所致，较之上一方法，此法顶板下沉量要小。此结论也已在实际工作中得到证实。（３）岩性岩性包括岩性力学性质和层间结构，两者共同影响覆岩的破坏高度。根据岩层的硬度不同大体可以分
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８－０１５５．２０１４．０２．０７９中图分类号：Ｆ４０３．７；ＴＤ３２文献标志码：Ｂ文章编号：１００８—０１５５（２０１４）０２— ０１２７－０１
近几年随着采煤技术的不断发展，大采高技术已经被广泛采用，国内外大批学者对此也越来越重视，这已经成为采煤发展的主流方向。但是伴随技术的不断发展，相应的问题也是层出不穷，如覆岩运动加剧、地表严重塌陷等。所以研究大采高覆岩运动规律就有很强的现实指导意义。本文对上覆岩层运移及破断基本规律、覆岩层运移及破断规律的主要影响因素、工作面顶板岩层垮落规律理论分析、裂缝带岩层的岩体结构分析一一进行探讨，针对这些因素找出行之有效的解决措施。１工作面上覆岩层运移及破断基本规律采空区上的覆岩层会因煤层的开采而发生移动变形，产生三个不同的变形带：弯曲下沉带、冒落带以及裂缝带。下面将对其分别进行介绍。（１）弯曲下沉带一导水裂隙带顶界到地表的那部分岩层。因此带呈整体移动，所以又叫作增提移动带。（２）冒落带一上覆岩层在煤层开采出后失去平衡，开采空间被自直接顶冒落充满。次区域又可分为规则冒落带和不规则冒落带。不则冒落带是指层的不规则堆积于采空区，而规则冒落带则指不连续覆盖于不规则冒落带之上逐渐增大甚至似层状断块的岩块。（３）裂缝带一因冒落带上方岩层的受力弯曲超过本身的强度极限，导致出现离层裂缝或是垂直裂缝，最终断裂。此过程是连续发展的，一直延伸到上覆岩层，这部分被称作裂缝带。２工作面上覆岩层运移及破断规律的主要影响因素覆岩的倾角、岩性以及组合的不同，它的移动和破坏规律也大不相同。冒落带、裂缝带的高度因为煤层顶板覆岩的坚硬程度（坚硬、中硬、极软弱岩层等）不同而有所差异。覆岩层的破断受多重因素的影响，主要原因如下所示：（１）采高作为影响覆岩层破坏的根本因素，随着采高的增大和采出空间的增大，覆岩层活动高度也就越大，导致

长壁矸石充填开采上覆岩层移动特征模拟实验

长壁矸石充填开采上覆岩层移动特征模拟实验王家臣;杨胜利;杨宝贵;汪昕【期刊名称】《煤炭学报》【年(卷),期】2012(037)008【摘要】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。

【总页数】7页(P1256-1262)【作者】王家臣;杨胜利;杨宝贵;汪昕【作者单位】中国矿业大学（北京）资源与安全工程学院,北京100083 中国矿业大学（北京）煤炭资源与安全开采国家重点实验室,北京100083;中国矿业大学（北京）资源与安全工程学院,北京100083 中国矿业大学（北京）煤炭资源与安全开采国家重点实验室,北京100083;中国矿业大学（北京）资源与安全工程学院,北京100083;中国矿业大学（北京）资源与安全工程学院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】TD823.7【相关文献】1.短壁矸石胶结充填开采技术与应用 [J], 路彬;张新国;李飞;张保良;庞振忠2.建筑物下浅埋厚煤层长壁矸石充填开采试验 [J], 徐斗斗;史向军;郭广礼;王磊3.新阳矿短壁与长壁充填开采对比研究 [J], 祁越峰;赵立华4.充填开采上覆岩层移动变形研究 [J], 杨宝贵;杨捷;王玉凯;杨向向5.固体废弃物胶结充填开采上覆岩层移动影响分析 [J], 李杨因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

超高水材料在矿充填开采中的应用

超高水材料在矿充填开采中的应用
杨凯;王鹏
【期刊名称】《世界有色金属》
【年(卷),期】2024()5
【摘要】随着矿产资源的不断开采,采空区的稳定性成为了重要问题,而超高水材料的出现为矿充填开采提供了一种新的解决方案,不仅能够迅速填补开采后的空洞,减少地质灾害发生的风险,还能有效提高矿产资源的回收率,进一步降低开采成本。

本文主要探讨了在矿充填开采中超高水材料应用的相关内容,希望能够推动矿充填开采技术的创新与进步,并为矿资源的高效利用和环境保护做出积极贡献。

【总页数】3页(P70-72)
【作者】杨凯;王鹏
【作者单位】鄂托克前旗长城五号矿业有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TD823.7
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超高水充填材料在采矿工程中的应用

超高水充填材料在采矿工程中的应用摘要：经济高速发展背景下，采矿工程数量持续性增多，其开采作业实施过程中，为从本质层面解决工作面过空巷等瓶颈，对超高水材料充填开采技术、预充空巷开采技术及注浆防灭火技术展开分析研究。

本文主要阐述超高水充填材料自身特征，从三个层次分析超高水材料应用于采矿工程中，为后续同类工程实施提供保证。

关键词：超高水充填材料；采矿工程；应用矿产作为一类基础不可再生资源，其实际开采过程中，由于“三下”压煤问题、工作面过空巷问题等，均阻碍煤炭开采良好发展。

尤其针对可开采资源匮乏的老矿井而言，此类问题更为严峻，超高水充填材料是近年来研究新型材料，此种材料于2008年初次被试验应用，获取良好的成效，逐步面向其他矿井开采应用中。

为进一步提高该材料应用有效性，需积极掌握其自身特征，良好应用于采矿工程中，提高采矿工作可靠性，促进采矿企业良好发展。

一、超高水充填材料特征分析超高水材料主要是由A、B两大模块分别按照一定比重，配水形成的单浆组合形成，其中A模块中核心构成是以铝土矿为核心材料烧制形成复合超缓凝剂，B模块是将石膏等材料与复合速凝剂配比形成。

2种单浆液体使用过程中，按照其体积1:1配置，二者混合形成的浆液处于一定时间周期内，便可形成一定强度的填充体。

此种材料配置过程十分简易，对人员及设备均无毒无害，水体积分数可高达95%-97%；2种浆液混合之后可处于8-30min进行初凝，固结体7d自身强度可高达最终强度的60%-90%，最终强度最大限值可高达1.65MPa，最小限值为0.66MPa。

此种材料自身凝结时间、固体抗压强度主要以工程实际需求确定；单浆液自身处于流动性较高条件下，可维持30-40h，适用于利用长管道输送；二者混合形成的浆液其自身稠度较低，具有较强的流动性；固结体处于一定压力作用下，其体积应变数值较小，同时受三个方向力作用下具有良好的不可压缩性。

超高水材料实际固结养护时间与抗压强度存在一定的关联性，一般不超过200h之前，其自身抗压强度上升坡度十分凸显，表明该时间段其强度波动较大，随着后续时间推移，其强度基本处于水平线，波动较小。

超高水材料长壁工作面充填开采顶板控制技术

超高水材料长壁工作面充填开采顶板控制技术许猛堂;张东升;马立强;王旭锋;张炜【摘要】为研究充填工作面长度对岩层控制效果的影响,指导长壁工作面充填开采实践和为围岩变形控制提供依据,基于超高水材料的基本性能试验,利用差分法薄板理论建立了超高水材料长壁工作面充填开采顶板活动力学模型,得到关键层的预计变形量,分析充填工作面长度对关键层变形及破坏的影响,提出了长壁工作面充填开采顶板控制理念.研究结果表明:采空区顶板下沉最大挠度值随着工作面长度的增加而增加;要维持关键层不发生断裂,必须保证工作面长度和控顶长度在一定范围内.对比冀中能源陶一煤矿充1～5工作面(工作面长度50 ～60 m)和充6工作面(工作面长度120 m)充填开采实际情况,提出并应用地面充填系统构建、充填液面提高、隔离带设置、工作面锚网索支护4种长壁工作面顶板控制技术,有效地抑制了顶板变形,同时保证了良好的充填效果.【期刊名称】《煤炭学报》【年(卷),期】2014(039)003【总页数】7页(P410-416)【关键词】超高水材料;长壁工作面;顶板控制;地面充填系统;薄板理论【作者】许猛堂;张东升;马立强;王旭锋;张炜【作者单位】中国矿业大学矿业工程学院,江苏徐州221116;中国矿业大学深部煤炭资源开采教育部重点实验室,江苏徐州221116;中国矿业大学矿业工程学院,江苏徐州221116;中国矿业大学深部煤炭资源开采教育部重点实验室,江苏徐州221116;新疆大学地质与矿业工程学院,新疆乌鲁木齐830046;中国矿业大学矿业工程学院,江苏徐州221116;中国矿业大学深部煤炭资源开采教育部重点实验室,江苏徐州221116;中国矿业大学矿业工程学院,江苏徐州221116;中国矿业大学深部煤炭资源开采教育部重点实验室,江苏徐州221116;中国矿业大学物联网研究中心,江苏徐州221116【正文语种】中文【中图分类】TD322Key words:superhigh-water material;longwall working face;roof control;surface filling system;thin plate theory近年来,随着煤炭资源可持续发展理念的加强,充填开采因为能够有效解决地表沉陷等问题,已成为解决“三下”压煤问题的重要途径之一[1]。

采空区充水活化及覆岩变形规律试验研究

采空区充水活化及覆岩变形规律试验研究
杨志强;周彭元;刘超;王启庆;邵宇
【期刊名称】《能源与环保》
【年(卷),期】2024(46)2
【摘要】为了研究充水情况下老采空区“活化”机理及覆岩运动规律,基于相似理论制作了采空区相似材料模型,通过人工注水的方式模拟采空区垮落带浸水状态,进
行了煤层开采及充水条件下覆岩沉降变形观测,对采空区充水后上覆岩层变形规律、覆岩破坏形式进行研究。

结果表明,煤层被开采后,自下而上会产生垮落带、断裂带
和弯曲下沉带,采动破坏岩石会支撑上覆岩体,使得采空区边界存在空洞区域;煤层开采后的老采空区存在大量空洞、空隙,充水后采空区覆岩会发生“活化”,垮落带破
碎岩石进一步压实,离层裂隙中间区域的压密程度高于两侧,随着充水时间延长,覆岩裂隙逐渐拓展,且采空区充水第一次观测时沉降量较大,之后岩层沉降量变化有减小
趋势;采空区充水后垮落带上方岩层沉降量最大,覆岩越靠近地表,采空区充水对覆岩影响程度越小。

【总页数】7页(P77-83)
【作者】杨志强;周彭元;刘超;王启庆;邵宇
【作者单位】中煤科工集团北京华宇工程有限公司平顶山分公司;中国矿业大学资
源与地球科学学院
【正文语种】中文
【中图分类】TD315
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80例煤矿开采技术毕业论文题目优选

80例煤矿开采技术毕业论文题目优选煤炭是我国重要的基础能源和重要原料，煤炭工业的发展支撑了国民经济的快速发展。

煤炭的重要作用导致了我们必须不断提高煤矿开采技术。

而写作这一主题论文也为提高开采技术提供了理论空间。

以下是我们为你准备的135条煤矿开采技术毕业论文题目，供你参考借鉴。

煤矿开采技术毕业论文题目一：1、可持续发展视野下中国小矿的法律规制2、上覆巨厚火成岩下煤与瓦斯突出灾害危险性评估与防治对策研究3、无煤柱沿空留巷控制力学模型及关键技术研究4、基于产业组织理论的我国煤炭产业整合研究5、松散承压含水层下采煤压架突水灾害发生条件及防治研究6、露天煤矿复合煤层选采理论与方法研究7、超高水材料长壁充填开采覆岩活动规律及其控制研究8、陕北煤炭大规模开采含隔水层结构变异及水资源动态研究9、难采资源综合机械化固体充填开采适宜性评价研究10、固体密实充填开采岩层移动机理及变形预测研究11、生态脆弱区煤炭开采地质环境效应与评价技术研究12、陕北浅埋煤层矿区保水开采影响因素研究13、近水平转倾斜煤层露天开采关键技术研究与应用14、基于系统动力学的煤炭工业可持续发展研究15、红菱煤矿上保护层开采防突理论及关键技术研究16、基于系统动力学的煤炭企业循环经济系统研究17、资源型区域绿色转型的理论与实践研究18、浅埋房式采空区下近距离煤层长壁开采覆岩运动规律及控制19、固体密实充填采煤的矿压控制理论与应用研究20、生态矿区建设期环境成本与效益研究21、科学采矿评价指标体系与量化评价方法22、急倾斜煤层充填开采方法及其围岩移动机理研究23、汾西新柳煤矿小煤窑破坏区复采技术研究24、煤炭企业技术创新动力机制及能力评价研究25、坚硬顶板孤岛工作面冲击地压机理及防治技术研究26、纳林河复合水体下厚煤层安全可采性研究27、浅埋煤层采场矿压规律及支架合理工作阻力研究28、煤矿开采沉陷对四合木的影响与保护对策研究29、资源整合矿山开发模式与露采关键技术研究30、建筑物下急倾斜煤层群矸石充填开采研究31、国投大同塔山煤矿近距离特厚煤层的开采方法研究32、邻近层对开采层工作面采空区瓦斯分布规律研究33、贺家圪台铝土矿长壁松动爆破综合机械化开采技术研究34、大同矿区特厚煤层综放开采强矿压显现机理及顶板控制研究35、膏体充填开采遗留条带煤柱的理论研究与实践36、忻州窑矿压缩型冲击地压发生机理及防治研究37、新阳煤矿高浓度胶结充填料浆输送特性研究38、煤矿区采动覆岩离层分布规律与地表沉陷控制研究39、资源与环境约束下中国煤炭产业集约化发展研究40、采煤技术创新对井工开采煤矿企业核心竞争力的提升作用研究煤矿开采技术毕业论文题目二：41、自然权重原理及其在煤矿安全评价中的应用42、极近距离煤层开采围岩控制理论及技术研究43、煤矿新型膏体充填材料性能及其应用研究44、建筑物下条带开采冒落区注浆充填减沉技术的理论研究45、煤层底板采动岩水耦合作用与高承压水体上安全开采技术研究46、煤与瓦斯突出事故链控制及应用研究47、膏体充填控制覆岩变形与地表沉陷的理论研究与实践48、钻式采煤机的设计及应用研究49、超高水充填材料及其充填开采技术研究与应用50、煤矿深部近距低采高上保护层开采瓦斯灾害协同控制技术51、基于D-InSAR技术监测云驾岭煤矿区开采沉陷的应用研究52、基于未确知测度理论的冲击地压危险性综合评价模型及应用研究53、采空区地面塌陷地质环境影响预测与综合评价研究54、煤矿环境整治与方法研究55、厚煤层大采高综采工作面采场围岩稳定性研究56、北皂煤矿海下开采煤层自然发火防治技术研究57、江合煤矿煤岩层冲击地压危险性与防治技术研究58、红星煤矿改扩建方案关键技术研究59、清水营煤矿大倾角厚煤层大采高开采技术研究60、特厚煤层大采高开采技术研究及应用61、基于VP的煤矿综采工作面设备配套性研究62、论近代英国采煤技术的发展63、深部煤层开采矿井防治水技术研究64、四川省邻水民营煤矿开采对环境影响分析及对策65、大断面煤层巷道围岩变形特征与支护参数研究66、综采工作面充填开采采空区瓦斯运移研究67、基于人工神经网络的巷道围岩分类与支护参数优化研究68、大采高超长工作面顶板灾害预警研究69、山寨煤矿开采地质环境评价70、煤炭资源开采沉陷地质环境响应研宄71、岱庄煤矿承压水上膏体充填开采技术研究72、坚硬顶板跨上山开采技术研究73、榆神府矿区小煤矿长壁布置刚性隔离煤柱房柱式开采研究74、综合机械化放顶煤开采技术在吴四圪堵煤矿的可行性研究75、煤矿机械装备知识资源集成服务平台设计76、姚家山千万吨深井煤与瓦斯突出预测及防治技术研究77、余吾煤业综放开采沿空留巷围岩控制理论与技术研究78、急倾斜特厚煤层深部巷道动力失稳控制研究79、红柳煤矿6m大采高工作面开采技术及设备选型研究80、粉煤灰矸石胶结充填体的固化特性与底板稳定性分析。

长壁胶结充填覆岩移动变化规律初探

长壁胶结充填覆岩移动变化规律初探王树军【摘要】针对长壁工作面胶结充填开采后覆岩移动及矿压显现规律的理论研究亟待提高的现状,首先在实验室内对胶结充填体的力学性能进行了测试,测定了本次实验中充填体弹性地基系数的取值范围为0.015 ～ 0.167GN/m3;在综合分析岩层移动变形和充填体受力特征的基础上,应用弹性地基梁理论,建立了充填开采顶板岩梁移动变形的数学力学模型,求得了该模型的解析解;并通过数值求解的方法,详细分析了充填区覆岩移动变形的各影响因素和充填区支承压力分布变化规律.结果表明:在长壁胶结充填采矿中,应根据不同的采矿地质条件,制备具有一定强度和刚度的胶结充填体;合理的充填体地基系数对于覆岩下沉及其变形的控制起了决定性作用;该研究可对长壁胶结充填实践的工程应用提供理论指导.【期刊名称】《金属矿山》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】5页(P44-48)【关键词】胶结充填;弹性地基梁;力学模型;覆岩移动【作者】王树军【作者单位】山西兰花集团东峰煤矿有限公司,山西晋城048000【正文语种】中文【中图分类】TD823;TD325近10几年来，由于世界经济发展的需要，国际国内对能源的需求量不断增加;然而，我国能源缺油少气富煤的不均衡性造就了以发展煤炭资源为主的现状;在此背景下，优质煤炭资源遭受到了掠夺式的开采开发，并由此带了以下几个方面的问题:①许多矿区逐步面临煤炭资源枯竭的危险，特别是东北、河北、山东等地;②造成的环境破坏问题日益显现，特别是煤矸石的排放，占用了大量土地，影响生态，破坏景观，而且矸石山的自燃向大气排放大量的有毒有害气体;③地表沉陷问题严重，造成了大量土地资源破坏，同时，也造成了地面建构筑物的破坏，水体资源流失等。

鉴于此，我国学者提出了煤矿绿色开采的概念［1-9］，包含了保水开采、充填开采、煤炭地下气化等内容;并且认为充填采矿是解决煤矿开采环境问题的理想途径。

1933年，W.布德雷克以弹性地基梁理论为基础，求解了水砂充填开采条件下的覆岩下沉问题;二战之后，A.萨乌斯托维奇［10-11］运用该理论解释了水砂充填条件下充填区覆岩下沉问题;史元伟［12］分别对垮落法弹性基础连续板力学关系和充填法无限长弹性基础连续板力学关系进行了分析;冯锐敏［13-14］对膏体充填开采地表沉陷的关键因素及上覆岩层的活动规律和稳定性进行了分析;文献［15-17］介绍了膏体充填开采技术应用于煤矿采空区充填，研究了膏体充填的工艺及方法，对固体废弃物用于不迁村充填采煤在多个煤矿进行了实践应用，取得了良好效果;文献［18-20］分析了煤矸石充填的几种方法，设计了矸石井下处理工艺，进行了矸石与煤的“置换”的研究，总结了矸石直接充填采煤的技术框架，系统地介绍了综采矸石充填技术、普采矸石充填技术和掘巷充填技术的充填开采系统布置、关键设备及充填开采工艺等。