长壁工作面矸石充填开采沉陷控制效果的初步分析
大倾角煤层长壁开采矸石滑移充填效应分析
（ 壁） ， 顸板 的 受力状 态 ， 利 于工作 面的顶 板 管理 。 关键词 ： 大倾 角煤层 ； 矸石 充 填 ； 矿 压规律 ； 力 学模 型
中图 分类 号 ： Ｔ Ｄ ３ ２ ７
文 献标 志码 ： Ａ
Ａｎａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｓ ｌ ｉ ｐ ｐ ｉ ｎ ｇ ｇ ａ ｎ ｇ ｕ ｅ ｉ ｆ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ｅ ｆｅ ｃ ｔ ｉ ｎ ｍｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ｓ ｔ ｅ ｅ ｐ ｌ ｙ ｄ ｉ ｐ ｐ ｉ ｎ ｇ ｓ ｅ ａ ｍ
ｌ ｙ ｄ ｉ ｐ ｐ ｉ ｎ ｇ ｓ ｅ ａ ｍ， ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｂ ｕ ｉ ｌ ｔ ａ ｇ ａ ｎ ｇ ｕ ｅ ｆ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ａ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋ ｉ ｎ ｇ — ｆ ａ ｃ ｅ ｂ ｏ ｔ ｔ ｏ ｍ ｉ ｎ ｓ ｔ ｅ ｅ ｐ ｌ ｙ
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ： Ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｉ ｍｐａ ｃ ｔ ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｓ ｍ ｏ ｆ ｓ ｌ ｉ ｄ ｉ ｎ ｇ ｇ ａ ｎｇ ｕ ｅ ｏ ｎ ｗｏ ｒ ｋ ｉ ｎ ｇ － ｆ ａ ｃ ｅ ｗｈｅ ｎ ｍｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ｓ ｔ ｅ ｅ ｐ —
Ｄ Ｏ Ｉ ： １ ０ ． １ ３ ８ ０ ０ ／ ｊ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ｘ ｄ ｘ ｘ ｂ ． ２ ０ １ ５ ． ０ ５ ０ １ 文章编号 ：１ ６ ７ ２— ９ ３ １ ５ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ５－ ０ ５ ２ ９— ０ ５
大 倾 角 煤 层 长 壁 开 采 矸石 滑移 充填 效 应 分析
２ ． Ｋ ｅ ｙ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｆ ｏ Ｗ ｅ ｓ ｔ ｅ ｒ ｎ Ｍｉ ｎ ｅ Ｅ ｘ ｐ ｌ ｏ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｄ ｎ Ｈ ａ ｚ ａ ｒ ｄ Ｐ ｒ ｅ ｖ ｅ ｎ ｔ ｉ ｏ ｎ ， Ｍｉ ｎ ｉ ｓ ｔ ｒ ｙ ｆＥ ｏ ｄ ｕ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， Ｘ ｉ ’ ａ ｎ ７ １ ０ ０ ５ ４ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
煤矿开采沉陷防治和控制技术(标准版)
煤矿开采沉陷防治和控制技术(标准版)Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management.( 安全管理 )单位：______________________姓名：______________________日期：______________________编号：AQ-SN-0360煤矿开采沉陷防治和控制技术(标准版)一.沉陷的防治技术途径沉陷破坏的防治技术途径可以从两方面考虑；（1）对开采沉陷的控制，即通过合理选择采矿方法和工艺、合理布置开采工作面、采取井下充填法、覆岩离层带空间充填等措施，来减少地表下沉，控制地表下沉速度和范围，达到保护地表和地面建、构筑物与耕地的目的。
（2）开采沉陷破坏的恢复和整治，运用土地复垦技术和建筑物抗采动变形技术，对开采沉陷破坏的土地进行整治和利用。
1.1.1全部充填开采在煤炭采出后顶板尚未冒落之前，用固体材料对采空区进行密实充填，使顶板岩层仅产生少量下沉，以减少地表的下沉和变形，达到保护地面建、构筑物或农田的目的。
其中水沙充填是充填采煤法中减少地表下沉效果作好的方法，其次是风力充填和矸石自溜充填。
但充填采矿法需要专门的充填设备和设施，还需要有充足的充填材料。
矿井初期投资大，吨煤成本相应的增加。
1.1.2条带开采根据煤层和上覆岩层组合条件，按一定的采留比，在被开采的煤层中采出一条，保留一条。
由于条带开采仅是部分地采出地下煤炭资源，保留了一部分煤炭以煤柱形支撑上覆岩层。
从而减少覆岩移动，控制地表的移动和变形，实现对地面建、构筑物的保护。
但该方法采出率低、巷道掘进多，工作面效率低。
1.1.3覆岩离层带充填根据采空区上方覆岩移动形成三带的岩移特性，在煤炭采出后一定时间间隔内，用钻孔往离层带空间高压注浆，充填，加固离层带空间，将采动的砌体梁结构加固为稳定性较好的连续梁结构，使离层带的下沉空间不再向地表传递，以减少或减缓地表下沉，保护地面建、构筑物或农田。
充填工作面的矸石充实率及最大下沉值的预计分析
如果按全 部垮 落法 采煤 ， 地 面最 大 下沉 Ｗ 在 ＝ ０ ５２ ．０ ｍ的情况下 ， 采高相 当于 ：
ｌ
＝
０３ ．７
＝
０７ｍ。 ．５
文献标识码
盛 泉公司是新矿集团最早开展矸石充 填技术 的试
行单位 ， 过矸石 充填技 术 ， 到矸 石不 上井 ， 通 达 不仅 可 以减弱地 表下沉与 变形 ， 而且 可 以减 少矸 石对 地表 大 范 围的压 占， 良好 的保护 矿 区生态环 境 和对土 地 的保
护利用 。 ‘
０． ７ 。 ３ ｍ
煤层倾 向采动系数 ：
Ｄ１ －０ ７ ．
工 作面走 向和倾 向的长度影 响着顶板大 面积范 围的压 力， 为了缓解这种局部形变 的压力 ， 根据 大量煤 矿现场
分析， 当采 空区充填范 围达到一定程度 时 ， 以防止大 可
面积顶板来压 。
＿０ ５ ２ ．０
煤 层 走 向采 动 系 数 ：
根据最大下沉求下沉系数 ：
０３ ．７
ｑｌ ｌ
＝
１ 充填 开 采矸 石 充 实 率及 地 面 最 大 下 沉 值 的 预计
分析
０ ３。 ．
盛泉公 司是一个 老矿 井 ， 经过多年地 面岩移观测 ， 已经确定 出全 部垮 落法 管理顶 板 时的一些 基本 参数 ： 地面下沉 系数 ｇ ０ ７ ， ＝ ． １ 主要影 响角 的正切 ｔ ＝ ． ， ａ ０ ２ 影响传播角 ＝ ０ 一 ．ａ ９。 ０４ 。
２ ７ｍ 。 ７
矸石充填后采 高相 当于 ：
长壁工作面矸石充填注浆方案
按照上述开采条件，开采3.0m煤层，实际相当于开采平均约0.5m的极薄煤 层； 按照等价采高预计，地面最大下沉值为250mm，最大水平变形值为0.5mm/m ，远小于I级变形临界值; 实际上更为重要的是， 通过仰斜开采、挤压压实、注浆等措施，构筑“充 填条带- 上覆岩层- 主关键层” 结构体系，控制地表沉陷。
3. 充填工作面布置
倾斜长壁，仰斜开采； 工作面长度30~50m，初步考 虑留10m煤柱；
第一分层厚度2.5～2.8m; 为防止开采区域水力联系，
划分为左右两翼形成独立的
两个系统。
矸石运输集中巷、上部运煤 巷、回风巷，随工作面布置 注浆向前掘进;
工作面采用沿空留巷；
4. 生产系统
充填溜子结构示意图 充填开采输送机采用刮板输送机改造而成;
溜槽底部开设卸料孔，可将充填材料卸至各充填点;
增没充矸溜槽液压调高装置，提高矸石充填接顶程度； 插接式改为螺栓连接式； 目前已有成功经验可以借鉴（新汶矿区翟镇煤矿）。
井下采空区充填现场
矸石充填及挤压工艺过程
(a) 架尾悬挂溜子漏矸
8
侧护支架
CHZ-A/2400
2
7 充填材料及指标
充填体密实,再压缩率低，减沉效果好 正常松散矸石，碎胀系数可达1.6～1.8； 经加压压实（压力P<1MPa），碎胀系数为
1.2 ～ 1.3，密度平均提高42%以上；
注浆后，矸石碎胀系数约1.02 ～ 1.10； 通过挤压、注浆，可有效的降低矸石的压
大巷保护煤柱，
开采面积430400m2，煤层厚度平均5m，地质储量344.3万t。
煤矿开采沉陷有效控制新途径的探讨
煤矿开采沉陷有效控制新途径的探讨煤矿开采的沉陷问题一直是困扰着煤矿行业的一个难题。
随着煤矿开采量的不断增加和矿井深度的加深，矿井下沉避免不了，而沉降所产生的危害也越来越大。
因此，如何有效地控制和减少煤矿开采沉陷现象，保证矿山的安全稳定运行，成为煤矿行业面临的一项严峻考验。
本文将从新材料、新技术、新工艺等方面探讨煤矿开采沉陷有效控制的新途径。
一、新材料的应用新材料是煤矿开采沉陷控制的重要手段，尤其是在全高嵌岩煤工作面等需要强支护的地方应用较多。
目前，国内外针对煤矿开采沉陷的新材料主要有：聚氨酯高分子材料、聚合物注浆材料和聚合物隔水膜材料等。
聚氨酯高分子材料是一种高分子材料，具有极强的防水、防渗、防沉降的性能，并且具有优秀的黏结力和自愈能力，在煤矿采场地质环境多变、渗透压力大的情况下，应用聚氨酯高分子材料填充和加固采场，可以明显改善煤炭地下沉陷现象。
聚合物注浆材料以其具有的高效固结和强度提升等特点，被越来越多地应用于煤矿开采沉陷控制中。
该材料具有强力固结作用，可以有效地提高整个地层的固结度和强度，防止矿井下沉。
聚合物隔水膜材料是一种防水隔水材料，具有高强度、高弹性和高防水性，广泛应用于水利、隧道等地下工程领域。
在煤矿开采中，利用聚合物隔水膜材料包覆煤炭层，既可以防止地下水侵入，又可以有效减少煤矿开采沉陷。
二、新技术的推广随着现代科技的不断发展，越来越多的新技术也被应用于煤矿开采沉陷的控制中。
其中，比较常见的技术包括：立体地质雷达技术、液压快速推进装备技术和数字化采煤技术等。
立体地质雷达技术是一种先进的地下空间成像技术，可以高精度、高效率地获取地下空间的三维图像，既可以显示地下地质构造、水文地质情况，又可以实时监控地下煤矿开采过程中的沉陷变化，为煤矿开采沉陷控制提供了可靠的数据支撑。
液压快速推进装备技术是一种新型的采煤机支架液压控制技术，具有结构简单、壁厚薄、优质轻巧等特点，可以最大限度地降低煤矿开采沉陷，同时提高煤炭资源的采取率和利用效率，对于煤矿开采沉陷的控制具有重要的意义。
控制煤矿开采沉陷的部分充填开采技术探析
175在对煤矿进行开采的过程当中会出现很多的问题，然而其中对开采工作带来很大程度影响的问题就是开采沉陷问题，这个问题在很多煤矿开采工作当中是十分常见的。
为了能够保证开采工作正常进行，煤矿开采部门要对采煤流程当中涉及到的填充沉陷区予以足够的重视，技术人员要结合实际的情况而应用相关技术，为企业带来一定的经济利益，降低地基塌陷等诸多不良现象发生的概率。
1 充填开采的基本技术原理所谓的充填开采技术，简单的来说就是对沉陷矿区使用特定类型的浆液来进行填充，这样能够让采矿过程当中的安全性得到有效的保障。
通过实际的调查发现，在进行充填开采的过程当中会涉及到较多的技术方法，在这些技术当中最为典型的就是膏体充填、浓度低及浓度高的较结体充填，在对不同位置的填充沉陷区进行工作的时候，工作人员应该将重心放在充填冒落部位和采空部位。
总的来说，在充填过程当中如果出现采空区，相关工作人员要使用浓度较高的胶体进行工作；相反，如果出现冒落部位，工作人员可以使用注浆碎石的方法来对相应的区域进行充填操作，其主要原因就是，一些相对浓度较低的非胶体由于其自身的综合特点，在高层区域是十分适用的。
为了能够保证煤层采掘工作正常进行，工作人员要结合实际的情况而将浓度较大的浆液填入到现有的空洞部位，这样能够为空洞区上侧得到有效的覆盖。
通过实际的调查发现，煤炭采掘量与充填开采必须的填料总量之间有着十分密切的联系，二者对于开采工作有着十分重要的影响。
为了能够选择与实际情况相符合的充填技术，相关人员就要对煤层充填实现局部或者整体性的操作。
工作人员应该在实际的煤层充填期间保证现有的煤层不会出现冒落现象，在对采空位置进行充填的时候要提高一定的速度。
只有在以上的条件下，工作人员要将强度较高的填充体适用到完整性较好的岩层当中去，这样能够有效的防止在实际开采过程当中出现煤层沉陷的现象，对开采工作带来一定程度的影响。
此外，对于充填部分的煤层关键在于沉陷填充量和开采现场所拥有的煤层规模，这样也能够对煤层沉降起到很好的预防作用。
煤矿开采沉陷有效控制新途径的探讨
煤矿开采沉陷有效控制新途径的探讨煤矿开采沉陷问题是煤炭行业面临的重要问题之一。
如果不加控制，沉陷将会对煤矿的生产和安全造成严重的影响。
近年来，随着科技的不断发展，人们探索出了一些有效的控制沉陷的新途径，本文将探讨这些新途径。
一、传统控制沉陷方法的缺陷传统的控制沉陷方法主要包括：地面压裂法、钻孔注浆法、地铁法、地下水抽采法等。
这些方法虽然在一定程度上可以减轻沉陷，但依然存在很多缺陷：1. 操作复杂：这些方法操作繁琐，需要大量的设备和人力，成本高昂。
2. 影响范围小：这些方法只能控制煤矿垂直方向的沉陷，不能控制水平方向的运动，从而导致煤矿地面的形变不完全。
3. 环境影响大：这些方法会导致地面的振动和噪音，对周围环境造成重大影响。
例如地铁法需要挖掘大量的土方，对环境的影响很大。
二、新途径的应用为了克服以上缺陷，人们开始探索新的控制沉陷方法，取得了很好的效果：1. GPS监测系统：GPS监测系统是指通过安装GPS接收器，实时监测地面形变的变化。
通过对变形的分析，可以实现对煤矿沉陷的控制。
该方法不需要挖掘土方，对环境变化的影响也相对较小。
2. 颗粒材料填充：颗粒材料填充是指采用一定规格的颗粒材料，填充在煤矿地面上，增加地面承载力，从而控制沉陷。
该方法简单易行，成本较低，对环境影响较小，被广泛应用。
3. 改善煤矸石堆积方式：煤矸石堆积是煤矿开采过程中产生的大量矸石，传统的堆积方式是把矸石直接堆积在地面上，造成地面沉陷。
现在，人们将煤矸石统一破碎，将其充填到未开采的煤层中，形成一个支撑地面承重的补偿体系，从而有效地控制沉降。
三、总结通过对以上新途径的探讨，我们可以发现，新控制沉陷方法相比传统方法具有以下优势：1. 操作简单、成本低廉。
2. 可以控制煤矿水平和垂直方向的变形。
3. 对环境影响较小。
4. 具有可持续性。
随着科技的不断进步，相信控制沉陷的新途径还会不断涌现，为煤炭行业的可持续发展提供更多的支撑。
煤矿开采沉陷与控制浅析
７ ０・
科 技 论 坛
煤矿开 采沉 陷与控制浅析
刘正春
（ 煤 炭 工 业合 肥 设 计研 究 院 ， 安徽 合肥 ２ ３ ０ ０ ４ １ ）
摘 要： 针对 目 前矿井开采沉陷对环境 、 建筑物的影响 ， 总结 了岩层 与地表 移动的控制技术 包括条带 开采 、 房柱式开采 、 充填 开采等 。 对开采沉 陷控制技 术的发展 趋势进行 了综述对 开采沉 陷的治理具有重要 意义。 关键词 ： 开采沉 陷； 条带开采 ； 膏体充填 ； 离层注浆 １开采沉陷的影 响 为Ｏ ． １ ～ ０ ． ３ 。风力充填一般用于缺乏水 源 、 井下不 宜增加水流等条 开采沉陷对环境的影响突出表现在 ： 地表耕地受到破坏 ， 平原 件。矸石 自 溜充填用于急倾斜煤层或倾斜煤层， 优点是不需要专用 地区大片地表移动盆地积水， 使耕地无法耕种， 如淮南市 ２ ０ ０ ５ 年有 设备， 对充填材料的要求也不高， 减沉效果不及水力和风力充填， 地 ｌ ５ 万人失去土地； 煤矿开采必然涉及到对地下水的疏干， 受下降漏 表下沉系数一般为 Ｏ ． ３ ０ ． ４ 。国外（ 如波兰、 德 国、 法国等） 的煤矿都 斗影响， 必然导致地下水位大面积大幅度下降， 影响居民生活用水 曾采用过充填法采煤。 充填开采在波兰、 德国发展应用最好最多。 波 和灌溉用水。严重时受采动的山地易产生滑坡， 危及工民用建筑物 兰在建筑物下采煤时采用水砂充填的采煤量占全国建筑物下总采 安全等 。 煤量的 ８ ０ ％ 左右。 国外使用的充填材料通常是河砂 、 煤矸石和 电厂 ２岩层与地表移动控制技术研究现状 粉煤灰等。长壁工作面使用水砂充填后地表下沉系数为 ０ 。 １ ０ ． ２ 。 岩层与地表移动控制技术 是矿 山开采沉 陷学的主要研究方 向， 英国 、 法 国、 比利时等 国都不 同程度地采用了风力充填方法 。 我国在 目前国 内外控制技术 措施主要有部 分开采法 、 充填开采 法 、 覆岩离 抚顺 、 淮南等矿 区采用 了不 同形式的采空 区充填方法 。在淮南 。 充填 层注浆 和协调开采法等 。 复垦较为成功的是李 郢孜煤矿 和孔集煤矿 。 李郢孜煤矿 ２ ４ 年来 ， 共
控制煤矿开采沉陷的部分充填开采技术浅析
就目前来看，我国在煤矿开采过程中依然有沉陷问题发生，这就使我国煤矿开采事业的发展受到较大影响。
基于此，本文首先以煤矿开采沉陷部分充填开采技术进行研究人重要意义为切入点展开了分析，进而分析了煤矿开采中部分充填开采技术发展目标，最后分析了控制煤矿开采沉陷部分充填开采技术。
以期更好地对煤矿开采沉陷问题进行有效地控制。
1 对煤矿开采沉陷部分充填开采技术进行研究地重要意义分析现如今在进行煤矿开采过程中仍然存在沉陷问题，为了切实有效地解决和避免出现这种问题就应当深入地对煤矿开采技术进行研究与探索，就目前来讲较为有效的开采技术主要是部分充填开采技术。
在实际煤矿开采过程中一旦发生沦陷问题则应当对其周转建筑物做重建或拆迁处理，与此同时还应当阻断煤矿开采作业以避免造成更大经济损失。
另外，国家有关文件规定不可以牺牲自然资源为代价来换取经济发展，一旦发生煤矿沦陷问题则会对周边生态环境造成毁灭性损害，这与我国相关政策相背离。
在这种形势下，我们应当全面加强对煤矿开采技术地研究和开发，在煤矿开采过程中运用部分充填开采技术可以较好地解决好沉陷问题，同时还可以充分利用所开采出煤矿杂物回填入矿坑内，这样一来可以很好地避免了煤矿废弃物污染问题，进而对生态环境起一定保护作用，最终实现社会与经济效益共同发展的战略目标，部分充填开采技术地运用有效地推进了我国煤矿事业地健康、稳定发展。
2 煤矿开采中部分充填开采技术发展目标我国是当今最大的发展中国家，在发展过程中对于各项资源的需求量都十分大，特别是在煤矿资源的使用上面更是巨大。
因此，若在进行煤矿开采过程中得不到高效地开采和运用则会对国家经济发展造成较大影响。
现今我男煤矿开采技术发展目标主要以经济、环保以及高效为重要发展方向，其中经济性要求就是要对煤矿开采废弃物予以足够重视，在进行矿坑加填工作中应当充分利用煤矿废弃物以及一些较为低廉的材料做为填充材料，如在可使用在开采过程中所产生泥土、沙石等。
矸石井下充填绿色开采沉陷控制研究
1.前言煤炭资源开采导致了严重的塌陷破坏和生态环境问题,矿山开采沉陷和煤矸石的露天排放是造成破坏和影响矿区环境的主要问题根源。
矿山开采沉陷破坏了人们赖以生存的矿区生态环境,对地表及其建筑物造成了严重损害。
煤矸石的大量露天排放不仅占用大量土地、污染土壤,而且矸石的自燃会释放大量的SO2、H2S和CO等有毒有害气体,威胁人们的生产、生活安全。
近年来,随着矸石充填液压支架、高速动力抛矸机等关键设备的研制成功,以及矸石充填开采在邢东矿区和新汶矿区的工业性试验取得的初步成功,使得矸石充填开采的成功实施成为可能。
这种新的开采方法不但可以在保证一定采出率基础上有效的控制岩层和地表移动、保护地表建筑物,而且还能实现矸石不升井、直接充填采空区,达到促进资源开采和环境保护协调发展的目的;但是,这种方法目前尚不成熟,还没有达到大规模的生产阶段,为了安全保险起见,建议采用矸石充填巷采方案。
矸石充填巷采方案的基本思想是工作面内依次掘进一定规格的充填巷,两巷之间留设一定宽度的煤柱,开采完毕后,利用抛矸机将井下的原生矸石高速抛射充填巷采区,充填矸石与留设煤柱一起形成新的“复合柱体”共同支撑上覆岩层;待地表沉陷初步稳定后,在留设的煤柱中再次掘进充填巷进行抛矸充填。
这样新的充填矸石将与新的隔离煤柱共同作用支撑上覆岩层,控制岩层移动,减小地表沉陷,从而达到保护建筑物的目的,此时的煤炭资源采率将达到50%以上。
采用矸石充填巷采沉陷控制技术解决压煤开采问题,既可以解决煤矿生产矸石的井下处置问题,避免矸石提升上井带来的矿井运输紧张、地面环境污染和占地问题,又可以实现对地表的有效控制,保护地面建筑物安全。
2.矸石充填巷采地表沉陷控制原理根据于学馥教授对充填体的作用机理研究[1],结合巷采矸石充填的生产工艺过程,可以认为矸石充填巷采对地表的沉陷控制作用大致分为三个阶段:煤柱支撑阶段,矸石充填体、煤柱作用阶段以及系统的共同作用阶段。
(1)煤柱支撑阶段煤炭从地下采出以后,地下形成了采空区,把矸石填入采空区后形成矸石充填体,充填体充满或接近充满地下空间,此时的矸石充填体是不受力的,顶板的压力主要依靠充填体两侧保留的煤柱来支撑,此时的充填体主要是用来保护留下的煤柱,减少和防止其两帮的垮落,使煤柱处于比较理想的三向受力状态,从而增强煤柱的稳定性。
控制煤矿开采沉陷的部分充填开采技术解析
FORUM 论坛工艺40 /矿业装备 MINING EQUIPMENT2 矿区概况2.1 矿区概况为进一步分析控制煤矿开采的部分填充开采技术，文章以某矿为例，该煤矿矿井面积1 571 km 2，资源储量为285亿t，矿区具有砂岩、页岩、砂页岩、粘土岩、炭质页岩等。
矿区内部，老区与新区处于同一煤田。
但得二者存在明显差异，其中新区松散层厚度160~500 m，老区20~40 m。
其中，以新区首采面X 工作面为例，展开煤矿开采沉陷的部分填充开采技术的运用。
其中该工作面中，煤层倾角12°~14°，择取综合机械化采煤工艺，回采厚度2.95 m，走向长度620 m，倾斜长度171.8 m，开采深度498 m。
现结合该矿X 工作面实现有效部分填充开采技术的应用。
如图1所示，为该煤矿的地表与基岩的下沉曲线。
2.2 部分填充开采技术的应用意义具体的开采中，煤矿开采沉陷的影响较大，包括沉陷引起地表建筑拆迁问题、生态环境伤害问题、干扰地下水、诱发山体滑坡等，这些问题的综合作用，不仅不利于煤矿开采，还对煤矿的经济效控制煤矿开采沉陷的部分充填开采技术解析□ 梁 健 山西王家岭煤业有限公司1 部分填充开采技术原理填充开采是借助相关配置，符合开采需求的浆液，实现对沉陷矿区的填充，进而达到抑制沉陷区，保障煤矿开采安的目的。
结合大量实践分析，可以发现填充开采中涉及多种技术方式，当前最为常见的为膏体、胶结体等填充方式，并达到实现沉陷区控制的目的。
实际处理中，如果必须实施填充的采空区，可实施胶体填充，并保障胶体的浓度。
如果存在冒落，则需要实施注浆碎石的方式，择取低浓度的非胶体，完成填充。
说明，不同填充方式，适用于不同的沉陷环境。
因为胶体的相对浓度不高，可适应离层区的基本需求。
结合填料量和开采煤矿量的联系，可实现对填充模式划分，可划分为整体与部分2种填充模式。
其中整体是在开采后，且未发生冒落，实现对采空区的处理，达到填充的目的，进而规避沉陷的发生。
矸石混凝土充填方案及其采空区应力分布与沉陷分析
具 有分 组运 动 的特征 ，厚 硬岩 层把 控 局部 区域 的变形 和 破坏 ， ２．３垂 直应 力分 布 。对 于矸石 混凝 土柱 承受 的最 大垂 直应 力
软 薄岩 层 以附着 的形 式与 硬岩 一起 移 动 ，下 部支 撑 物将 改 变开 可达 １２６ｋ￣ｅｍ：。而在距 离 煤层 底板 ２２米上 部 ，垂直 和 自重应 力
摘 要 ：基 于关键 层 失稳破 断 的 ＩＩ盏界 尺 寸理论 对充填 条 带 间隔距 离进 行 了分析 ，对矸 石 混凝 土 柱及 采 空 区进 行 了设 计 。给 出
四种研 究方案 ，方案 ｌ为 ５ｍ柱 一１０ｍ采 空 区，方案 ２为 ５ｍ 柱一１６ｍ 采 空 区 ，方案 ３为 ７ｍ 柱一１４ｍ 采 空 区 ，方案 ４为 ６ｍ 柱一２０ｍ采
及 ２０ｍ。针对 以上提及的四类方案，就其水平 、垂直应力表现，以 幅图可知 ，最高的应力处也 就是安全系数最小的位置 ，其 出现
及垂直 、水 平位 置情况 ，对应 的安全 系数 等 内容展开 论述 。
在靠近顶板的两个角位置上 ，此 时矸石混凝土柱安全 系数有
实际上从试验采区的具体情况来说 ，其煤层最深是 １００米 ， １．２９。证 实在 这个 位置处 ，其强 度储 备达 到 ２９％。可靠性 能 够得
的技术参数。基于此展开相应的研究分析。针对本文所提及的 １６ｍ方 案 。在接 下来将 基 于该方 案进 行 细致 的论述 。
内容 ，就煤层上分别是 ３０—５０米位移情况展开研究。
３．１水平位移分析。在这种情况下 ，水平位移的影响范 围达
通过对计算模型的简化处理 ，针对该区域不 同岩层的厚度 到开采煤层上面的 ３５ｍ位置 ，其表现 出均匀的水平位移 ，平均
空 区，采 用数 值计 算方 法对上述 四种 方案垂 直位 移 、水 平位 移 、垂 直应 力及 安 全 系数进 行 分析 。基 于上 述提 及 的 四类 方案 进行 了
矸石充填开采地表沉降分析——以山西华晟荣煤矿为例
收稿日期:2023-04-05作者简介:(1981-),,,,。
doi:10.3969/j.issn.1005-2798.2023.11.019矸石充填开采地表沉降分析———以山西华晟荣煤矿为例李德中袁张 韬(山西华晟荣煤矿有限公司,山西长治 046699)摘 要:,3,,,,。
,,,,250~300mm ;,I ,≤3mm /m,≤0.2mm /m,≤2mm /m.,136mm;,200mm.,,,。
关键词:矸石充填;地表沉陷;倾斜变形值;曲率值;水平变形值中图分类号:TD325 文献标识码:B 文章编号:1005-2798(2023)11-0071-05 ,。
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1 (“”),,,,,,。
,180/,3,+719.97~+349.97m.,,。
1,,。
,,,、,3。
,。
2 2.1 工作面基本情况3100,31、、,3101(),33, 3302(),1。
1 3100 3100。
+950.8~+951.7m,,1~2m。
227,。
+599~+608m,,1°~6°,。
3,6.1m,3.0m.875m,75m.2.2 工作面沉降观测点布置与监测,50m。
A~H 8(—),25m;40 (—),25m,840320,125m×25m,2。
2 12,3100A、B;D、E,,C、F;G、H,H3102。
2.2.1 普通监测,,,,,。
RTK,,。
2.2.2 桩点监测4(26、27、2829), 7(B~H),27,,3。
,,RTK ,,。
3 2.2.3 建筑物下沉监测,。
, RTK。
,, ,。
3 3.1 普通监测结果A、B、D、H4,, A150mm,D250~300mm,H250mm。
D,3101H,A。
40,3、10、15,3100(3101),,。
充填采煤开采沉陷主控因素及其影响规律
充填采煤开采沉陷主控因素及其影响规律1. 引言1.1 研究背景充填采煤是一种有效的煤炭资源开采方式，但采煤过程中会产生沉陷问题，给地表环境和工程建设带来一定影响。
研究充填采煤开采沉陷的主控因素及其影响规律具有重要意义。
深入研究充填采煤开采沉陷的主控因素及其规律，对于优化充填采煤工艺、减轻沉陷影响、保障地表工程安全具有重要意义。
本文旨在系统分析充填采煤开采沉陷的主控因素及其影响规律，为充填采煤沉陷问题的解决提供理论支撑和工程指导。
1.2 研究目的充填采煤开采沉陷主控因素及其影响规律引言充填采煤开采过程中，沉陷是一个重要的问题，对于煤矿地质灾害防治和资源利用具有重要意义。
本文旨在通过对充填采煤开采沉陷的主控因素进行深入研究，探讨地质因素、充填体参数、开采设计参数对沉陷的影响规律，进一步揭示沉陷规律的模拟与预测方法。
通过本研究，旨在为充填采煤开采沉陷的预测与控制提供科学依据，为煤炭资源的高效开采和利用提供技术支撑。
本研究还旨在为相关领域的研究提供借鉴和参考，推动充填采煤开采沉陷问题的深入研究和解决。
1.3 研究意义充填采煤开采沉陷是煤炭开采过程中常见的问题之一，对矿区的生态环境和地表建筑物造成了重要影响。
研究充填采煤开采沉陷主控因素及其影响规律，对于准确评价和控制沉陷效应具有重要意义。
深入研究沉陷的主控因素可以为设计合理的采煤方案和充填方案提供科学依据，减少沉陷对地表建筑物和基础设施的影响。
通过探讨地质因素、充填体参数及开采设计参数对沉陷的具体影响机制，可以为更准确地预测和模拟沉陷规律提供重要参考。
总结主控因素综合影响规律，指导未来研究方向和开展工程实践，可为相关领域的研究和应用提供有益启示，推动相关科研工作的开展和应用价值的提升。
本研究对于深化对充填采煤开采沉陷机理的认识，提高沉陷规律的预测准确性，促进充填采煤开采技术的发展具有重要意义。
2. 正文2.1 充填采煤开采沉陷的主控因素首先是地表开采对地下充填体的影响。
煤矿开采沉陷充填开采技术及其应用
煤矿开采沉陷充填开采技术及其应用目前随着我们国家的经济在不断的发展，我们对于煤矿的开采程度正在不断的加深，在具体的煤矿开采过程当中，越来越多的先进的技术正在不断的应用，通过这些先进的技术能够更好的促进煤矿开采质量的提升，但是在这其中还有很多的问题仍然存在的。
所以在此篇文章当中就煤矿开采沉陷充填开采的技术点及其应用的一些具体情况进行分析。
标签：煤矿开采；沉陷充填开采技术；应用分析1.前言根据我们国家目前对于煤矿开采过程当中所出现的具体问题可以看出，由于目前我们对经济的发展，片面的追求速度、追求经济效益，导致很多方面在发展过程当中并不是十分的充分，导致很多的问题出现。
为此，此篇文章主要是分析煤矿开采沉陷充填开采技术及其应用，推动该技术进一步发展，更好的满足煤矿开采的需求，促进煤炭行业的发展。
2.煤矿充填开采技术的基本现状通常情况下，在开采金属矿石的过程中都会应用到充填技术，因此，该技术在目前而言相对比较成熟，但在煤矿开采方面，充填技术还处于“借鉴”阶段。
这是由于煤矿的结构属于层状岩石层，在煤矿开采之后必然会导致岩石发生移动或破坏的情况，因此，对于煤矿的开采，充填技术及其解决的最终目的并不同于金属矿石。
有研究显示，中国在开采煤矿后对沉陷地区的填充方法仍沿袭着20世纪60年代的方法，抚顺胜利矿根据倾斜上行水砂充填长壁采煤的方法顺利地对工厂的保护煤柱进行了开采；直至后期，中国又借鉴了国外经验（利用离层注浆的方法来缓解地表下沉情况），从而优化了中国充填技术，并有效减缓了中国在煤矿开采后造成的大面积地表沉陷现象。
此外，在技术发展的过程中，为了进一步解决水砂充填时的泌水及建立复杂且难度较高的隔离排水系统等问题，德国在20世纪80年代就研制出了充填技术，其中，该技术的优势是将用于填充沉陷部位的填充材料科学制成牙膏状、不沁水的浆体，然后，利用低流速通过泵机将填充材料顺利输送至沉陷区域，从而不仅有效促进了填充效率的提高，还使得填充材料凝结的时问得到了有效缩短。
控制煤矿开采沉陷的部分充填开采技术分析
麻晓东（ 霍州煤 电集 团 吕梁 山煤 电公 司 店坪煤矿 ， 山西 吕梁 ０ ３ ３ ０ ０ ０ ）
摘 要： 随着我国经济的不断发展 ， 能源 供应 问题 日益突出。当前煤炭是推动我 国工业发 展的重要 化石 能源 ， 合理 开 采煤炭资源 ， 加大煤炭资源的供应 ， 是煤矿企业重要的社会责任。本文详细阐述了煤矿开采具体 技术应 用手段 。
关键词 ： 开采技术 ； 部分填充 ； 煤矿开采深陷
中 图分类 号 ： Ｆ ４ ０ ６ ． ３ ； Ｔ Ｄ ８ ２ ３ ຫໍສະໝຸດ ７ 文献标 志码 ： Ｂ
文章 编号 ： １ ０ ０ ８－ ０ １ ５ ５ （ ２ ０ １ ６ ） ２ ４— ０ ０ ４ １— ０ ２
煤炭开采中经常出现的地质深陷问题对于周 围建 筑 的稳 定 性 造 成 了 严 重 影 响 ， 破 坏 了开 采 地 原有的生态环境。随着煤炭资源需求量的 日益增 长， 为了提高开采效率 ， 开采单位需要采用科学有 效 的方 法严 格 控 制煤 矿 开采 深 陷 。科 学 、 合 理 地 利用部分填充开 采技术 ， 降低开采过程 中不 良事 件发生率 ， 最大程度上提高开采效率。 １煤矿 开采 沉陷产 生 的不 良影响 煤炭开采会破坏原有 的地 质结构 ， 引发不 同 程度 的地 质 深 陷， 对 周 围 的 建 筑 物 造 成 破 坏 。 有 些开 采单 位 在对 煤 矿 进 行 开 采 之 前 ， 需 要 投 入 大 量资 金来 拆迁 煤矿 周 围建 筑 物 ， 提高 了开 采 成本 。 另外 ， 地质深陷还会对本区域的 生态环境造成 严 重影 响 ， 比如 开 采 过 程 中所 引造 成 的地 表 水 下 漏 问题 等 。 因此 ， 开采 单 位 需要 加 强重 视 ， 利用 专 门 的开采 技术来 对上 述不 利影 响进行 控 制 。 ２部分 充填 开 采技 术 原 理 对 于 煤 矿 开 采 的 重
控制煤矿开采沉陷的部分充填开采技术研究
控制煤矿开采沉陷的部分充填开采技术研究发表时间：2020-05-26T06:32:01.560Z 来源：《福光技术》2020年2期作者：刘海明[导读] 而部分填充开采技术是一项新型技术，能够控制开采过程中沉陷情况，将其应用于煤矿开采工作中非常必要。
龙煤鸡西矿业集团城山煤矿黑龙江鸡西 158100摘要：近年来，煤炭作为一种重要资源，在社会各领域发展中得到了广泛应用。
但是煤炭开采中，常常会造成开采区域地质沉陷现象，不仅影响岩层表面建筑整体稳定性，且对生态环境构成了极大的破坏。
面临着日渐增长的煤炭资源需求，加强对煤矿开采沉陷的控制势在必行。
在实践中，我们可以采用部分填充开采技术，加强对煤矿开采全程的关注力度，避免不良情况的发生，不断提高开采有效性。
关键词：煤矿开采沉陷；部分填充；开采技术社会经济飞速发展，资源过度开采现象愈发严重。
其中煤炭资源作为资源体系的重要组成部分，具有不可再生性特点，忽视对其合理开采，势必会影响经济发展。
受到煤炭开采技术的影响，直接增加了开采成本、且对环境构成了严重的破坏。
而部分填充开采技术是一项新型技术，能够控制开采过程中沉陷情况，将其应用于煤矿开采工作中非常必要。
一、煤矿开采沉陷产生的不良影响煤炭开采会破坏原有的地质结构，引发不同程度的地质深陷，对周围的建筑物造成破坏。
有些开采单位在对煤矿进行开采之前，需要投入大量资金来拆迁煤矿周围建筑物，提高了开采成本。
另外，地质深陷还会对本区域的生态环境造成严重影响，比如开采过程中所引造成的地表水下漏问题等。
因此，开采单位需要加强重视，利用专门的开采技术来对上述不利影响进行控制。
二、部分充填开采技术原理对于煤矿开采的重要意义。
充填开采技术在其他矿产资源开采技术中得到了良好的应用，在其他的矿产资源的开采中将开采产生的废弃物进行利用充填，不但解决了开采沉陷这一问题，也避免因为废弃物的堆放对环境造成严重的不良影响。
而煤矿开采也和其他矿产资源开采一样也会产生大量的废弃物，而煤矿开采的主要废弃物就是矸石，煤矿开采的矸石的矿外堆放所占用的土地资源也是相当巨大的，所以充填开采技术对于煤矿开采也有着重要的意义。
煤矸石充填开采地表沉陷变形规律研究与分析
煤矸石充填开采地表沉陷变形规律研究与分析
武少鹏
【期刊名称】《煤》
【年(卷),期】2024(33)2
【摘要】煤矸石充填开采是一项顺应煤炭绿色可持续发展、响应国家环保政策的矸石绿色处置新技术。
矸石充填开采可以降低采空区顶板垮落的可能性,并对地表沉陷变形起到关键控制作用。
为了准确预测煤矸石充填后对地面的减沉效果,以某煤矿为工程背景,首先概述了煤矸石充填系统总体布置,之后通过模拟,对地表沉陷变形规律进行了预测,以期为煤矸石充填开采控制地表沉陷提供参考。
结果表明:通过数值模拟计算,某煤矿3211、3212、3213三个工作面充填开采后,预测最大水平变形绝对值为0.41 mm/m,最大倾斜变形绝对值为0.40 mm/m,最大曲率变形绝对值为0.0026 mm/m2;实测最大水平变形绝对值为0.61 mm/m,最大倾斜变形绝对值为0.49 mm/m,最大曲率变形绝对值为0.0136 mm/m2,实测数据较预测数据偏大,但偏差不大,且均低于国家Ⅰ级变形指标。
研究结果表明:利用数值模拟预测煤矸石充填开采后地表沉降变形是可行的,煤矸石充填开采可以大大减缓地面沉降。
【总页数】4页(P37-39)
【作者】武少鹏
【作者单位】潞安化工集团安全管理部
【正文语种】中文
【中图分类】TD823.7;TD325
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矸石充填开采矿压显现规律及成本效益研究
矸石充填开采矿压显现规律及成本效益研究工作面煤矸石充填回采技术系通过将从井下开采出的散体煤矸石等固体废弃物借助专业化机械设备充填至工作面后方的采空区内,同时将所压煤层置换出来,充填开采技术是煤炭生产过程中鲜有的一种绿色开采技术。
该技术通过多年的应用与研究,在理论与实践中取得了巨大的进步,有效的解决了部分矿区“三下”采煤的难题。
本文在文章前面简要概述充填开采技术近些年的发展以及固体废弃物充填开采现状的基础上,通过理论分析、UDEC数值模拟、FLAC-3D数值模拟、物理相似材料模拟、成本经济分析等研究分析手段,对山西海尾矿固体充填开采技术的应用进行系统总结。
本文的主要研究内容如下:(1)结合近些年来固体充填发展相关理论与现状,分析采用充填开采技术后上覆岩层的移动变形特征,参照较为成熟的等价采高理论对影响上覆岩层移动变形规律的主要因素进行分析;(2)通过运用计算机模拟软件UDEC、FLAC-3D以及建立物理相似模型模拟不同充实率情况下的煤矸石充填开采后采空区上部覆岩的变形移动规律及围岩矿压显现规律展开分析研究,并设定充实率为0%、25%、50%、70%、80%、90%等多种充实率来分析研究,总结不同充实率下采空区上覆岩层移动变形及围岩应力变化规律;(3)基于UDEC数值模拟以及FLAC-3D数值模拟的分析研究结果,采用物理相似模拟实验,对充实率为0%、50%以及90%三种矸石充填情况下的采空区上覆岩层移动变形规律进行观测,将数值模拟结果与物理相似模拟实验结果进行相互印证。
(4)归集实施固体充填开采所需的专业设备,计算实施该技术所需耗费的人工
成本、设备成本、用电量及其他避免发生的拆迁成本等,结合国家现行经济政策及税收优惠政策,计算出山西海尾矿因采用充填开采技术所发生的吨煤成本及可获得综合经济效益。
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（．中国矿业大学环境 与测绘学院， １ 江苏徐州 ２ １０ ； ． ２０ ８ ２ 江苏省 资源环境信息工程重点实验 室， 江苏徐州 ２ １０ ； ２０ ８ ３ ．中国矿业大学理 学院，江苏徐 州 ２ １０ ） ２０８
摘 要 ：在简要介绍长壁工作面矸石充填采煤原理 的基础上， 分析 了长壁工作面矸石充填开采沉陷机理和过程，提
出了矸石充填开采 的有效充填厚度和等效开采厚度的概念 ， 建立了长壁工作面矸石充填开采覆岩破坏和地表沉陷的
预测模式。并结合兖州矿 区 某煤矿 ３ 煤采 区 地质采矿条件，分析研究了矸石充填开采沉陷控制的 具体效果 。
关键 词 ：矿 山测量 ；开采沉 陷；等效采厚预测 ；有效充填厚度 ；覆岩破 坏；沉陷控 制 ；矸石 充填 中图分类号 ：Ｔ ２ ． Ｄ８ ３ ７ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１７ ～７ ８ （０ ８１ —００ —５ ６ ３ １０２ ０ ）１ ８ ５
Ｋｅ ｒ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ：ｍｉ ｅ ｓ ｒ ｅ ｍ ｉｉ ｇ ｓ ｂ ｉ ｅ ｃ ；ｆ ｒ ｃ ｓ ｆｅ ｕ ｖ ｌｎ ｅ ｐ；ｅ ｅ ｔｖ ｈ ｃ ｎ ｓ ｆｓｏ ｃ ｖ ｒｒ ｃ ｎ ｕ ｖ ｙ； ｎ ｎ ｕ ｓｄ ｎ ｅ ｏ ｅ ａ ｔｏ ｑ ｉ ａｅ ｔｄ ｅ ｆ ｃ ｉｅ ｔ ｉｋ ｅ ｓｏ ｔ ｗ； ｏ ｅ ｏ ｋ
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长 壁工作面矸石充填开采沉 陷控制效果 的初步分析
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