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矿山膏体充填技术

二、什么是膏体充填技术
将一种或多种固体物料与水进行优化组合，配制成具有一定稳定性、流动性、可塑性的牙膏状的浆体，在外加力（泵压）或重力作用下以柱塞流的形态，用管道输送到地下采空区完成充填作业的过程，称之为膏体充填。
当砂浆的体积浓度大于50％时，料浆成稳定的粥状膏体，并像塑性结构体一样在管道中作整体运动，膏体中的固体颗粒一般不发生沉淀，层间也不出现交流，而呈现“柱塞状’’的运动状态。膏体柱塞断面上的速度和浓度的变化为常数，只是润滑层的速度有一定的变化。细粒物料像一个圆环，集中在管壁周围的润滑层慢速运动，起到“润滑”的作用。由于膏体料浆的塑性粘度和屈服切应力均较大，因而只能施加外力克服膏体屈服应力后，方可流动。
胶结充填技术
1、矿山充填种类
干式充填（固体,惰性物料）
湿式充填
水力充填（固体＋水）胶结充填（固体＋胶凝剂＋水）
2、胶结充填方式
搅拌
管道输送
①细骨料＋胶凝剂＋水
两相流体
采场
②细骨料＋胶凝剂＋水强力搅拌结构流体加压管道输送采场
搅拌
机械输送
③粗骨料＋胶凝剂＋水
低强度砼
采场
④大块物料机械输送采场
膏体充填的特点
①尾砂膏体充填的料浆重量浓度一般在75%以上，料浆的屈服切应力和塑性粘度较大。
②充填料浆中要有一定比例的超细粒级物料，才能形成稳定性好的膏体；
③膏体在管道中的流动呈柱塞状，其核心呈恒速流动，近柱塞体。管壁处的速度梯度与摩擦阻力和表面润滑层的粘度有关；
④膏体充填料的内摩擦角较大，其凝固的时间短，能迅速地对围岩和矿柱产生抗力，减缓空区闭合。在充填后几个小时便可进行作业；
膏体的流变力学数学模型： 0 dduy

矿山地下采空区膏体充填理论与技术研究

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充填理论
充填Байду номын сангаас论
矿山地下采空区是指矿体开采后留下的空间区域。由于采空区的存在，会导致岩体不稳定，甚至引发地面塌陷等地质灾害。因此，采空区的充填处理显得尤为重要。充填理论主要研究充填材料的性质、充填材料的配比以及充填工艺等。
充填技术
1、膏体充填技术
1、膏体充填技术
膏体充填技术是一种以尾砂、废石等工业废料为主要原料，通过搅拌、混合等工艺制成的膏状充填材料，将其注入到矿山地下采空区进行充填。该技术具有适应性强、成本低、效果显著等优点，是治理矿山地下采空区的有效手段。
1、实验材料：收集铅锌尾矿和铅锌冶金渣，并进行破碎、磨细处理，以便进行后续实验。
2、实验过程：将破碎、磨细后的铅锌尾矿和铅锌冶金渣按照一定比例混合，加入适量的水搅拌均匀，然后倒入模具中成型，最后进行养护。
四、实验方法与流程
3、实验测试：对养护好的充填材料进行物理、化学和力学性能测试，包括密度、吸水性、抗压强度、抗折强度等指标。同时，利用扫描电子显微镜（SEM）对材料的微观结构进行观察和分析。
4、开发智能监控系统，实现对膏体充填过程的全过程监控和控制。利用传感器、监测仪等设备，实时监测充填材料的物理和化学性质以及充填体的固化过程，确保充填效果达到预期要求。
结论
结论
本次演示对矿山地下采空区膏体充填理论与技术进行了详细探讨，分析了充填材料的配比、充填工艺及充填体的稳定性等问题。指出了现有技术的不足和研究创新的思路。通过技术创新，可以有效提高矿山地下采空区膏体充填技术的效果和降低成本，
矿山地下采空区膏体充填理论与技术研究
01 引言
03 充填技术
目录
02 充填理论 04 研究现状

煤矿膏体充填简论

不沉淀、不沁水、不离析、有一定的流动性、达到一定浓度，一般取７％一８％。６４充填料制浆工作设置在地表充填站，地表充填系统主要
（）１充填执行清水任务时，下水量要比管路中所有容纳
的容积稍大为宜。系统正常时，井下见水需３ｍ —５为宜；否则，井下有可能出现异常。泵压在０—２ｂｒ０ａ为宜；泵排量调
（）３灰浆结束后，继续执行砂浆任务（８— ０。泵送砂７８％）浆时，泵压４２ｂｒ当浓度过高、０—１０ａ；料位较高、井下转换管路阀门时，都有可能导致泵压过高，时泵压为１０—１０ａ。此２６ｂｒ
泵排量调节在７５—１５／。当砂浆浓度在８ —８％时，０ｈ０２泵压控制在６１ｂｒ０６ａ为正常，０泵排量调节在７５一ｌ５ｈ０ｎ／。泵
顶梁液压支柱，工艺流程图如图ｌ。２充填工艺流程简要步骤
节可控制在６７Ｉ，为宜；０５３ｈｎ当料位过低时，泵排量调节在
６ｍ／以下或停止泵送。０３ｈ
（）２执行灰浆任务时，灰浆任务量］ｌ￣ｌＯｌｌ３左右。井下见灰
浆５５ｉ、１ｒｎ泵压在２ —４ｂｒａ００ａ为宜；泵排量６０—１５￣ｈ０ｍ／。
受的压力能防止顶板跨落、表沉陷等，地应经常由化验室做
面
图ｌ充填工艺流程图（清洗管路）（）；８结束充填工作。
３充填操作工艺
压力实验（单轴抗压强度）测试试块在一定天数所能承受的，压力，根据试块的承压参数，调整砂浆的配比使浆体凝固后能达到预期目的。配比后的充填料浆应具有以下特点：料浆

膏体充填开采技术

强制双卧轴混凝土搅拌机
4 ·2 ·1 配比搅拌子系统能力
配比搅拌系统设计制备膏体能力160m3/h，每台搅拌机搅拌能力为80m3/h，生产混凝土时一般搅拌机每小时可以完成50~60罐，因为膏体充填材料中胶结料用量少，需要长距离管道输送，对搅拌质量的要求更高，设计搅拌时间从普通混凝土的30s提高到50s，设计小时搅拌能力40罐，故要求搅拌周期为90s，每次搅拌2m3。
• 料浆基本不沉淀、不泌水、不离析
不需要复杂的过滤排水设施，减少了胶结材料的流失，也降低凝结前对隔离装置要求，使充填工作面其他工作不受影响，充填密实度高。
• 无临界流速
最大颗粒粒径达到25 ~ 35 mm，流速小于1 m/s 仍然能够正常输送，所以膏体充填所用的矸石等物料只要破碎加工即可，可降低材料加工费，低速输送能够减小管道磨损。
3 ·1、膏体充填材料基本性能
膏体充填材料具有稳定性、可塑性和流动性三大基本特性：
• 稳定性指它具有抵抗分层和离析的能力，是材料泵送的关键。体现在实践中，就是膏体在密闭的管道中停留数小时不沉淀、不分层、不离析，能顺利地进行输送。 • 可塑性是指膏体充填材料在输送或充填过程中发生变形后，其基本结构仍保持不变的能力。 • 流动性是指它能流动，产生的实质是膏体的物料构成中有15%以上的20μ m细粒级含量。细粒级有很强的饱水能力，使水量能够填满膏体微细颗粒之间的空隙，起到颗粒之间的润滑作用。在实践中流动性体现为在其重力作用下能在充填空间中流动。
• 流动状态为柱塞结构流
普通水砂充填料浆管道输送过程中呈典型的两相紊流特征，管道横截面上浆体的流速为抛物线分布，从管道中心到管壁，流速逐渐由大减小为零，而膏体充填料浆在管道中基本是整体平推运动，管道横截面上的浆体基本上以相同的流速流动，称之为柱塞结构流（见下帧图）。

膏体充填知识

背景：近20年来,膏体充填技术取得了很大的进步,在全世界范围内备受关注,尤其是加拿大、南非、澳大利亚、德国、美国等矿业发达国家得到应用。

优势：膏体充填技术可以使用全尾砂,具有料浆不脱水离析、充填体强度高、水泥耗量小等优点,是充填技术的发展方向。

限制条件：不得不承认,相对于浆体充填乃至高浓度充填而言,膏体充填所涉及的工艺环节多、控制精度高、初期投资大。

同时,膏体充填还有一些关键技术及理论亟待解决,比如尾砂浓密制备工序的完善、管道磨损、膏体输送理论、关键设备的消化与吸收等。

实质：膏体充填的实质在于膏体材料的胶质性及保水性分类：全尾砂膏体充填和粗骨料膏体充填（是在全尾砂中添加粗颗粒物料,如风砂、棒磨砂、水淬碴、碎石等,其目的是为了提高充填体强度,改善膏体流动性）。

现状：通过长期试验研究,在理论方面,膏体可泵性测定、膏体物料流变特性、膏体充填系统可靠性取得了可喜的成果,并提出了金川似均质料浆水力坡度经验公式;在工艺方面,膏体制备工艺、膏体输送工艺等方面成绩斐然,其中膏体二段连续搅拌设备已经定型,得到推广应用。

但是,试验过程中暴露出工艺复杂、设备较多、故障率较高等问题,尤其是全尾砂过滤脱水工艺设备存在一定的问题,井下添加水泥浆致使膏体浓度下降,影响了在金川的工业化应用。

技术原理：要制备合格的膏体并输送至井下充填采场(或尾矿库)一般要经过3个大环节，即尾矿脱水浓缩物料搅拌制浆高浓度管道输送尾砂膏体泵送充填工艺要求尾砂浆浓度为65%~80%,而选矿厂输送出的尾砂浆浓度通常很低,一般在25%~30%之间,因此,将选矿厂输送来的尾砂浆进行高效浓缩脱水非常重要。

金川公司全尾砂浓缩采用两级脱水浓缩工艺。

第1级为旋流器与高效浓缩机配套使用,共安装了Φ250旋流器64台,Φ100m浓缩机2台。

第2级为采用过滤机将尾砂浆制成含水率为20%左右的尾砂滤饼,其型号为DZ G30/1800水平带式真空过滤机,共2台。

但在试验过程中,过滤系统出现了过滤机的滤带调节阀损坏、过滤机不稳定、滤饼浓度太低、过滤机下料口堵塞、过滤机滤布严重跑偏、过滤机滤带被卡等事故。

浅谈膏体充填开采技术

一
（１）地表沉陷严重。我国煤矿开采对采空区的处理方法主要是冒落法，对无法自行冒落的顶板采取强制放顶的措施，传统的顶板垮落法开采方式开采后将引起地表的沉陷，并造成以下问题：土地资源的
３．河南煤炭建设集团有限责任公司，河南郑州４５００００）
摘要针对煤炭资源开采过程中存在的大量 “ 三下” 压煤问题以及煤炭采出后给人类环境造成的巨大损害，本文提出了采用膏体充填技术，并对充填工世流程以及采空区充填步骤做出了相关的介绍。结合了山西某矿实例，对其经济效益进行分析对比，体现了膏体充填技术的优越性。
破坏；地面公用设施包括道路、桥梁、各种管道、通信和输电线路等遭破坏；对地面工业厂房、设施产生影响；对居民住房产生影响；对水体及其设施的破坏。（２） “ 三下” 采煤问题突出。随着煤炭资源开采规模逐年增加，一部分矿井煤炭资源接近枯竭，已经开始面临如何处理 “ 三下 ” 压煤问题。据不完全统计，目前我国仅统配煤矿的生产矿井“ 三下 ” 压煤就达１３７．９亿ｔ，其中建筑物下９４．６８亿ｔ，占总压煤量的６９％。几乎每一个矿井都有建筑物下压煤的问题，一般都占矿井储量的１０％～３０％，有的高达４０％。采用传统条带开采“ 三下” 压煤的采出率只有３０％左右。因此，怎样解放 “ 三下 ” 压煤成为煤矿企业急需解决的重大技术难题之一。（３）矿山开采产生大量废弃物。煤炭生产伴随着大量固体废弃物矸石的排放，传统处理方式是由井下提至地表堆积，形成煤矿特有的地表特征建筑物一矸石山。排放矸石侵占土地、污染环境、危害人类安全。同时，煤矿区自备电厂生产中排放大量粉煤灰，历年排放达到５亿ｔ以上，且每年新增５～７千万ｔ。针对煤炭资源开采过程中存在的大量 “ 三下 ” 压煤问题，煤矸石排放、环境损害及土地资源问题，中国矿业大学钱呜高院士率先提出了煤矿绿色开采技术『 ¨ 充填开采技术是绿色开采技术的重要组成部分，也

膏体充填

4.5工作面充填
膏体充填系统与煤矿开采系统的协调是煤矿膏体充填开采必须解决的关键问工艺需要设计专门的液压支架，项目的投资及风险都较大，因此在试验初期采用普采膏体充填工艺为宜。普采工作面进行膏体充填，首先必须在工作面控顶区与待充填区之间构筑一道隔离墙，形成一个“封闭”的待充填空间，为实现这一目标提出了塑料编织布隔离、组合式钢质模板隔离二个方案。塑料编织布隔离与传统水砂充填的设置砂门子相似，国外波兰胶结水砂充填也采用塑料编织布作隔离墙，此方案可以进一步减少项目的初期投资。专门设计的组合式钢质模板及其与单体液压支柱、金属铰接顶梁的连接件可以和单体液压支柱、金属铰接顶梁配合形成具有隔离充填料浆、高度和倾斜调节功能、拆装方便的隔离墙。钢质模板具有足够的刚度和强度，能重复使用，也可以降低膏体充填体的构筑成本。图2为普采膏体充填工作面布置示意图。
普采膏体充填工作面布置
组合式钢质模板安装完成后，通过沿工作面按一定间隔布置与工作面充填管路相连的布料管向待充填空间充入膏体充填料浆。工作面正常充填程序
如下：
（1）检查准备，确保系统正常、设备完好。在前一充填循环完成以后，管道内应该保持充满清水，新的充填循环应该在这种条件下正常开展工作，否则，必须先泵送清水，直到输送管道内充满清水以后，才能够进入正常充填作业程序。
（4）实施“水推浆”。在充填量达到设计充填量之前，为备用泵准备好清水，达到设计充填量后，先利用清管器装入清洗球，然后切换到备用泵管路，停止充填泵，启动备用泵，实施水推浆。充填管内的料浆继续充入待充填空间，清洗水排到采区排水沟内，管路冲洗干净后，转换阀切换到截止状态，使管路内充满清水。
（5）结束充填工作。地面充填站要彻底清洗搅拌机、膏体充填泵，井下充填工作面，则需要收集清洗球，送到地面充填站，备以后再用。

关于煤矿膏体充填开采工艺分析

关于煤矿膏体充填开采工艺分析摘要：随着社会的不断进步以及人们环保观念的持续增强，煤矿膏体充填这种新型绿色环保煤矿开采技术也被越来越多的应用到了实际开采工作中去，并取得了非常有益的成绩，不仅极大提升了煤矿开采效率，同时还有效降低了煤矿开采对周边生态环境造成了的破坏。

但是，要想将这项技术的作用充分发挥出来，煤矿开采单位必须要跟上时代发展的脚步，准确把握开采工艺特点，结合煤矿实际情况展开开采模式优化，这样才能够进一步提高开采效率与质量，并避免周边环境遭到破坏，推动我国长远可持续发展。

鉴于这种情况，本文首先简单介绍了煤矿膏体充填开采工艺特点，然后详细分析了煤矿膏体充填开采工艺，希望可以为我国煤矿开采事业的持久发展起到一定的促进作用。

关键词：煤矿；膏体充填；开采工艺煤矿膏体充填开采工艺的主要应用机理为有效应用粉煤灰与煤矸石等固体废弃物，通过膏体充填开采技术的有效应用实现“三上一下”开采目标。

在应用这项工艺的时候，工作人员需要先把固体废弃物制成膏状浆体，然后再采用泵压这种手段，将其沿着管道运输到目标充填采空区中，从而有效预防塌陷、滑坡等现象，在保证开采安全性的同时，进一步提高开采效率与质量，防止周边环境受到破坏，并且经济性更为优秀。

所以，本文展开煤矿膏体充填开采工艺分析有着重要的现实意义。

一、煤矿膏体充填开采工艺特点介绍在煤矿开采过程中，融合和应用煤矿膏体充填开采工艺能够有效提高开采效率，降低开采需要花费的成本，并且有效避免煤矿周边生态环境遭受破坏，能够为我国煤矿开采事业的长远可持续发展提供更为强有力的支持和保障。

通过实际分析发现，煤矿膏体充填开采工艺主要有如下特点存在：首先，展开煤矿膏体充填处理的主要目标为减沉，以此来降低安全意外事故发生几率；其次，充填层与开采层所处工作面相同，需要使用专用膏体进行充填，这样才可以更好的隔离支架；再次，综合考虑煤矿实际情况展开充填材料选择，保证材料强度科学合理，并且保证充填结束3~5h以后，膏体就具备足够强度，可以满足煤矿开采需要。

煤矿膏体充填方案(赵官煤矿)

◇ 充填前顶板下沉量； ◇ 欠接顶量； ◇ 充填体压缩量； ◇ 工作面底板浮煤压缩量； ◇ 顶底板自由膨胀量； ◇ 表土层固结量。
2、沉陷效果预计
考虑到顶板欠接顶量50mm左右，充填体压缩率5%左右，顶底板压缩量及浮煤压缩量50mm左右，则预计赵官煤矿 2712工作面实际下沉系数0.1左右。
四、项目投资概算及充填成本预计
数量
功率/KW 参考价格/万元
2
50.0
1
75
25.0
1
35.0
1
7.5×4
20.0
1
11
7.0
1
22
16.0
2
140.0
20.0
313.0
◇ 配比搅拌设备概算
序号
名称
参考规格型号
1
搅拌机
BHSDKX2.25
2 皮带输送机
DH-800
3 螺旋输送机 ES193/TU273
4 胶结料仓
200m3
一、膏体的特点及充填意义
1、开采方法分析
村下等建筑物下采煤是困扰赵官煤矿生产正常接替和持续发展的重大问题。目前村庄等建筑物下采煤主要采用搬迁、条带开采等方法，但这些方法存在着成本高、回采率低等缺点。固体废弃物膏体充填技术就是在这种条件下发展起来的一种新的采煤技术。该技术具有高采出率、高效安全、覆岩及地表沉陷控制效果好等特点。
抗压强度： 8h:0.2-0.4MPa,1d：0.41Mpa，3d：1-1.6Mpa， 7d：1.8-2.4Mpa，28d： 2.4-3.2 Mpa。
可根据现场情况调整配比
膏体材料的性能
优良的泵送性能和自密实性能
3、膏体充填工艺
工艺流程示意：

膏体充填系统流程简介资料知识讲解

南京铅锌银矿全尾砂膏体充填系统（简介）1、工区充填站布置：充填站总长度约50m，总宽度约25m，占地面积约800 m2，主要由两个容积分别约为800m3的卧式全尾砂沉降池，一个容量170t的立式散装水泥仓，一个回水池及充填作业控制室、休息室、试验室组成。

2、充填钻孔及井下管网膏体充填料浆经原有钻孔下放至-125m中段后，自-125m水平以下利用100米或50米深中段间钻孔或充填管道井，水平管道总长度控制在400—600m之内，从而使-425m 以上各中段充填倍线降低至2.2—2.9。

-425m以下各中段矿体向西侧伏，侧伏角约45°，矿体倾角80°上下，随着开采深度的下降，充填倍线将不会增加。

管道采用钢丝编织高强塑料管，管道内径90mm。

3、全尾砂膏体充填系统工艺流程南京铅锌银矿全尾砂膏体充填系统流程：采用全尾砂及32.5级硅酸盐水泥作为充填料。

全尾砂经自然沉降脱水、压气造浆后放砂至搅拌机，水泥则经双管螺旋及电子秤添加至搅拌机。

料浆经双卧轴连续搅拌机及高速搅拌机两段搅拌后，最终经充填钻孔及井下管网自流输送至井下采场充填。

具体描述如下：全尾砂输送：选厂全尾砂经老充填站高扬程渣浆泵加压后，浓度50~55%、流量50m3/h左右，经全尾砂输送管输送至膏体充填站。

全尾砂脱水：（自然沉降脱水、压气造浆）膏体充填站设立两个容积分别约为800m3的卧式沉降池。

在充填作业中，两个沉降池交替使用，即当其中一个沉降池进行放砂及充填作业时，另一个沉降池则用于进砂及沉降脱水，砂池交替进砂或放砂通过开启或关闭分流阀来实现。

当沉降池进砂完毕并经自然沉降后，即可通过放水阀将全尾砂料浆面上澄清的水排入回水池，澄清水经回水泵加压输送至选厂循环使用。

沉降池中全尾砂经自然沉降脱水后，即可进行压气造浆。

空压机站压气通过总进风管及进风总闸进入充填站，每个沉降池中布置压气造浆喷嘴、球阀等压气造浆设施。

充填前对池中全尾砂进行压气造浆，待池中全尾砂造浆均匀后，即可打开砂仓放砂阀通过放砂管向搅拌机供给全尾砂浆。

充填开采

充填开采是解决“三下”压煤、避免煤矸石和粉煤灰等工业废弃物占用耕地及污染环境的技术手段。

20世纪80年代初，国外发展了膏体回填技术。

德国瓦尔苏蒙煤矿采用长壁法采煤，以工业废弃细物料（煤泥、粉煤灰）制备膏体料浆回填采空区。

我国学者对膏体回填技术在煤矿的应用也进行了研究，提出了固体废物膏体回填不迁村开采技术，把煤矿附近的煤矸石、粉煤灰、工业炉渣、城市固体垃圾等在地面加工成胶结性或非胶结性膏体浆液，用回填泵或通过管道自流输送到井下，部分或全部回填工作面采空区，形成以膏体回填体为主体的覆岩支撑体系，控制地表沉陷值，在保证地面建筑物损害轻微的条件下，提高村庄下煤炭资源的采出率，延长矿井的服务年限。

近年来，我国政府高度重视并积极引导和大力提倡矿井回填技术。

国家能源局、财政部、国土资源部、环境保护部2013.01 发布的国能煤炭〔2013〕19 号文“关于印发《煤矿回填开采工作指导意见》的通知”中明确指出：通过回填开采“三下”煤炭资源，实现中厚煤层采区回采率达到85%以上，薄煤层采区回采率达到90%以上，对留设煤柱和边角残煤实施以矸换煤开采，回采率达到70%以上的目标，实现矿区生态环境明显改善，地面基本实现无矸石山堆存，地表变形和次生地质灾害得到有效控制，降低地下水系和地面生态环境破坏程度。

目前已在煤矿现场成功进行应用实施的矿井回填采煤技术主要有下列几种方式：（1) 膏体（似膏体）充填采煤技术（2) 矸石充填采煤技术（3) 高水材料充填采煤技术。

膏体充填采煤技术就是把煤矿附近的煤矸石、粉煤灰、河沙、风积沙、工业炉渣、劣质土、城市固体垃圾等在地面加工制作成牙膏状浆体，采用回填泵或重力加压，通过管道送到井下，适时回填采空区的开采方法。

根据矿井主采煤层的地质条件、回采工艺及采掘接续情况，采煤工序与充填工序之间的衔接与协调方式有 2 种：（1）边采边充。

这种方式采煤和充填（回填）工作在同一个工作面内进行，适合于综采和高档普采长壁工作面，顶板中等稳定以上。

充填方法介绍教学资料

膏体充填材料组成
膏体充填材料组成（1）-25 mm矸石粉
小于5mm部分，相当于混凝土中的“砂”。 5~25mm部分，相当于混凝土中的“碎石”或“卵石”。（2）粉煤灰从发电厂煤粉炉烟道气体中收集的粉末。与膏体胶结料一道，相当于混凝土中的“水泥”。（3）膏体胶结料碱性激发胶结材料。（4）水
似膏体料浆特性
• 良好的流动性料浆在适度时间内呈液体状态，可实现自流输送。
• 适度的膨胀性料浆在适度时间以后开始固化并伴随30%以下的体积膨胀。体积膨胀可使固化后的充填体实现与顶板的主动接触。
• 足够的稳定性固化后的充填体是基料中的二氧化硅、三氧化二铝与辅料中的碱性物质发生化学反应生成的具有水硬胶凝性能的含水硅酸钙和含水铝酸钙。这两种化合物的化学性质非常稳定。
胶结充填开采
胶结充填开采
膏体充填开采
似膏体充填开采
膏体充填开采
所谓膏体充填指的是把物料制作成无临界流速、不需脱水的膏状浆体，通过泵压作用，经过管道输送到井下，适时充填采空区的方法。煤矿使用膏体充填的目的是解决“三下一上”压煤开采问题，提高煤炭资源采出率。煤矿膏体充填料浆是一种利用煤矸石、粉煤灰等固体废物制作而成的无临界流速、不需脱水的膏状浆体，是一种低成本的特殊“混凝土”、特殊“砂浆”。
似膏体充填开采
• 所谓似膏体充填指的是把物料制作成高浓度流阻临界不堵管、低浓度不离析的似膏状浆体，通过自流作用，经过管道输送到井下，适时充填采空区的方法。浓度一般在60%～70%之间。
（现在充填术语中高水充填其实就是似膏体充填方式，就以淄博市王庄煤矿为例，其充填浆液浓度为60%～70%之间，实质就是似膏体充填方式）
充填பைடு நூலகம்采分类

南京全尾砂膏体胶结充填系统方案说明书new

南京铅锌银矿全尾砂膏体胶结充填系统方案说明书1 前言南京铅锌银矿地处南京市郊栖霞山风景区，矿区地表为栖霞镇且有九乡河流经，北邻长江。

矿山年产矿石量约25万吨，年产尾砂量约13万吨，不具备尾砂外排及堆存条件。

南京铅锌银矿目前采用点柱式分层充填采矿法开采，特殊的“三下”开采技术条件要求矿山必须完善采场充填技术，实现无尾排放，以确保风景名胜与周边环境不受污染。

为此，南京铅锌银矿对充填系统工艺流程进行了多次技术改造与试验，曾采用过矸石充填、水砂充填、全尾砂与尾泥高水单浆料固化剂胶结充填、分级尾砂胶结充填、尾泥胶结充填和全尾砂胶结充填等工艺。

充填系统改造前主要采用全尾砂胶结充填，少量采用分级尾砂充填工艺（主要用于采场筑坝）。

南京铅锌银矿在选矿厂浮选车间西侧+33m水平建有一座全尾砂胶结充填制备站，站内建有φ8m高21m的立式钢砂仓（容积880m3）与φ10m的立式砼砂仓（容积800m3）各一座，方型立式水泥仓（总容积130m3）一座。

选厂泵送过来的全尾砂经300m3中转贮砂池，由4PNJ-B型衬胶泵扬送至全尾砂仓内储存。

经高压水造浆后的全尾砂浆由砂仓底部自流至搅拌桶内与水泥混合制成全尾砂胶结充填料，通过80BZ——500G型渣浆泵经由φ100mm增强塑料管泵送至采场空区进行充填。

技术改造后的全尾砂胶结充填系统流程图参见图1。

南京铅锌银矿目前生产中的掘进废石与选厂尾砂均充填于井下采场。

现有全尾砂胶结充填系统由于+14m水平输送距离远，管道输送总长度超过2000m，同时现用渣浆泵出口扬程虽较原4PNJ衬胶泵大为提高，但出口压力仍只有1.1MPa，受制备系统设计能力与料浆泵压输送能力的限制，全尾砂充填料浆输送浓度约为66~68%，现有系统输送浓度已没有进一步提高的余地。

矿山为了提高整体经济效益，计划于2004年将采选生产规模扩大到35万吨/年，技改扩建工程现已全面开工。

随着矿山生产能力的扩大，其资源消耗速度加快，且由于老采空区资源的逐渐消失以及现有充填系统生产能力的限制，尾废的有效利用问题在矿山扩产后将显得更为突出。

赵官煤矿膏体充填方案资料文档

26
◆ 膏体充填投资分类汇总表（总体概算价格）
序号
名称
1
充填系统设备费
2
充填系统材料费
3
配套工程费
4
设备安装费
不可预见费
4
合计
单位数量
参考价格/万元
1513.0 1360.0 430.0 120.0 100.0
3523.0
27
2、膏体充填成本概算（采两班，充一班，充填步距2.4米，充填能力120m3/h）
新汶矿业集团赵官能源有限公司矸石（黄河沙）膏体充填
设计方案
新汶矿业集团有限公司赵官煤矿山东科技大学资源与环境工程学院
2009年9月
1
一、膏体的特点及充填意义
1、开采方法分析
村下等建筑物下采煤是困扰赵官煤矿生产正常接替和持续发展的重大问题。目前村庄等建筑物下采煤主要采用搬迁、条带开采等方法，但这些方法存在着成本高、回采率低等缺点。固体废弃物膏体充填技术就是在这种条件下发展起来的一种新的采煤技术。该技术具有高采出率、高效安全、覆岩及地表沉陷控制效果好等特点。
4 胶结料仓
200m3
5 矸石称量
6 胶结料称量
7
水称量
1.4m3
8
其它
9
合计
单位
台台台台台台台
数量
功率/KW 参考价格/万元
2
1
2×37
6
6×1
80.0 48.0 144.0
1
20.0
4
2×2
28.0
4
28.0
2
2×6
12.0
20.0
380.0
23
◇ 充填泵及测控系统概算

《煤矿采空区粉煤灰膏体充填材料性能实验研究》范文

《煤矿采空区粉煤灰膏体充填材料性能实验研究》篇一一、引言随着我国煤矿开采的不断深入，采空区的处理成为了一个重要的研究课题。

为了确保煤矿安全、环保和经济的可持续性发展，采用粉煤灰膏体充填技术成为了采空区处理的重要手段。

本文将针对煤矿采空区粉煤灰膏体充填材料的性能进行实验研究，为该技术的进一步应用提供理论支持和实践指导。

二、实验材料与方法1. 实验材料本实验采用的主要材料为粉煤灰、水泥、水以及一定比例的添加剂。

其中，粉煤灰作为主要充填材料，具有成本低、来源广泛等优点；水泥用于提高充填材料的强度和稳定性；添加剂则用于改善充填材料的性能。

2. 实验方法（1）按照一定比例将粉煤灰、水泥和添加剂混合，加入适量的水，搅拌均匀，制备成膏体充填材料。

（2）将制备好的充填材料分别进行力学性能测试、稳定性测试、固化时间测试等。

（3）对实验结果进行数据分析，得出结论。

三、实验结果与分析1. 力学性能测试通过压力试验机对充填材料进行抗压强度测试，得出充填材料在不同龄期下的抗压强度。

实验结果显示，粉煤灰膏体充填材料在龄期为90天时，抗压强度达到最高值。

随着龄期的延长，充填材料的强度逐渐稳定。

2. 稳定性测试通过对充填材料进行沉降和泌水率的测试，得出充填材料的稳定性。

实验结果表明，本实验制备的粉煤灰膏体充填材料具有良好的稳定性，能够满足采空区处理的要求。

3. 固化时间测试通过观察充填材料的凝结时间，得出充填材料的固化时间。

实验结果显示，本实验制备的粉煤灰膏体充填材料具有较短的固化时间，能够快速固化，提高工作效率。

4. 数据分析与结论通过对实验数据的分析，可以得出以下结论：（1）粉煤灰膏体充填材料具有较高的抗压强度和稳定性，能够满足采空区处理的要求。

（2）本实验制备的充填材料具有较短的固化时间，能够提高工作效率。

（3）添加剂的加入可以改善充填材料的性能，提高其强度和稳定性。

四、讨论与展望本实验研究了煤矿采空区粉煤灰膏体充填材料的性能，得出了一些有意义的结论。

煤矿膏体充填开采膏体抗压标准

煤矿膏体充填开采膏体抗压标准煤矿膏体充填开采是指利用煤矿开采的剩余煤炭资源和采动岩层的空间来进行膏体充填开采的一种采矿方法。

在进行煤矿膏体充填开采时，由于煤矿膏体具有一定的强度和稳定性，因此需要对膏体的抗压性能进行一定的标准化控制，以保证矿井的安全和效率。

本文将对煤矿膏体充填开采膏体抗压标准进行详细的介绍和分析。

一、煤矿膏体充填开采的概念和意义煤矿膏体充填开采是指采用煤矿中产生的膏体进行填充，使其成为一种支撑和保护矿井壁岩的手段，在煤炭开采中发挥作用。

充填后的矿山岩体受到了强化，从而提高了煤矿巷道的稳定性和安全性。

与传统的煤矿开采相比，膏体充填开采有利于提高煤矿开采率、提高采煤效率、延长矿井寿命、减少矿井地压危险等。

因此，煤矿膏体充填开采对于提高矿山生产效率和保障矿山安全具有重要意义。

二、膏体抗压标准的重要性在进行煤矿膏体充填开采时，由于采动过程中岩层裂隙的产生和扩张以及煤矿膏体的变形等因素，膏体受到了一定的压力。

因此，膏体的抗压性能对于煤矿膏体充填开采的安全和稳定起着至关重要的作用。

通过对膏体抗压标准的制定和控制，可以有效地保证膏体充填的质量和稳定性，减少矿井事故的发生，保障矿山的安全生产。

三、膏体抗压标准的制定依据为了有效地控制膏体的抗压性能，制定膏体抗压标准需要依据以下几点进行：1.煤矿膏体的物理性质：包括密度、孔隙度、含水率等指标，这些指标直接影响了膏体的抗压性能。

2.膏体的力学性能：煤矿膏体的抗压强度、弹性模量、变形模量等力学性能对于膏体的抗压能力具有重要影响。

3.充填体的稳定性：膏体在充填过程中对于矿井的稳定性和安全性的影响，需要考虑膏体的稳定性。

在制定膏体抗压标准的过程中，需要综合考虑以上几点因素，确定膏体的抗压性能标准，以保证膏体在煤矿充填开采中的安全和稳定性。

四、膏体抗压标准的制定方法1.实验室试验：通过对采集的膏体样品进行压缩试验、抗压强度试验等力学性能测试，确定膏体的抗压性能参数，为制定抗压标准提供依据。

充填开采开标-概述说明以及解释

充填开采开标-概述说明以及解释1.引言1.1 概述充填开采是一种利用固体材料填充矿山空隙，以支撑地表和减少地表塌陷的采矿方法。

这种采矿方法可以有效减少矿山对地表环境的影响，提高采矿效率，降低安全隐患。

充填开采的原理是在采矿的同时，将矿石废料或其他固体材料填充进采空区域，形成一个稳定的地质体系。

这样可以在保证矿石尽可能多地被提取的同时，避免矿山地表因塌陷而对周围环境和设施造成破坏。

充填开采在矿山工程中起到了重要的作用，不仅可以提高采矿效率，增加矿产资源的利用率，还可以减少矿山地表沉陷和地震等灾害的发生。

因此，充填开采被广泛应用于金属矿山、煤矿、盐矿等各类矿山开采中。

1.2文章结构文章结构部分主要是对整篇文章的结构进行介绍，包括各个部分的内容和安排。

在本篇关于充填开采开标的长文中，文章结构如下：1. 引言1.1 概述1.2 文章结构（当前部分）1.3 目的2. 正文2.1 充填开采概述2.2 充填开采的优势2.3 充填开采的应用领域3. 结论3.1 总结3.2 展望3.3 结论通过上述结构，读者可以清晰地了解整篇文章的组织架构，以便更好地理解和阅读后续内容。

1.3 目的:本文旨在介绍充填开采的基本概念、优势及应用领域，旨在帮助读者更全面地了解充填开采技术在矿山领域的重要性和广泛应用。

通过本文的阐述，读者可以了解充填开采对提高矿山开采效率、减少环境影响以及保障矿山安全方面的重要作用。

同时，本文也旨在展望充填开采未来的发展趋势，为相关领域的研究和实践提供参考和借鉴。

2.正文2.1 充填开采概述充填开采是一种利用充填物（如矿尾砂、煤矸石等）填充采空区，以支撑和稳定地表或地下空间的开采方式。

它通过在采空区域内填充相应的充填材料，来减少地表沉陷、保护地下水资源、提高开采效率等方面的问题。

充填开采主要包括固体充填开采和液体充填开采两种形式。

固体充填开采是指利用固体充填材料填充采空区，以提高地表稳定性和支撑力；液体充填开采则是通过使用水泥浆等液态材料填充采空区，以确保开采过程中地表和地下结构的稳定性。

膏体充填开采项目简介

淄博矿业集团有限责任公司岱庄煤矿建筑物下矸石膏体充填开采项目简介淄博矿业集团有限责任公司岱庄煤矿二〇一〇年九月二十一日前言2007年以来，岱庄煤矿面对资源严重匮乏的局面，牢固树立“资源有限，创新无限”的理念，立足矿井实际，转变生产方式，创新开采工艺，大力实施矸石膏体充填绿色开采技术，成功地实现了村庄条带煤柱的二次回采，为延长矿井服务年限提供了资源保障，为企业稳定、持续发展积蓄了后劲。

一、项目背景岱庄煤矿是淄矿集团在济（宁）北矿区建设的第二对现代化大型矿井，地处济宁市城北城乡结合部，矿井开采范围内地面分布有3个镇78个自然村，1.3万多户，5万多人口，村庄压煤量高达80 %。

自矿井移交生产管理以来，村庄压煤一直采用传统的条带开采技术，资源回收率不足47%；随着济宁市城区建设的加速及村庄的扩展，矿井压煤量与日俱增，可采储量锐减，资源面临枯竭。

截至目前，岱庄煤矿已形成条带煤柱53个，遗留条带煤柱呆滞储量累计达到900万t。

同时，经过矿井十多年的开采，地面形成了一座近120万m³的矸石山，矸石的堆放不仅占用土地，而且对周围环境会造成不同程度的影响。

为此，岱庄煤矿提出了“建筑物下矸石膏体充填置换开采”研究课题，与中国矿业大学（徐州）和徐州中矿大贝克福尔科技有限公司合作，进行了建筑物下矸石膏体充填开采技术研究。

二、矸石膏体充填开采技术应用情况岱庄煤矿矸石膏体充填开采项目于2008年1月由中国矿业大学、徐州中矿大贝克福尔科技有限公司和岱庄煤矿完成了项目可行性研究报告和初步设计。

经专家论证后组织实施。

项目总投资概算为9551.0万元，截止目前，实际完成投资10625万元。

（一）充填原理项目主要是建立一套以煤矸石、电厂粉煤灰为主要集料的膏体充填系统，在遗留条带煤柱回采工作面面后，将煤矸石、粉煤灰、胶结料等固体废物制作成浆体，从地面通过充填泵经钻孔和管路充填到回采工作面面后采空区，凝固后形成以矸石膏体充填体为主的覆岩支撑体系，使地表变形始终保持在建（构）筑物安全的允许范围内，解决地表下沉问题，实现不迁村回收村庄条带煤柱的目的。