综采工作面安全高效充填开采技术研究周加启
探究采矿工程中充填技术的应用与发展
探究采矿工程中充填技术的应用与发展摘要:随着我们国家矿山的不断开采,在开采过程中产生的土地塌陷补偿费用逐年增加,越来越高。
结果表明:采空区采煤成本的增加与开采引起的地面塌陷造成的吨煤成本相当。
中国是一个富有丰富矿产资源的国家,同时也是最大的存储和资源消耗大的国家,在开采过程中,周围环境和表面被破坏的同时,开采成本也会随之上升,周边的环境也会受到影响,也极易造成安全隐患。
采空区充填技术可以减少周围环境和地表的破坏,降低废物的排放率。
能很好地处理废弃物污染并减少对耕地的破坏、提高了资源回收率。
该技术在采矿工程中得到广泛应用,并得到很好的实施和使用。
本文笔者根据工作实践经验对采矿工程中充填技术的应用与发展进行了分析探讨。
关键词:采矿工程;充填技术;应用;发展1充填技术在采矿工程中的应用1.1水利充填法在我国最早出现的充填技术就是充填的方法。
水利充填其自身的原理主要是把固体材料当作浆料形成充填体,使用长距离的输送,其自身的优势就是成本并不高,并且其自身的传输效率相对较高,同时不需要受到季节以及地形制约制。
并且,当前我们国家已经成功的对于高浓度浆体管道其自身直流输送的过程进行了研究。
1.2胶结充填法水泥充填法主要是把一些废弃材料当成是水泥的充填体,在工程里获得了非常普遍的使用。
填料尾砂里拥有很多的颗粒,其自身胶结的面积不断的提升,体系其自身触变性构成。
当前,高尾砂胶结充填技术在我们国家已经比较成熟,在采矿工程里也获得了非常普遍的使用。
其自身的应用率能够达到80%,材料输送的质量也达到了70%。
1.3膏体充填法当前,膏体充填法在我们国家的应用和发展还算不上十分的完善,其本身与其他的填充技术进行比较则是相对落后的。
膏体充填方式自身的质量因为受到了其本身混合形式以及含水量,还有混合质量以及构成等多种因素的影响。
令膏体充填法在技术上使用变得异常复杂,其本身的技术含量可以说也是比较高的,同时其自身所完成的操作管理过程也非常的复杂,会使用到非常多的实践分析以及对其进行以及持续的优化。
采矿工程中充填技术的应用于发展
采矿工程中充填技术的应用于发展摘要:进入工业社会以来,人类对能源的需求日益增大。
而在经济不断发展的今天,对于能源的需求量有了更加明显的增加,所以积极的进行矿山开发具有了重要的意义。
从现阶段的矿山开采来看,虽然说矿山开采带来了丰富的矿产资源,但是也诱发了地质灾害并造成了污染环境,所以积极的处理矿山开采后出现的问题具有了重要的现实意义。
关键词:充填采矿技术;采矿工程;应用引言:在我国社会经济持续发展的大势头下,采矿行业也在发展。
我国采矿企业在激烈的市场竞争之下,不断更新采矿技术。
在采矿技术的应用上,充填技术得到了比较广泛的应用,是一种相对先进、安全的采矿技术,在实际应用中,能够提升矿产的回采率,对于采矿工程的整体效率和安全性都有一个大的提升,使采矿企业能够获得较高的经济效益,促进了采矿企业的稳定发展。
1 采矿工程中常用的充填技术现阶段填充技术中,应用较广的有以下几种方法。
1.1水力填充法我国是较早使用水力充填技术的国家之一。
早在二十世纪初,一些煤矿就采用了该项填充技术。
目前该技术已成为特厚煤层及“三下”煤层开采过程中采用的一项主要顶板管理技术。
水力充填法的原理是以制作固体物料为浆体或膏体,并对其施加外力实现远距离输送,输送距离在几十米到几百里范围之间,该方法具有低成本,高输送效率的特点,同时不受季节及地形影响,不影响环境。
当前我国已经研发完成了高浓度浆料管道自流输送工艺[1]。
1.2膏体充填法当前我国关于膏体充填法的研究应用还不够完善,和其他充填技术比较还处于初级阶段。
该充填方法的质量受到多种因素的影响,如搅拌质量、搅拌方式、水分含量、颗粒成分等等,并且膏体充填法在工艺上比上述两种方法要复杂,技术含量更高,操作管理流程也比较复杂,还需要在实践中不断地深入和完善。
1.3胶结充填法胶结充填法以尾料为材料进行胶结充填,被广泛地应用在采矿工程中。
充填物所选的尾料含有较多的颗粒,因此胶结表面积更大,可形成触变性质体质。
探究充填采矿技术在煤矿开采中的应用
探究充填采矿技术在煤矿开采中的应用作者:马显何旺廖华江来源:《智富时代》2019年第07期【摘要】在工业发展的过程中,社会经济快速进步,国家对能源资源的需求逐渐增多,而煤炭属于目前较为重要的工业能源,开采率成为广泛重视的问题。
而在我们学习的过程中可以发现,当前煤矿资源已经呈现出枯竭的状态,开采作业工作已经向着更深的部分转移,这会导致作业的难度增加,出现严重的污染问题。
在此状况下,我认为应合理使用充填采矿技术方式解决问题,这样除了可以提升煤矿开采工作效率,还能保证工作的安全性。
【关键词】充填采矿技术;煤矿开采;应用在煤矿开采工作中,合理使用先进的充填采矿技术,有助于全面的解决煤矿开采技术问题,提升整体工作效率以及水平,利用合理的方式解决问题,充分发挥相关充填采矿技术的积极作用。
作为大学生,我认为在煤矿开采工作中,合理的使用充填开采技术方式,为其后续发展夯实基础。
一、充填采矿技术分析作为大学生,我认为此类技术是人工支护采矿技术方式,在煤矿开采深度增加的過程中,向着采空区域合理的添加充填材料,以此加大采空区域的防护工作力度,使得围岩崩塌问题以及地面移动问题控制在合理范围之内,增加回采效率,在深入部分、不稳定的围岩矿区,都可以进行合理的开采处理。
在实际工作中,由于相关的充填材料存在差异,因此,可以将其划分成为三种类型:①干式的充填方法。
通常情况下,可以使用碎石材料或者采掘出来的废石材料作为充填的物质,在破碎之后,将其运输到采空区域。
在使用此类方式的过程中,应遵循从下到上的处理原则,分层化的开展回采工作,结合回采工作的具体进度,开展充填工作,以便于提升采矿工作效果与水平。
在使用干式类型充填方法的过程中,有助于提升价值很高矿石的应用水平,增强各方面工作效果。
②水力类型的充填方式。
在我们学习的过程中可以发现,充填方式的应用,原材料主要就是碎石或是炉渣等等,利用输水管道对其进行处理,可以将水作为主要的动力,使得填料可以运输到采空区域中,待脱水处理之后,就可以形成相应的充填结构。
采矿工程中充填技术的应用与发展
采矿工程中充填技术的应用与发展摘要:随着社会的发展,我国的采矿技术发展迅速,井下充填技术也得到了广泛的应用。
文章结合实际工作,对充填技术在采矿工程中应用的原则和目前存在的问题以及今后发展的策略进行了阐述,以期与同行就此进行探讨、研究,推进充填采矿技术的广泛应用。
关键词:采矿工程;充填技术;应用;发展引言在我国社会经济持续发展的大势头下,采矿行业也在发展。
我国采矿企业在激烈的市场竞争之下,不断更新采矿技术。
在采矿技术的应用上,充填技术得到了比较广泛的应用,是一种相对先进、安全的采矿技术,在实际应用中,能够提升矿产的回采率,对于采矿工程的整体效率和安全性都有一个大的提升,使采矿企业能够获得较高的经济效益,促进了采矿企业的稳定发展。
1充填采矿技术概述及其特征采矿充填技术是在采矿过程中,对一些采空区利用部分采矿废料如废石、工业废渣等,将其填充到该采空区,这样可以有效避免在采矿过程中由于机械振动而造成的岩石的松落,地表的沉降等问题,保证矿产资源的充分利用,同时还能够保证施工工作人员的生命财产安全,有利于采矿业的可持续发展。
另外,利用在开采过程中出现的残渣,直接充填到采空区域内,这样既降低运输残渣的运输费用,又让采空区周围的岩石更加牢固,减少了采矿过程中可能发生的各种潜在危害,同时保障了施工工作人员的生命财产安全,使采矿作业有序进行,同时为施工工作人员创造了良好的工作环境,减少了矿产企业的生产成本。
2采矿工程中常用的充填技术充填技术是对煤矿采空区应用砂子、碎石等材料进行充填,以实现对围岩的支撑,有效避免围岩垮落和变形的一种技术。
采用该技术管理顶板的采矿方法也称充填采煤法。
国内目前应用较为广泛的有以下三种充填方法。
2.1水力填充法水力填充法是一种使用比较早的充填技术,当前该技术已经成为了“三下”煤层、特厚煤层开采的主要顶板管理技术。
该充填方法的原理在于制作固体物料为浆体或者膏体,通过远距离输送(几十米到几百里的范围)。
长壁综采充填采煤技术探讨
长壁综采充填采煤技术探讨[摘要]本文主要阐述了自夯式充填开采液压支架和充填开采输送机等长壁综采充填采煤的主要设备,采煤与充填工艺过程等问题。
【关键词】长壁综采;充填采煤技术;液压支架1、主要设备1.1自夯式充填开采液压支架自夯式充填开采液压支架是综合机械化充填开采工作面主要装备,是为实现充填开采所需要的正常工作和维护的空间。
液压支架必须满足以下性能要求:一是液压支架后部要提供可供充填机构工作必要的空间。
液压支架后部应安装充填开采输送机,确保充填开采输送机正常工作和检修,液压支架后部要提供可供充填开采输送机与夯实机构工作时必要的空间,充填开采输送机悬挂高度应尽量增大。
二是液压支架尾梁要有一定的强度。
因这个液压支架比其它液压支架增加了尾梁结构,支架的控顶范围增大,顶板对支架尤其是对支架尾梁的压力较大,尾梁下应悬挂充填开采输送机,尾梁一定要有足够强度,满足工作需要。
三是安设可调整充填开采输运机高度的设备。
依据设计,此液压支架的尾梁要与充填开采输送机用单挂链连接。
为方便维护和检修,此液压支架的尾梁应安装可调整高度的千斤顶,以调整支架尾梁高度。
四是在支架尾梁下部设计滑道。
根据采煤与充填工艺设计要求,要在支架尾梁下部设计滑道,使充填开采输送机可在伸缩机构的作用下在支架尾梁下部滑动,滑道长为采煤机的一个截深。
五是设计夯实机构把充填料推压夯实。
因充填材料在松散状态下的可压缩量较大,为确保充填效果,以减少顶板来压时的下沉量,充填液压支架上应设计一个机构,把充填料充满并夯实,特别是尾梁与充填开采输送机之间的空间要充满。
自夯式充填开采液压支架结构原理:充填开采工作面的充填开采液压支架后部要安设充填开采输送机、夯实机等充填设备,支架后部发生故障时,需人工到后部进行处理故障,支架一定要留有特定空间,以便于人员处理故障,要选用四柱支撑掩护式支架。
支架控顶范围要在7m以上,支护高度为2m~5m,采用四连杆机构。
1.2充填开采输送机性能要求充填开采输送机可由刮板输送机改造而成,悬挂于自夯式充填液压支架后部的尾梁下,为实现充填料在工作面的运输及卸料,实现充填采空区目的。
采矿工程中充填技术的应用与发展
采矿工程中充填技术的应用与发展作者:申勇来源:《今日财富》2018年第12期随着我国煤矿企业的不断发展,充填技术被逐渐的应用到了煤矿企业采矿工程中,到目前为止充填技术已经在理论和实践方面均得到了广泛的应用。
在采矿工作中充填技术主要利用胶结和水力,其中胶结充填技术的改进大大的提升了充填技术在煤矿企业采矿工程中的地位。
充填技术能够保证采矿工程的安全性,可以提高采矿工作的效率和采矿工程的总体效率,有利于促进我国煤矿企业采矿工程的发展。
一些传统的采矿技术随着我国科技和经济的不断发展逐渐的被淘汰,一些新的、效率更高的采矿技术随之出现,比如采矿工程中的充填技术,它具有很高的环保特性和很高的安全性能,它的回采率非常高。
采矿充填技术通常选择煤灰渣、石块、沙砾和碎石等物质对采矿中出现的空区进行充填。
下文中,笔者对采矿工程中使用的填充技术进行了概括,分析了填充技术的应用原则,最后介绍了充填技术的应用与发展。
一、采矿工程中使用的充填技术(一)水力充填法水力填充法简单来说就是将固体物料作为膏体或者浆体进行远距离的传送,它是我国的应用最早的充填技术,它具有低成本、高效率的特点,而且它具有一个非常突出的优点,即,不受地势和季节的影响。
(二)胶结充填法胶结填充法近些年来受到了采矿工程的广泛应用,它将尾料作为充填材料进行胶结充填,由于尾料中有很多颗粒物,因此胶结面积也会相应的扩大,进而形成了触变性质的体制。
当前,我国已经具备了相对成熟的高浓度全尾矿胶结充填技术,并且它的应用率很高,达到了80%,物料传送质量达到了70%。
(三)膏体充填法膏体充填法的工艺比较复杂,它对技术的要求非常的高,并且它的操作流程也相对复杂。
此外,目前我国的膏体充填法尚未发展完善,和其他充填技术相比,甚至可以说它还相对落后,它的充填质量受到诸多因素的影响,比如水含量和搅拌方法以及颗粒成分和搅拌质量等。
二、填充技术的应用原则(一)排除地质安全问题在采矿工程施工过程中,施工人员的生命安全永远占据第一位,这也是所有的煤矿工作人员所关心的问题,因此,为了保证施工人员的生命安全,我们一定要选择适合的充填技术。
浅析充填开采技术在突出矿井的应用
采面生产均受阻 , 为缓解我矿生产接替被 胶凝材料为普通硅酸盐水泥 , 管道输送性 对简单, 机械化程度高 , 充填效果好 , 可处
总结 :
一
( 2 ) 工艺特点。 煤矿绿色开采技术的发展现状
较多 , 只在炮采上应用成功 , 另外不能达
、
利用固体废料煤矸石作为骨料 , 添加 到高产高效的要求; 似膏体自流充填技术
l 超 高水材料 充填技术 。 ( 1 ) 充填工艺 。
送到采空区 ,有效解决了采空区自然发
火、 老 空水 、 底板 水 、 有 害 气体 等 隐患 , 又 限制了岩层移动 。
己l 6 一 l 7 煤层平均厚度 l 5米 , 倾角 8 。左
右, 区段煤 层 圈定 储量 9 9 . 4万吨 , 其中己 l 5 煤层储量 7 3 2万吨 ,己 l 6 一 l 7 煤层储 量
技术 , 在 基本概 念上 是从广 义资源 的角 度 上 来认 识和 对 待煤 、 瓦斯、 水 等 一切 可 以
利用的各种资源。 目前全国煤矿井下“ 三
下 ”开 采技 术 较 为成熟 的技 术有 离 层注 离层注 浆 、 条带 式开采技 术不 能有效 控制
①该技术实现了城镇下煤柱开采时, 采技术 , 不需分层开采。综合以上因素, 选
地表下沉 , 充填开采是近期研究较多也是
的难题 , 又限制了岩层移动 , 提高了资源 柱为例 ,将该技术在我矿进行了实践应
用。 l 地 质条件 。
较好控 制地表 下沉 的一种 绿色 开采技 术 。 回收 率 , 经 济效 益 、 社 会效益 和 环 境效 益 充填开 采根据 目前 的研究 来看 , 有超 高 水 显 著 。
2 o 1 7 ( 1 9 ) 总第 l 2 9 o期
充填开采技术在榆阳煤矿的应用实践
充填开采技术在榆阳煤矿的应用实践摘要为了解放“三下”压煤,改善地企关系,维护矿区和谐稳定的秩序,在充分调研论证的基础上,榆阳煤矿引进了符合实际的充填方式。
在实施充填开采的过程中,创造性地改进了充填材料和工艺,突出了规模化、本土化、机械化、自动化的特点。
项目实践表明经济效益可观,工艺特点突出,生态环境效益良好,区域示范和带动作用巨大,有较好的推广应用价值。
关键词充填开采;风积沙;似膏;料浆;密封煤矿传统的垮落法开采易造成大面积的采空塌陷,影响生态环境平衡,损坏地面建筑物,严重制约矿区后续发展,而减少地表沉降的条带开采方法将造成极大的煤炭资源浪费且不能保证地表长期稳定,因此,实施充填开采十分必要。
1 榆阳煤矿实施充填开采的背景陕西中能煤田有限公司主要从事煤炭开采、煤炭深加工、销售等生产经营活动,公司下属生产矿井——榆阳煤矿处在陕北侏罗纪煤田榆横矿区(北区)东北部的红石峡井田,红石峡井田以小纪汗井田南界为界,西南与袁大滩井田及十六台井田相邻,东以榆溪河为界。
榆阳煤矿行政隶属于榆林市榆阳区小纪汗乡境内,距榆林市约12km,井田内地物众多,压覆煤炭资源占到总储量的40%~50%,井田内可布置长壁工作面的区域有限,资源损失极大,若采用短壁式回采,资源回收率只有20%左右,还存在塌陷、矿震等新的地质灾害。
加之,近年来榆林地区经济高速增长,榆林城市规划范围迅速扩大,城市规划对榆阳煤矿采矿塌陷提出了更高的要求。
因此,榆阳煤矿采用充填开采减小对地面的影响和损害,已经成为关系当地群众生产生活和城市长远发展的大事,也是建设生态文明、推动科学发展的当务之急。
2 充填技术方案选择2.1 基本情况榆阳煤矿所处的红石峡井田总体构造形态呈向北西或北西西微倾的单斜构造,局部地段有宽缓的波状起伏,地层倾向305°左右,倾角小于1°。
主采3号煤层埋深141.01~201.19m,煤层厚度稳定在2.90~3.99m之间,平均厚3.6m。
采矿工程中充填采矿技术的应用_1
采矿工程中充填采矿技术的应用发布时间:2022-11-16T01:57:25.326Z 来源:《城镇建设》2022年6月13期作者:赵庆阳[导读] 随着我国工业产业发展水平的日益提升赵庆阳龙煤七台河矿业公司龙湖煤矿 154600摘要:随着我国工业产业发展水平的日益提升,采矿行业的发展也随之加快,且在长期高强度开采状态下,地表浅层部位易于开采矿产资源正在减少,开采条件更具复杂化,不仅开采的深度加大,同时在开采的难度上也开始提升。
此时,为了提升矿产开采效率,有效将充填采矿技术应用于开采作业中,对于采矿压力降低以及采矿工程质量提升均具有助推成效。
关键词:充填采矿技术;采矿工程;应用前言在我国采矿行业发展的过程中,充填采矿技术属于采矿工程作业中的主力技术模式内容,该项技术的使用,不仅有利于矿石贫化率的降低,同时在采矿期间对于矿产周边的围岩稳固性提升也能够发挥重要助推效果。
此外,由于矿山开采工作属于一项长期性作业项目,整体作业周期相对较长,且随着开采的推进,矿床的深度也会随之增加,此时对于充填采矿技术的运用要求及标准也必然会越来越严格。
对此,除开现有技术应用以外,还需不断做好新技术的研发工作,充分与国家倡导的生态生产理念相融合,最终在保障矿山工程效益的同时,也能够为生态环境保护奠定基础。
一、充填采矿技术工艺的概念所谓充填采矿,是指在采矿过程中,将充填材料放置在采空区岩层中,以增加矿区的支护压力,用于缓解采矿作业区的压力。
它是开采人工支护、提高煤矿安全生产的保证。
该方法主要适用于建筑物、水体和铁路等地下矿物的开采。
该技术的最大优点是提高了采场和巷道围岩的安全性,便于维护,防止地表沉降或变形,进而提高了矿区的安全性,提高了开采效率,更好地保护了周围的自然环境。
充填采矿技术自20世纪50年代开始应用,目前是一项长期未开发的新技术。
随着充填材料的不断改进,充填采矿技术和工艺越来越适合矿山开采条件的要求,因此该技术满足了当今时代的发展要求。
采矿工程中充填采矿技术的应用赵善成
采矿工程中充填采矿技术的应用赵善成发布时间:2023-06-19T01:36:30.443Z 来源:《中国建设信息化》2023年7期作者:赵善成[导读] 伴随着中国工业的不断发展,矿业的发展速度也越来越快,并且由于在长时间的高密度的开采之下,可以被轻易地开采出来的矿产资源越来越少,而且,矿山的开采情况也越来越复杂,不但会增加开采的深度,而且还会增加开采的难度。
这时,为了提高矿业开采的效率,将充填采矿技术有效地运用到开采作业中,有利于减少采矿压力和提高采矿工程质量。
身份证号:23012319841204xxxx摘要:伴随着中国工业的不断发展,矿业的发展速度也越来越快,并且由于在长时间的高密度的开采之下,可以被轻易地开采出来的矿产资源越来越少,而且,矿山的开采情况也越来越复杂,不但会增加开采的深度,而且还会增加开采的难度。
这时,为了提高矿业开采的效率,将充填采矿技术有效地运用到开采作业中,有利于减少采矿压力和提高采矿工程质量。
关键词:充填采矿技术;采矿工程;应用引言在我国矿业行业的发展中,充填开采技术是开采工程作业中的主力技术之一,这项技术的应用,不但有助于减少矿石贫化率,而且在开采期间,对于矿业周边的围岩稳固性的提升也具有重要的促进作用。
除此之外,因为矿井的开采工作是一项长期的工作,所以总体上来说,它的运行时间比较长,而且,随着开采的进行,矿层的厚度也会逐渐增大,这就导致了,在使用充填采矿技术的时候,对它的要求和标准也会变得更加苛刻。
为此,除了使用已有的技术之外,还需要继续进行新技术的研究和开发,将其融入到我国提倡的生态生产的思想中去,从而保证了矿区的建设效率,也可以为生态环境的保护打下坚实的基础。
一、充填采矿技术工艺的概念充填开采法是在开采时,向采空区内填充填充物,以提高煤层的支撑应力,从而减轻开采工作区的应力。
为实现人工支护,提高矿井的安全水平提供了保障。
此法适用于矿山、铁路等矿山的采矿。
其最大优势在于改善采场和巷道的安全,方便维修,避免地面塌陷或变形,从而提升矿山的安全、高效、更好的保护周边的生态环境。
充填采矿技术在采矿中的应用及存在的问题
| 发展与创新 | Development and Innovation·244·2019年第10期充填采矿技术在采矿中的应用及存在的问题吴启云(大同煤矿集团有限责任公司,山西 大同 037003)摘 要:充填采矿技术作为采矿工业的先进采矿技术,在采矿施工作业中有重要应用价值和作用。
为了促进充填采矿技术在采矿中的有效应用,推进我国采矿事业的健康发展,文章从充填采矿技术类型入手,阐述了充填采矿技术在采矿作业中的应用优势以及应用充填采矿技术的基本原则。
根据实际情况,分析了目前我国充填采矿技术在采矿中存在的应用问题,并提出了一些解决问题的建议,围绕充填采矿技术在采矿中的应用与相关问题进行了探讨,以期为我国充填采矿技术的创新和普及应用提供一点参考意见。
关键词:充填采矿;技术;安全性;回采率;施工作业中图分类号:TD853.34 文献标志码:A 文章编号:2096-2789(2019)10-0244-02作者简介:吴启云(1973—),男,助理工程师,研究方向:采矿工程。
实行改革开放政策后,我国工业经济获得了迅猛发展。
矿产资源是我国重要的工业材料,其需求量随着社会的进步与发展不断增加。
在矿产资源有限的背景下,想要实现采矿生产的目标,采矿施工作业就必须要转移到深部发展,这对采矿技术提出了新的要求和挑战。
在实际的采矿施工应用中,仍旧存在对新型高强度充填材料需求大、充填采矿技术无法满足施工客观需求、采场顶板管理难度大、施工难度大等诸多问题,影响了采矿效率和施工效果,给采矿企业的安全生产带来了严重的安全隐患,对生态环境的污染没有得到有效控制减少,这不符合我国可持续发展战略的要求。
长期这样,势必会威胁我国煤矿资源的可持续发展利用,影响工业经济的稳定发展。
1 充填采矿技术类型1.1 削壁充填技术充填采矿技术中的削壁充填技术适用于比较薄矿层的施工作业中,利用这一技术可以有效降低矿层贫化率,在操作中通过对上盘围岩和下盘围岩的崩落作业,来有效保障矿层回采工作的顺利安全开展。
龙首矿西二采区充填崩落协同开采关键技术
龙首矿西二采区充填崩落协同开采关键技术汇报人:日期:contents •引言•充填崩落协同开采技术方案•协同开采关键技术研究•龙首矿西二采区工程实践•工程实践效果分析•结论与展望目录01引言龙首矿西二采区具有高地应力、高采高、高充填率等特点,采用充填崩落法开采可有效控制地层移动和地表沉陷,保护地表建(构)筑物和生态环境。
针对西二采区复杂地质条件,开展充填崩落协同开采技术研究,对提高矿山安全生产水平、降低环境污染、实现绿色开采具有重要意义。
研究背景与意义研究内容与方法研究内容分析西二采区地质条件,研究充填材料性能及其与岩体的相互作用机理,开发充填崩落协同开采工艺及控制技术,并进行工程应用实践。
研究方法采用理论分析、数值模拟、实验室研究和现场试验相结合的方法,开展充填崩落协同开采关键技术研究。
02充填崩落协同开采技术方案根据矿山的地质条件和开采要求,选择合适的充填材料,如废石、混凝土、膏体等。
充填采矿技术充填材料设计合理的充填系统,包括充填材料的运输、储存、搅拌和输送等环节,确保充填材料的及时供应和均匀分布。
充填系统根据采矿设计和矿山实际情况,设计合理的充填结构,包括充填体的形状、尺寸和强度等,以满足采矿要求和安全生产需要。
充填结构崩落结构设计合理的崩落结构,包括崩落矿块的形状、尺寸和崩落顺序等,以确保崩落矿块的稳定性和安全性。
崩落方法根据矿山的地质条件和开采要求,选择合适的崩落方法,如无底柱分段崩落法、有底柱分段崩落法等。
崩落材料选择合适的崩落材料,如岩石、废石等,以满足采矿要求和安全生产需要。
崩落采矿技术根据矿山的地质条件、开采要求和生产条件等因素,设计合理的充填与崩落协同开采方案。
方案设计方案实施方案评估根据设计方案,实施充填与崩落协同开采方案,确保方案的顺利实施和安全生产。
对实施后的方案进行评估,分析方案的优缺点和适用范围,为后续的采矿提供参考和借鉴。
03充填与崩落协同开采方案020103协同开采关键技术研究协同开采工艺流程工艺流程实施根据设计的协同开采工艺流程,制定实施方案,包括采切工程计划、回采工艺选择、充填料制备与输送等。
科技成果——盘区机械化无矿柱连续安全高效上向分层充填开采综合技术
科技成果——盘区机械化无矿柱连续安全高效上向分层充填开采综合技术
技术开发单位
新疆有色金属工业(集团)有限责任公司
适用范围
中等稳固及以上矿床开采
成果简介
通过布置脉外采准系统,采用无矿柱连续回采工艺,实现不留矿柱连续回采;通过“单体液压支护+喷浆”快速大面积采场顶板控制技术,实现井下安全开采;通过在矿体厚度较大(>5m)地段采用“8m 高分层+遥控铲运机出矿”工艺技术,增大回采单元尺寸,实现井下高效开采。
工艺技术及装备
1、盘区机械化无矿柱连续回采;
2、“单体液压支护+喷浆”大面积采场顶板快速控制;
3、8m高分层上向分层充填安全高效开采综合技术。
市场前景
该技术是一种低贫损、安全、高效采矿方法,有效减少采场作业人员,降低劳动强度,改善作业条件,提高了生产作业机械化程度,降低了企业安全管理费用,推广前景可观。
充填采矿工艺文献综述
充填工艺和充填采矿技术现状与发展综述学 院: 国土资源工程学院专 业: 矿业工程姓 名: ***学 号: **************理工大学国土资源工程学院资开系目录摘要 (3)关键词 (3)1. 前言 (3)2. 研究的目的与意义 (4)3. 充填技术国外研究现状及发展方向 (5)4. 充填采矿技术的发展方向 (6)4.1充填采矿法向无轨机械化、回采连续化方向发展 (6)4.3新型充填材料、化学添加剂的扩大应用 (6)4.4充填设施、监测仪表将会得到更新的发展 (7)4.5充填力学研究向现场连续监测与预报方向发展 (7)5. 充填技术研究方向 (7)6. 尾砂配比试验 (8)6.1充填体的取样 (8)6.2确定充填体配比 (9)6.3配比小结 (9)7. 我国充填工艺尚需深入研究的课题 (9)参考文献 (11)充填工艺和充填采矿技术现状与发展综述【摘要】:本文简单阐述了国外充填工艺和充填采矿技术的研究现状以及发展趋势和所面临的一些问题,简单地探讨了充填体配比的一些问题和结论,最后列出了6个仍需要深入研究的重要课题。
【关键词】:充填工艺、充填采矿技术、充填体配比1. 前言随着人类对矿产品需求的不断增加,矿产资源变得越来越少。
如何合理、高效、经济、安全地进行矿产资源开发利用,降低资源的损失,减少矿石的贫化,提高矿石的质量,是矿产资源开发者共同关心的问题。
充填采矿法以其高回收率、低贫化率的优点,在开采较高价值的难采矿床中取得了突破性进展,出现了无轨机械化胶结充填采矿法,点柱充填采矿法,分段充填采矿法,大孔径阶段空场嗣后尾砂胶结(块石胶结)充填采矿法等。
同时,计算机广泛应用于充填体与围岩互相力学作用机理方面的研究,为设计和生产提供依据。
本文结合某金矿采矿工艺技术改造工程,寻求适合该矿山高品位、高价值的急倾斜薄中厚贵金属矿体的采矿方法。
采用理论分析、数值模拟等方法,对采矿方法转变时的采场结构参数进行优化。
综采仰采工作面安全开采技术
综采仰采工作面安全开采技术
周加启;华兴斌
【期刊名称】《山东煤炭科技》
【年(卷),期】2012(000)005
【摘要】根据翟镇煤矿11106E工作面大角度仰采条件下的技术实践,对回采过
程中出现的技术难题及其原因进行分析研究,探讨了大角度仰采条件下综采的合理工艺技术措施,并取得了显著的效果,对类似条件下的工作面开采提供了技术参考。
【总页数】2页(P25-26)
【作者】周加启;华兴斌
【作者单位】新汶矿业集团翟镇煤矿,山东新泰271204;新汶矿业集团翟镇煤矿,山
东新泰271204
【正文语种】中文
【中图分类】TD823.212
【相关文献】
1.综采工作面大倾角仰采工艺安全回采的研究与实践
2.综采充填工作面大采高大倾角仰采安全高效生产技术的研究应用
3.大倾角复杂不稳定煤层综采工作面仰采开
采技术4.急倾斜综采工作面安全高效开采技术5.一种深井高地压超长综采工作面
安全高效开采技术
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综采工作面矸石充填开采技术研究与现场应用
综采工作面矸石充填开采技术研究与现场应用发布时间:2023-03-30T07:04:30.724Z 来源:《福光技术》2023年4期作者:张善财[导读] 21世纪以来,煤矿充填开采技术在我国快速发展。
目前国内主要的充填方式包括矸石充填、膏体充填和高水充填。
福建省政和县源鑫矿业有限公司福建省南平市 353600摘要:随着矿井储量的逐渐减少,煤炭资源的枯竭与经济发展的矛盾日益突出。
而中国煤矿“三下”压煤现象比较普遍,且压煤量巨大,如果老矿区不进行“三下”采煤,将面临矿井关闭的局面;如果新矿区不从可持续发展的战略高度进行统筹规划,协调“三下”压煤开采问题,就很难提高矿井综合经济效益,不能保证矿区的可持续发展。
关键词:综采工作面;矸石充填开采技术;应用引言21世纪以来,煤矿充填开采技术在我国快速发展。
目前国内主要的充填方式包括矸石充填、膏体充填和高水充填。
矸石充填就是将矸石、粉煤灰等材料破碎筛分后,通过输送带或刮板输送机输送到采空区直接进行充填的方式。
影响充填开采上覆岩层控制效果的关键因素是矸石的充填率和密实率。
为提高矸石充填率和夯实率,液压支架增加了夯实机构对充填矸石进行夯实处理。
1.综采工作面矸石充填开采技术现场应用现状煤炭在我国能源战略安全体系中长期起到压舱石和兜底保障作用。
然而,煤炭开发与利用过程中需排放20%左右的矸石,造成矿区环境污染与生态破坏,国家政策及法规明确要求提高矸石综合利用率,但是目前仍不足60%,并且以地面堆积填埋为主,矸石处理问题已经成为影响我国资源开发与环境保护战略的矛盾之一。
如何在严守生态保护红线的前提下实现矸石高效处置是煤矿企业面临的发展难题。
井下充填是矸石处置与利用的重要技术途径,目前常用的井下充填方法主要包括抛矸充填、掘巷充填、综合机械化充填、采选充一体化充填和矸石泵送胶结充填等,上述充填方法的理论和技术已经比较成熟,但存在着矸石充填与煤炭开采之间的时空干涉问题:即采煤与充填在同一个空间内并行作业,矸石充填处置增加了工作面生产工序,降低了15%~20%的采煤效率,限制了矸石井下充填方法的应用范围;同时,现有的矸石井下处置空间仅利用煤层开采空间,未充分利用煤层开采后上覆岩层变形产生的一系列包含垮落带、裂隙带以及弯曲下沉带中的离层区域在内的非压实区域。
厚煤层综采工作面沿顶掘进沿底回采顶部充填技术研究与应用
厚煤层综采工作面沿顶掘进沿底回采顶部充填技术研究与应用摘要:孟津煤矿属于煤与瓦斯突出矿井,工作面顺槽采用沿顶板掘进、留三角煤回采,目前矿井在综采工作面超前支护段内采用卧底+绞木垛方法减少遗留三角煤量,但存在木材强度低、受压易断、支护失稳等缺点,极大影响超前及端头支护安全可靠性能。
为解决综采工作面沿顶掘进沿底回采期间绞木垛安全性能差的问题,在12000工作面进行了沿顶掘进沿底回采顶部充填试验,取得了极好的效果。
关键词:突出矿井;沿顶板掘进;沿底板回采;顶部充填目前,厚煤层是我国煤炭企业实现高产高效开采的主力煤层,在国内现有煤炭资源储量与产量中,厚煤层储量和产量占比约45%[1]。
孟津煤矿主采煤层为二1煤,该煤层为厚煤层,具有突出危险性,煤层硬度系数f=0.4,综采工作面采用综采放顶煤工艺。
为提高掘进效率和安全性,孟津煤矿综采工作面采用顺槽沿顶板掘进、留三角煤回采,会遗留大量三角煤浪。
为提高煤炭回收率,部分矿井在综采工作面超前支护段内采用卧底+绞木垛方法减少遗留三角煤量,但存在木材强度低、受压易断、支护失稳等缺点,极大影响超前及端头支护安全可靠性能[2]。
为解决综采工作面沿顶掘进沿底回采期间绞木垛安全性能差的问题,孟津煤矿12000综采工作面进行了沿顶掘进沿底回采顶部充填试验,取得了极好的效果[3]。
1工程概况12000工作面位于12采区第一个工作面,作面长187m工作面沿煤层倾向布置,设计走向长度187m,可采长度500m(倾斜长度526m),平均煤厚9.6m,可采储量120万吨。
12000工作面原始瓦斯含量在3.04~13.06m³/t之间,原始瓦斯压力在0.1~1.2MPa之间。
12000工作面轨道顺槽设计长度504m(中对中),方位角327°,沿顶掘进,与东侧保护煤柱留设3m小煤柱。
12000工作面胶带顺槽设计长度524m,方位角327°,沿顶掘进。
轨道顺槽及胶带顺槽均采用矩形断面,锚网索+W钢带支护,掘进断面20.72㎡,净断面19.44㎡,掘进宽度5600mm,掘进高度3700mm。
充填采矿技术在采矿工程中的应用刘洋
充填采矿技术在采矿工程中的应用刘洋发布时间:2022-12-13T10:37:25.522Z 来源:《国家科学进展》2022年7期作者:刘洋[导读] 我国充填采矿技术经历了很长时间的发展,当前随着科学技术的改进以及采矿业发展的成熟,充填采矿技术取得了非常大的成就,不但有效提升了采矿的安全性,还提高了矿业开采的经济效益。
但是在实际的采矿过程中,充填采矿技术往往会忽略一定的原则,加上受各种主客观因素的影响,导致一系列问题的出现,影响了我国采矿业的进一步发展。
身份证:14232519920206xxxx 摘要:我国充填采矿技术经历了很长时间的发展,当前随着科学技术的改进以及采矿业发展的成熟,充填采矿技术取得了非常大的成就,不但有效提升了采矿的安全性,还提高了矿业开采的经济效益。
但是在实际的采矿过程中,充填采矿技术往往会忽略一定的原则,加上受各种主客观因素的影响,导致一系列问题的出现,影响了我国采矿业的进一步发展。
关键词:充填采矿技术;采矿;应用;相关问题引言矿产资源是促进工业经济发展的珍贵资源,一直以来都是带动工业经济发展的关键因素,随着经济由高速向高质量转型发展,矿产资源的需求量持续增大,如何在安全、高效的开采矿产资源的前提下,不破坏生态平衡、保护周边环境,同时达到对经济、人力、物力的最小消耗,成为现阶段矿产开采的一个重要探究方向。
基于此,本文对充填采矿技术在采矿中的应用与相关问题进行分析。
1充填采矿技术在采矿工作过程中,适当的进度使用与合适的原料充填采空矿区,能够对地表移动和坍塌的现象进行有效的控制和预防,通过对采空区进行人工的充填,对矿房和矿块进行有效地保护,这种采矿技术就是充填采矿。
充填采矿得到了广泛的应用,通常情况会在岩层不稳定的区域进行应用,或是在对贵重的稀有矿石进行开采的时候,为了防止出现自燃的情况,也会采用充填采矿。
与此同时,在对地表的压力进行控制时,充填采矿也具有一定的有效性,在我国的矿场中得到了广泛的应用。
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综采工作面安全高效充填开采技术研究
周加启,华兴斌
(新汶矿业集团翟镇煤矿,山东新泰271204)
摘要翟镇煤矿为彻底解决“三下”压煤、矸石占地等问题,将井下开拓产生的矸石运至老空区,将原堆放到矸石山的矸石使用无缝管垂直输送到井下,采用综采工作面矸石充填技术实施井下矸石充填、以矸换煤工程,提高了“三下”压煤的回采率,减少了矸石山占地,缓解了煤矿开采对地表及生态环境的破坏,为矿井的安全高效生产提供了保障。
关键词三下压煤安全高效充填开采技术
中图分类号TD823.7+3文献标识码B
翟镇井田范围内覆盖11个自然村庄,“三下”压煤量占矿井可采量的60%。
随着矿井不断开采,“三下”开采日趋增加。
针对这一实际,翟镇煤矿立足于“三下”压煤开采研究,为减少地表移动变形,有效的保护建筑物,降低地面污染、减少地表下沉、多回收煤炭资源,自2004年开始研究建筑物下开采问题,明确了利用矸石回填采空区减少地表下沉即以矸换煤的工作目标,围绕如何将矸石高效的充入采空区,做了大量的工作,2005年研制成功了以综采充填支架、充矸溜子等配套设备为主的充填系统,又经过近几年的改造、完善、升级,2011年在7202面实现了月充矸能力2万多t、以矸换煤4万多t的高效机械化充填。
1工作面地质条件
7202充填面轨道巷走向长度为796m,运输巷走向长度为867m,切眼长度为87m。
该工作面开采的标高范围为-359.5 -414.6m。
煤层厚度为2.19m,直接顶为复合顶板,灰黑色粉砂岩与煤2上分层组成,Ⅱ类;基本顶为灰黄色细砂岩,I类;直接底为灰色-灰白色细砂岩,老底为灰白色中砂岩。
2设备配备情况
(1)支架:
型号:ZC5200/14.5/30;
工作阻力:5200kN;
初撑力:4262kN 5325kN;
支架高度:1450 3000mm;
支架宽度:1420 1590mm;
支护强度:0.37 0.46MPa;
数量:59架。
(2)采煤机:
型号:MG180/435-W型;
采高:1.4 3.0m电机功率:435kW;
*收稿日期:2011-07-14
作者简介:周加启(1964-),男,大专文化,工程师,长期从事采煤一线生产管理,现任翟镇煤矿采煤矿长,在相关刊物发表论文多篇。
牵引速度:0 6.0m/min截深:600mm;
截割功率:180kW电压等级:1140V。
(3)运输设备:
①SGD—630/264kW型刮板运输机:
电机功率:2ˑ132kW;
运输能力:400t/h;
链速:0.93m/s;
刮板链形式:中单链;
刮板间距:1080mm;
中间槽尺寸:1500ˑ630ˑ222mm。
②SGZ-630/264kW型矸石充填溜子:
电机功率:2ˑ132kW;
运输能力:400t/h;
中间槽尺寸:1500ˑ630ˑ222mm;
刮板链形式:中双链。
3矸石充填工艺
3.1矸石充填原理
矸石充填采用ZC5200/14.5/30型充填液压支架后悬SGZ-630/264kW型溜子运矸,溜槽底部开设卸料孔,矸石通过溜槽卸料孔,从溜头至溜尾进行采空区充填。
卸料孔能在千斤顶的作用下实现沿溜槽运行方向顺向开启、关闭。
充填时充填溜子上的刮板向下运输充填矸石;下刮板向上推平卸料孔下漏的矸石,并使矸石充填密实、均匀。
在矸石充填过程中,随着矸石充填高度的增加,充填溜子会随之上升,利用矸石充填运输机对矸石的反作用力来压实充填的矸石。
同时,充分利用起吊油缸来提升充填溜子,以增加充填矸石的空间,后部捣实机构在物料充填入采空区后对物料进行推压夯实,使充填物料在推压接顶的基础上达到一定的致密度。
3.2矸石充填流程
各采区矸石或地面下井矸石→七采矸石车场→翻车机翻车→破碎机破碎矸石→七采矸石仓→七采上部回风上山矸石皮带→7201回风通道处充矸皮带→7202轨道巷运矸皮带→7202工作面充(下转第134页)
2地质构造预测2.1作图分析法
根据地质报告,53
下01(南)胶顺将通过KF48断层
(H=0 12m),53
下
01(南)胶顺180ʎ方向掘进施工,
KF48断层走向NNW,与巷道夹角较小。
该巷道施工
至邻近预测断层位置时,通过修改煤层底板等高线图,
绘制一条辅助剖面图,辅助剖面图上的煤层形态怪异,
在这么小的范围内这样的构造变化实际上是不可能
的,故可以推断如果煤层倾角保持上山的话,该巷道将
不会揭露KF48断层。
在巷道掘进过程中,地质人员加
强观测并及时修改绘制巷道素描图,并下发临时地质
预报,为设计和生产部门提供了依据。
2.2地质异常区结合风钻探测
163
下
00新增胶顺0ʎ方向掘进施工,该巷道邻近八
里铺断层(H=6 56m),根据断层展布规律,八里铺这
样的断层常会伴生NW向断层,影响巷道施工。
在巷
道掘进过程中,发现煤层内发育NW向产状稳定的节
理,有煤层变软光泽变暗等断层出现前症状,结合断层
展布规律判断前方可能发育断层。
为了不影响巷道掘
进,现场利用风钻在迎头90ʎ方向沿煤层方向在煤层内
钻进5m见岩石,退后10m位置90ʎ方向沿煤层方向在
煤层内钻进8.5m见岩石,从而判断前方15m位置可
能揭露断层,预先采用过断层措施,减少了岩石掘进
量,杜绝了安全隐患。
3结论
在地质现象千变万化的情况下,结合断层发育规
律,通过地质素描加风钻探测对综掘巷道地质条件开
展超前预报,提供了优质的地质资料,有效地弥补了现
行采用物探资料对区域内构造分析解释的不足。
(上接第132页)填溜子(采空区)。
3.3技术要点
为控制矸石充填效果,实现矸石充填有效空间的完全充满与压实。
在矸石充填过程中,应做好以下方面的工作。
(1)卸料孔插板打开严格执行由下到上的顺序,打开插板用力均匀,以防插板变形。
(2)充填过程中,密切注意自压式矸石充填机运矸量和矸石下漏量的变化,运矸量既不能大,使矸石下漏不完,运到工作面机头;也不能小,延长充填作业时间。
必要时自压式矸石充填机需点动运行,以保证充填效果。
(3)注意工作面倾角变化,回采过程中严格顺平、顺直工作面,确保充填刮板输送机控制在可弯曲变形范围之内,保证输送机能够正常运行。
(4)破碎机要保持正常使用,要有专人观察矸石的破碎程度,控制矸石粒径在50mm左右,必要时辅以人工破碎,以保证采空区充填效果。
4充填效果及应用前景
(1)“三下”采煤规程中规定,地表砖混结构建筑物损坏等级Ⅰ级变形值为:水平变形值小于2.0mm/ m,倾斜值小于3.0mm/m。
翟镇煤矿在充填开采工作面地表布设了监测站,自开采以来,每月对地表进行观测,所发现最大下沉量仅180mm,最大倾斜变形值为1.0mm/m,最大水平变形值为1.0mm/m。
根据三下采煤规程规定,建筑物在Ⅰ级破坏范围内。
(2)推行充填开采以来,累计以矸换煤122.2万t,消灭矸石74.84万t,同条带法开采相比,虽增加了部分设备投入费用,但多回收煤炭资源65万t,减少矸石占地面积约2400m2,降低了地面塌陷赔款,缓解矿井运输压力、停运了矸石山,提高综合经济效益上亿元。
同时,消除了地面矸石堆积造成的环境污染与破坏等问题。
(3)综采支架充填工艺具备设备投资少、工艺简单、充填料价格低廉的特点,在三下采煤中有着极其重要的推广价值。