空巷充填工艺在采区煤柱回收中的应用

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采矿工程中充填采矿技术的应用

采矿工程中充填采矿技术的应用

技术创新采矿工程中充填采矿技术的应用王欣旭(七台河市煤炭生产安全管理局黑龙江七台河154600)摘要:充填采矿技术作为采矿工程中常用技术之一,能够满足深层矿产资源的开采要求。

回采作业时,充填采空区,可保证开采区域结构稳固,为开采作业创设安全条件,提高矿区采矿率。

充填采矿技术主要包括削壁充填采矿技术、分段充填采矿技术、上向分层充填采矿技术和下向分层充填采矿技术等。

实际运用时,应以保护环境为前提,以安全生产为基础,根据采矿工程实际,设计合理的填充系统,并按照不同技术类型的应用要求,实现规范有序施工作业。

同时,应重视对各种注意事项的控制与管理,不断优化技术工艺,提升技术的先进性与完善性,为采矿工程质量提供技术保障。

关键词:采矿工程充填采矿技术充填材料安全采矿中图分类号:TD353文献标识码:A文章编号:1674-098X(2022)01(b)-0034-03 Application of Filling Mining Technology in Mining EngineeringWANG Xinxu(Qitaihe coal production safety administration,Qitaihe,Heilongjiang Province,154600China) Abstract:As one of the commonly used technologies in mining engineering,backfill mining technology can meet the mining requirements of deep mineral resources.During the mining operation,filling the goaf can ensure the stable structure of the mining area,create safe conditions for mining operations,and improve the mining rate of the mining area.Backfill mining technology mainly includes wall-cutting backfill mining technology,segmental backfill mining technology,upward layered backfill mining technology and downward layered backfill mining technology. According to the actual mining engineering,formulate a reasonable filling system,and realize standardized and or-derly construction operations according to the application requirements of different types of technologies.It provides technical guarantee for the quality of mining engineering.Key Words:Mining engineering;Filling mining technology;Filling material;Safe mining煤矿开采频次和力度持续加强,易开采区域中矿产资源量逐渐下降,其主要存在于地表浅层区域,为满足社会日益增长的煤炭需求,深层开采工程规模扩大,开展难度提升,环境条件也更加复杂。

采矿工程中充填采矿技术及应用

采矿工程中充填采矿技术及应用

采矿工程中充填采矿技术及应用采矿工程中充填采矿技术及应用概述充填采矿技术在采矿工程中起着至关重要的作用。

它是一种通过将废弃物材料回填至采矿空洞中,以支撑地表和保护环境的方法。

本文将介绍充填采矿技术的基本原理、分类、应用场景及其优缺点,并讨论其在采矿工程中的应用前景。

一、充填采矿技术的基本原理充填采矿技术是将废弃物材料运送至采矿空洞中,形成稳定的支撑剂,以填充采矿空洞,进而保护地表和环境。

该技术主要基于以下原理:1. 废弃物利用原理:通过将矿山废弃物进行综合利用,可以减少对环境的污染,并且可以提高资源利用率。

2. 地压控制原理:通过将废弃物填充至采矿空洞中,可以控制地表沉陷和裂缝的形成,从而保护地表建筑和环境安全。

3. 结构强化原理:填充材料的引入可以增加采矿空洞的强度和稳定性,从而提高采矿效率。

4. 支撑稳定原理:填充材料形成的支撑体可以避免地表下沉和塌陷,保护地下设施和环境。

二、充填采矿技术的分类根据填充材料的性质和采矿空洞的位置,充填采矿技术可以分为不同的分类:1. 固体充填技术:采用固体材料进行回填,如矸石、尾矿、矿渣等。

利用固体充填技术可以减少有害物质对环境的影响,并使采矿后的地表得到加固和稳定。

2. 水泥充填技术:采用水泥、石灰等胶结材料进行回填,以增强填充体的强度和稳定性。

水泥充填技术广泛应用于地下金属矿山、煤矿等采矿工程中。

3. 浆体充填技术:采用水泥浆、胶体等液态材料进行回填,以形成浆体填充体。

浆体充填技术具有较高的流动性,适用于较复杂的采矿空洞。

4. 气体充填技术:采用氮气、二氧化碳等气体进行充填,以减轻填充体的重量,避免压力过大导致地表沉陷。

三、充填采矿技术的应用场景充填采矿技术在采矿工程中有着广泛的应用。

以下是几个常见的应用场景:1. 黄金矿山:在金矿开采过程中,大量的矿山废弃物会产生。

采用充填采矿技术,可以将废弃物回填至采矿空洞中,保护地表和水源,减少环境污染。

2. 煤矿:煤矿采矿后会形成大量的废弃物和空洞。

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

采矿工程中充填技术的应用与发展随着我国采矿技术的不断发展,井下充填技术也得到了广泛应用。

在采矿过程中,充填技术主要采用的还是水力充填和胶结充填,充填可以提高矿产的回收率,促进采矿工程的总体效率以及安全性,提高采矿企业的经济效益,推动采矿工程的快速发展。

这些充填技术能够适用各种煤矿环境,更好的处理采矿工程中所遇到的问题,在我国采矿工程中起着非常重要的作用。

此外,采矿工程中充填技术的应用与发展,在很大程度上提升了采矿企业的经济效益,促进了采矿技术的发展。

本文主要阐述了充填技术在采矿工程中的应用和发展,并且针对问题,提出合理的解决措施。

标签: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采矿工程中采用的填充技术1.1水力充填法水力充填法是一种应用最早的充填技术,目前这项技术已经成为“三下”煤层,特厚煤层开采的关键顶板管理技术。

水力充填法的原理是把固体物料作为浆体或膏体,在通过远距离进行传送,其特点就是成本低,传送效率高,并且不会受到季节和地势的影响。

如今我国也已经研究成功了高浓度浆料管道直流输送工艺。

1.2胶结充填法胶结充填法是以尾料作为材料进行胶结充填的,被采矿工程广泛应用。

充填物所选择的尾料包含很多的颗粒,对此胶结面积增大,形成了触变性质体制。

目前,高浓度全尾矿胶结填充技术已经相对成熟,被采矿工程广泛应用,应用率高达80%,物料传送质量高达70%。

1.3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復杂,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。

充填采矿技术在煤炭开采中的应用分析_1

充填采矿技术在煤炭开采中的应用分析_1

充填采矿技术在煤炭开采中的应用分析发布时间:2022-11-28T11:53:47.118Z 来源:《科学与技术》2022年第15期作者:王峰[导读] 随着社会的不断发展,对环保的要求也越来越高。

王峰山西北方铜业有限公司铜矿峪矿山西运城 043700摘要:随着社会的不断发展,对环保的要求也越来越高。

煤矿地下开采引发的环境问题根源在于采空区上方的岩层发生运动。

为了克服煤矿开采过程中的岩层运动,提出了充填采矿技术。

本文围绕煤矿开采的充填采矿技术的优点进行阐述。

关键词:充填采矿技术;煤炭开采;应用一、充填采矿技术应用原理充填采矿技术是同时解决岩层运动和矸石山问题的有效方法。

充填采矿技术起源于“三下”开采,即建筑物下采煤,充填采矿技术是在工作面回采后采用充填物充填采矿区,从而有效控制煤层开采引起的岩层移动,其实施的关键在于充填材料的成本控制。

充填采空区后,可以有效控制岩层的运动,减轻地表的下沉。

有关数据统计发现,采用水砂充填采矿技术后,地表下沉值可以降低70%,减轻了地表沉陷对地表一些建筑物的破坏。

充填采空区,可以改变岩层的运动规律,使得导水裂隙带的高度大幅度降低甚至为零,这有助于实现保水开采。

保水开采的实现有助于保护当地的生态,减轻对矿区地下水的污染。

二、充填采矿技术概述1干式充填法该技术才进行填充时,运用到的材料大多为废石,将废石碎成渣之后输送至采空区。

运用干式充填法来展开煤矿开采时,需要始终秉承着从下到上的开采原则,实行分层次地回采,依照施工进度来对物料进行充填,为进一步向上方进行开采打下坚实的基础和外部条件。

干式充填法对于矿体不够稳定的地区,具备着较为良好的充填效果。

2水力填充法水力填充法使用过程中所用到的填料大多数都是炉渣以及碎石等,通过对输水管道的有效使用,将水资源作为运输动力,将充填材料运输到采空区,等到填料脱水之后,就能够转化为充填体。

水力填充法具备较强的适用性和抗压水平,能够有效避免周边岩石的移动,有效管控矿山的压力。

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

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。

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

探究充填采矿技术在煤矿开采中的应用
充填采矿技术是指在采矿过程中,将采矿剩余物质通过水泥或类似材料固化填充在采空区,以实现资源的综合利用和地表的恢复。

在煤矿开采中,充填采矿技术被广泛应用,具有以下几个方面的优点。

充填采矿技术能够最大限度地提高资源利用率。

在常规开采中,只有60%左右的煤炭能够被采出,剩余的部分常常被弃置在地下,浪费了资源。

而充填采矿技术可以将这部分剩余煤炭进行回收利用,大大提高了资源的利用效率。

充填采矿技术能够有效地保护地表环境。

在传统采矿过程中,采出的煤炭会形成大面积的采空区,这些采空区会对地表环境造成严重的影响,如地表下沉、塌陷等。

而通过充填采矿技术,采空区可以得到及时填补,避免了这些问题的发生,能够有效地保护地表环境。

充填采矿技术有利于煤矿安全生产。

传统采矿过程中,采出的煤炭和顶板常常存在稳定性问题,容易引发事故。

而通过充填采矿技术,可以将采空区进行填充固化,提高采矿区域的稳定性,减少事故的发生,保障了矿井的安全生产。

充填采矿技术还可以促进煤矿地下水资源的合理利用。

充填材料中的水泥可以形成固体结构,将地下水隔离开来,避免了资源的浪费。

充填采矿技术还可以通过合理的充填材料选择和施工技术,对地下水进行调控和利用,提高地下水资源利用效率。

充填采矿技术在煤矿开采中的应用具有重要的意义。

它不仅可以提高资源利用率,保护地表环境,促进煤矿安全生产,还可以合理利用地下水资源。

随着技术的不断进步,充填采矿技术在煤矿开采中的应用前景广阔,必将为煤矿行业的可持续发展做出重要贡献。

充填采矿技术在采矿中的应用分析

充填采矿技术在采矿中的应用分析

充填采矿技术在采矿中的应用分析发布时间:2021-06-25T16:05:14.077Z 来源:《工程管理前沿》2021年第5期作者:王寅[导读] 煤矿开采作业中,将充填采矿技术运用其中,不仅能够达成深部煤矿开采目的王寅山东黄金集团青岛黄金有限公司山东省青岛市266100摘要:煤矿开采作业中,将充填采矿技术运用其中,不仅能够达成深部煤矿开采目的,同时在矿下回采率优化方面也能够发挥显著成效。

在此基础上,本次研究中首先分析了充填采矿技术的工艺概念,随后就其具体在采矿工程作业中的应用展开了探究,最后围绕该项技术的应用前景展开了分析,旨在通过本次研究内容的展开,进一步提升采矿工程质量。

关键词:充填采矿技术;采矿工程;技术应用中图分类号:TD823 文献标识码:A1 引言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。

2 金属矿开采过程中存在的问题分析近年来,随着矿山开采技术的不断发展,矿山开采技术在实际的生产活动中体现出一定的积极作用,但是在整个应用过程出现了各种各样的问题,既无法保证矿山开采的整体效率,也容易造成大量的资源浪费。

(1)虽然我国拥有大量的金属资源,但是不同地区的贫富矿差距较大,对矿山资源的利用率有待提升,且矿山资源存在较严重的浪费情况,或是受到某些因素的影响出现过度开采的行为。

(2)部分矿山开采技术存在普及度不高的情况,使得部分地区的矿山资源开发效率较低,难以保证矿山资源的充分利用。

(3)以往矿山资源的过度开采造成了较严重的环境破坏,且地下开采对水资源环境的影响较大。

(4)在我国金属制品需求不断提升的情况下,企业为获取更高的经济效益提高了矿山开采的规模,虽然能够获得短暂的利益,但势必会影响到长远的经济发展及后期的安全风险及环境破坏,且开采技术水平在一定时间内无法得到提升,不利于矿山开采行业的持续发展。

采矿工程中充填采矿技术的应用探讨

采矿工程中充填采矿技术的应用探讨

采矿工程中充填采矿技术的应用探讨摘要:在采矿工程中,充填采矿技术对于有效开采深部矿产资源非常重要,是一项极为普遍和经常使用的技术。

为了保证采区的稳定和安全,工人在回采作业时通常会选择填空。

这样一来,工人的采矿作业效率肯定会得到提高。

本文主要讨论填充式采矿技术在采矿工程中的应用。

关键词:采矿工程;充填采矿技术;应用前言随着社会的发展,广大群众对煤炭的需求越来越大。

而由于易采区的煤炭资源不断被应用,其产量逐年下降,所以煤炭资源不断被深度开采,其开采难度势必逐渐加大,工人将面临更加复杂的环境条件。

为了实现资源开采的高质量和高效率,工人应积极引进新技术。

作为常用的技术之一,充填采矿技术可以保证工人在开采资源时的安全和稳定,提高资源的质量,保护现场环境,降低成本,稳定地层。

因此,采矿业应深入分析充填采矿技术,最大限度地发挥新技术的优势,保证其应用和发展。

1.充填采矿技术所谓充填采矿技术,一般是指工人在采矿过程中同时进行开采和充填,以稳定地层结构,避免安全隐患。

为了达到这一目的,工人在坠落和搬运矿石时,应使用专有材料填充采空区,以防止区域塌陷的发生,保障工人的安全操作。

填充采空区可以保护周围的岩层,提高采空区的承载能力,并为分层开采的工人在上层提供支持。

因此,充填开采技术适用于开采条件较为复杂、区域环境不太稳定、地表环境保护要求较高的矿区,以及稀有金属矿床。

在充填采矿技术的实际应用过程中,可以有效地保护地表环境和地层环境,及时回收矿产资源,特别是基于先进技术装备和相关材料的充填采矿方法,可以应用于多种地层环境,促进采矿水平的不断提高,在开采贵金属和有色金属时也能取得良好的效果。

在矿产资源供不应求、价格不断上涨的今天,充填采矿法得到了大规模的应用,由于其成本低、资源浪费少,早已成为各类矿产开采过程中的首选。

2.采矿工程中充填采矿技术的应用2.1削壁充填采矿技术今天,充填采矿技术的应用已经相当广泛,各种技术也很成熟。

采矿工程充填技术的应用与发展

采矿工程充填技术的应用与发展

采矿工程充填技术的应用与发展摘要:在科技进步的今天,传统的采煤方法已经不能满足现代社会和新形势下的要求。

针对这一现状,提出了高回收率,高安全性,环境友好的采矿充填工艺。

充填是充填开采工艺的核心。

井下采矿时,将砂砾、煤渣、砂砾、石块等物质埋藏于采空区。

试验结果显示,充填法较常规的开采法稍好,能有效增强煤层稳定,防止塌方。

同时,也有利于增加矿产资源的采收率,增强企业的可持续发展能力。

边角料是一种重要的充填材料,具有较好的经济效益。

对尾砂进行回填,能有效地降低自然灾害的发生率。

同时,也能在某种程度上减少煤矿的热害,保证煤矿的安全生产。

关键词:采矿工程;充填技术;应用;发展1采矿工程充填技术概述在矿山开采和运输过程中,采用专门的充填材料对采空区进行充填,从而改善其稳定性。

在开采难度大,岩层不稳的情况下,采取此项技术,可有效地保护矿区周边的生态环境,保证矿区的开采安全。

其优势及具体做法为:一、能明显降低顶板冒顶事故;二是裁剪作业量少,便于操作;第三,原料价格低廉,本地原料可用,可选用天然资源做填料的原料。

按照所用的材料,充填开采方法可分为:1.1干式充填法干充填方法是采用有轨电车、风力等方式,将已干燥的废石、砂石等材料输送到采空区,然后采用电耙、电铲等设备将材料输送、贮存到采场中。

采用这种方法时,必须事先打好灌浆井,并对这一地区的通风灰尘进行防尘处理,再进行分层灌浆。

本发明涉及一种长期使用、过程繁琐、产生大量灰尘、填充作业周期较长、填充体强度较低的方法;但此法也有其独特的优势,如费用低廉,适用范围广,适用范围广。

1.2水砂充填法水砂充填技术是将尾砂、河砂、矿渣等与水按照一定的配比,用砂浆泵或自重流将尾砂、河砂或矿渣运至特定位置,起到支护、防治矿压的作用。

将物料送入采空区,利用其自重使物料下沉,并将上部的清水及混杂的细沙过滤后排出。

此法具有造价低廉、充填性好、能够降低地面沉陷的特点;但它的缺点是,它的浆液太浓,所需的水太多,灌装量和应用范围都受到限制。

充填技术在采矿工程中的应用

充填技术在采矿工程中的应用

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科技 论坛 Hale Waihona Puke 充填技术在采矿工程 中的应用
杨 井 志
( 七 台河七 煤 集 团公 司胜 利煤 矿 , 黑龙 江 七 台河 1 5 4 6 0 0 )
摘 要: 近年来随着国 内采矿技术 的快速发展 , 充填技 术的相 关理论 与实践 日益得 到广泛应用 , 特 别是随着胶 结充填技 术的不断完 善, 提 高了充填技术在采矿工程 中的地位。在 采矿 工程 中, 目前主要采 用水 力和胶结作为充填技术。这些充填方法可适用于各类煤矿环 境, 有效解决煤矿开采 中的诸 多生产难题。本 文基 于各类充填技 术的研 究, 较 深入地探 讨 了充填技术的发展 前景。
关键词 : 充填 技 术 ; 采矿工程 ; 应 用 前 景
1常用充填技术 修复。 煤矿开采过程 中通常使用国产设备 , 与选择 国外设备相 比, 在 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 人员培训 和设备维修方面会节省不小的成本。而且 , 为实现系统运 实现对 同岩 的支撑 , 有效避免围岩垮落和变形的一种技术 。采用该 行不 问断 , 一般需要 一套 系统作为备用 , 要求操作人员详 细了解系 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 统使用及相关维修技术 , 以保证充填系统运行 的稳定 。 的 有 以下 j 种 充 填 方 法 。 六是符合环境保护原则。设计选 择充 填系统过程 中 , 要对环境 1 . 1 水力充填法 。 我 同是较早使用水力充填技术的国家之一 。 早 产生污染问题进行必要 的考虑 , 充分 回收利用尾砂 、 煤灰等废 弃物 , 1 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 同时在降低充填费用成本 时 , 还可 以有效 降低 环境污染 , 促进 经济 为特厚煤层 及“ j下 ” 煤层开采过程 中采 用的一项主要顶板管 理技 社会 的协调可持续发展 。 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 3充填技 术的发展趋势 Ⅲ 1 夕 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 结 合我 国煤矿 过去十年 的产矿 量及采用 的充填技 术等有关 统 0 ‘ 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 计数据 , 可对充填技术 的未来发展趋势分析如下 。 影响环境 。近二 年在水力充填就是的研究与应用上 , 我 国已研 随着煤矿 的不 断开采 , 采煤过程中导致 的土地塌 陷赔偿 费用逐 发完成高浓度浆料管道 的 自流输送工艺具有 国际先进水平 。 渐增加 , 并呈现不断上升趋势 , 未来将会越来越高。 以煤矿采用充填 1 . 2 胶结充填法 。胶结充填法 是以尾矿作为物料 的一种胶结充 技术开采分析所增加的成本可知 , 约在近几年 出现充填采空 区增加 嗔方式 , 在采矿T程实践中应用较为广 泛。充填物料选择尾矿胶结 的 吨煤开采成本 约等于采煤导致 的塌 陷土地 赔偿所增加 的吨煤成 t要是 由于其含有较 多颗粒 , 能够增加胶结表 面积 , 进 而形成具有 本 , 即在煤矿采用采空 区充填技术 对开采沉陷进行控 制 , 对 地面土 触变性 质的体 系。罔内早在上世纪八十年代 , 对高浓度 的全尾矿胶 地进行保护需要在几年后才明显体现 出优越的可行性 。 充填技术 的棉关研 究就 已较 为成熟 ,并在煤矿开采 中广泛应用。 我 国作为矿产资源储备量最大 , 而且也是 资源消耗量最大 的一 ㈠前 , 该技术应用 率已高达 9 0 %以上 , 输送充填 物料 质量也达 8 0 % 个 国家 , 在煤矿开采过程中 , 难免会破坏煤矿周边环境和地表 , 这在 L . 随着全尾矿活化搅拌机 的逐渐应用 , 该技术将愈加成熟 。 使矿产 开采 成本增加时 , 也 在一定程度上污染周 围环境 , 极易 引起 1 . 3膏体充填法 。国内在开展膏体充填法的有关 技术研究 上还 安全隐患。 所以 , 据此提出一种矸石充填技术 , 即通常谈到的一 种绿 够完善 , 与其他充填技术相 比, 该技术研究还处于 比较初级 的阶段 , 色充填技术。采 空区充填技术可使破坏地表环境情况有效减少 , 废 从事这方面的高水平研究人员还不多 。搅拌质量影响膏体 的充填 , 料排放率降低。 在煤矿 开采 的同时 , 容易 出现大量采空 区, 甚至造成 j 搅拌方式 、 颗粒成分 、 水分含量及 密度等 因素都具有重要关系 , 膏 采 空区顶板和矿柱产 生变形或移动 , 极易产生安全隐患。使用矸石 充填技术从整体上说 比上述两种方法 都复杂 ,不管是准备物料 、 充 填采空区 , 矸 石不需要再上井 , 有效解决矸石污染 耕地和环 境的 分布网管 , 还是操作管 理流程都 比较复杂 , 该方 法是一种技术 含量 不 利后果 , 而且对于留设煤柱 的减少 , 资源 回收率 的明显提高 都具 较高 的新充填技 术, 与传统充填技术相 比技术 比较先进 。应用膏体 有 重要 意义 。 该技术在不远 的将来将是煤矿开采企业采用较为广泛 充填法从事采矿丁作对 专业人员技术水平要求较要 , 在实践 中不断 的一种充填技术 , 并会得到广泛推广应用 。 深入研究 , 才能促进膏体充填技术的快速发展 。 4 结 论 2 充填技术 的选择原 则 综上所述 ,通过对我 国煤 矿生产 中常用 的各种 充填技术 的研 在选择 充填 技术过程中 , 要 以煤 矿 自然条件 为基础 , 结合充填 究 , 充填技术 的未来发展 主要集 中在 以下几方面 , 一是不 断研发 自 技 术的不 同特点合理选择 , 选 择过程 中要符合以下六个原则 : 动化 的高效充填设备 , 使充填作业 机械化程度 明显 提高 , 有利于促 是确保安全生产 。 在选择充填技术 上 ,要控制以最大限度实 进充填技术快速 发展的需要 , 进 而实现 自动化充填 系统 ; 二是对膏 【 呢 将地压 , 尽 可能避免发生岩爆事故 , 所 以, 应综合考 虑地压与采矿 体充填技术 的研究要更加深入 , 有效解决盘 区进路机械化充填采矿 , 法等 因素 , 科学选择充填技术 , 充填技术首选为胶结充填技术 。 法 中的进路 充填接顶问题 , 使采矿效率得到有效提 高 ; 三 是研发胶 二是确保充填量符合开采实际需要 。煤矿开采前 , 要 根据 煤矿 结充填材料 , 采用废料实现充填 , 同时也使充填成本明显降低 , 实现 没汁好 的矿量确定 充填 量 ,充填方法按照不 同充填 量进行合理选 保护环境的 目标 ;四是胶结充填技术 由于对环境的污染程度较小 , 择。 通常情况下 , 水力充填法在各种充填方法 中的充填能力 最强 。 若 未来一段时间内将是一种主流充填技术 , 并逐渐得到广泛应用 。 参 考 文 献 危} 真 量难以保证煤矿开采过程中的采充平衡 , 就容易产生采充失调 情况 , 极易造成事故。 【 1 ] 张德 明, 王莉. 基 于活性材料的全尾砂胶 结充填技术【 J 1 . 中国矿 山

浅谈充填开采技术在煤矿中的应用

浅谈充填开采技术在煤矿中的应用

浅谈充填开采技术在煤矿中的应用【摘要】在煤矿企业实施充填开采,不仅能有效控制地表的沉陷,还能有效保持地形地貌和地面建筑物基本原状,保证地下水源不受到破坏,从而提高资源的回收率,充填开采技术在煤矿中的应用,降低了发生冲击低压的可能性,为矿井带来良好的社会效益和环保效益,而且在提高矿井的安全水平方面也发挥着重要的作用,也是打造绿色矿山的重要途径。

【关键词】“三下”压煤膏体充填高煤矸石充填引言“三下一上”采煤是指建筑物下、铁路下、水体下和承压水体上采煤。

在建筑物下和铁路下采煤时,既要保护建筑物和铁路不受到开采影响而破坏,又要尽量多采出煤炭。

在水体下采煤和承压水体上采煤时,要防止矿井发生突水事故,保证矿井安全生产。

当然,在水库、蓄水池和运河等地面水体下采煤时,除了要防止矿井发生突水事故外,还要保证它们不受到开采的影响而破坏。

对于当前煤炭现代化工业的发展来说,有效地利用现有的煤炭资源,是我们社会和谐发展的必有之路。

1 “三下一上”采煤技术的发展“三下一上”采煤技术最先在欧洲主要产煤国家得到发展。

德国、波兰、前苏联和英国等国采用全部充填、部分开采、协调开采及建筑物加固等方法和措施,成功地在建筑物下和铁路下进行采煤,并建立了一系列的岩层与地表移动理论。

在我国“三下一上”采煤技术的研究与应用开始于20世纪50年代,到80年代已经取得了很大的成就。

目前,我国有百余个煤矿、两千多个采煤工作开采了“三下”压妹。

经过40多年的研究与实践,积累了丰富的经验,总结出了规律,在岩层与地表移动理论及“三下”采煤有关的技术领域,都接近或达到了国际的先进水平。

2 充填开采概况充填法是顶板管理方法的一种,它是利用沙子、碎石或炉渣等材料充填采空区,借以支撑围岩,防止或减少围岩垮落和变形。

传统的充填方式可分为水力充填、风力充填、机械充填、矸石自溜充填等,是在煤层开采过程中向工作面后方采空区内充填水砂、矸石或粉煤灰等充填材料以自称上覆岩层的顶板控制方法。

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

探究充填采矿技术在煤矿开采中的应用充填采矿技术是一种节能、高效、安全的采矿方法,广泛应用于煤矿开采中。

通过将煤矿开采中的废弃物与其他材料混合填充回采空隙,达到对地表、建筑物、设施等进行保护的目的。

本文将从充填采矿技术的定义、原理、应用实例以及技术优势等方面来探讨充填采矿技术在煤矿开采中的应用。

一、充填采矿技术的定义充填采矿技术是指在煤矿等矿山开采后,将废弃物与其他材料混合填充回采空隙的一种采矿方法。

这种技术应用过程中,将废弃物在特定条件下与充填材料混合均匀,注入到地下空腔中,既可以填充已采尽的煤层开采空间,也能够实现对煤矿地面的保护。

这种技术的主要目的是在保护地表和地下设施的最大限度地回收资源,实现节约能源、保护环境以及提高矿产资源利用率等多重目的。

充填采矿技术的原理是通过对煤矿开采后形成的空腔进行充填,以形成支撑,避免地表坍塌和地面沉陷等现象的发生。

在充填采矿技术中,需要选用适当的充填材料,如煤矸石、煤灰、石灰石渣、矿渣等,与废弃物进行混合填充,形成相对稳固的充填体。

这些充填物既可以填补已采尽的煤矿空腔,又可以提供地表的支撑,有效地保护了地表和地下设施。

1.充填采矿技术在巷道开挖中的应用在煤矿巷道开挖过程中,通常需要采用充填采矿技术来填充采空区域,以确保巷道的稳定和安全。

通过充填采矿技术填充巷道采空区域,可以有效地防止巷道坍塌和地面沉陷等现象的发生,保障了矿工和设备的安全。

1.节约能源资源充填采矿技术可以有效地回收并利用煤矿开采后的废弃物和其他材料,实现了资源的最大化利用,节约了能源资源的消耗。

2.保护环境充填采矿技术在填充采空过程中,可以有效地防止地表坍塌和地面沉陷等现象的发生,保护了地表和地下设施,减少了对环境的破坏。

3.提高矿产资源利用率充填采矿技术是一种节能、高效、安全的采矿方法,在煤矿开采中具有重要的应用价值。

通过对充填采矿技术的探究和应用,不仅可以确保煤矿开采的安全和高效进行,还可以实现对资源的最大化回收和利用,保护环境,提高煤炭资源的开发利用效率。

充填采矿技术在煤炭开采中的应用分析

充填采矿技术在煤炭开采中的应用分析

109在能源紧张态势下,煤矿企业更注重煤炭开采效率的提升,而忽视了煤炭开采所伴随的严峻环境问题。

为了实现绿色、无废开采,应当加大填充采矿技术应用,实现固体废弃资源的有效利用,避免因采矿造成的地表变形、坍塌等现象,确保煤矿开采的可持续性。

下面将对填充采矿技术的特点、优势以及分类等展开详述。

1 煤炭资源开采存在问题1.1 资源浪费且利用率低虽然我国煤矿资源较为丰富,但由于采矿技术仍不够完善,再加上对小型煤矿资源的不重视,导致资源浪费问题严重,而且煤矿开采利用率较低。

由于煤矿企业采矿能力差异性较大,许多中小型矿产开采率较低,使资源得不到有效开发,极大限制我国煤炭开采的可持续,相较于先进国家,在煤炭开采利用方面还有较大提升空间。

1.2 地表变形与坍塌问题由煤炭开采现状分析可知,对于煤炭开采的管理不够严格,相关制度落实也不到位,管理上的松散致使部分煤炭开采企业贪图效益,而忽视环境安全的保护,过度的煤炭开采,使得煤炭地表严重变形,甚至于出现地面塌陷等事故,不仅破坏环境,而且严重威胁人身安全,使煤矿开采出现较大环境和经济效益损失。

1.3 废石尾矿环境破坏作用煤矿开采过程始终伴随环境破坏,危害矿山的植被、原有地貌等,更甚者是煤矿开采末期的废石和尾矿问题,可导致严峻环境污染,这是因为矿山废石中富含有害重金属,若随意抛弃在地表,会严重污染土地,阻碍植物生长,以至于废弃矿山一片荒芜。

长期以往,矿山原址甚至会因缺乏植被而逐渐沙漠化,存在严重环境危害性。

此外,废石和尾矿中重金属的存在除污染地表之外,对水资源、空气等也污染严重,废石和尾矿将严重危害人们生活环境。

2 绿色采矿和充填采矿技术采矿往往伴随着环境污染和破坏,而绿色采矿理念的提出以及填充采矿技术的广泛应用,较好的促进采矿环保问题改善。

填充采矿技术指的是借助工业固体废料予以填充的新型采矿方式,也是现代绿色采矿理念的重要表现。

该技术的应用,能够较好的解决废矿、尾矿问题,可有效避免对地表的破坏以及地下开采导致的塌方现象,促进矿井环境的优化和改善。

采矿工程中充填采矿技术及应用

采矿工程中充填采矿技术及应用

采矿工程中充填采矿技术及应用摘要:由于多数矿产类型属于不可再生资源,所以随着需求量的增加开采深度也在增加,深层矿产的开采成本会迅速提升,并会导致矿产的安全管理难度增加。

另外,矿产开采受地质影响较大,所以各个地区的技术交流频率和交流质量也会受到限制。

因此,未来矿产开采需要更加稳定的技术支持以及更加绿色的矿采观念。

关键词:采矿工程;充填采矿;技术引言我国国土辽阔,具有丰富的自然资源。

以煤炭资源为例,在人类生活和生产中得到了广泛应用。

随着时代进步与发展,人们对此类资源需求更大。

而很多煤炭资源都是埋藏在地下,需要开采获取,在开采过程中,对开采技术要求很高,若是没有科学的选择合理的开采技术与方法,会影响采矿区域内地质水文条件,增加煤矿开采工作的安全隐患。

想要促进我国煤矿采矿行业有序进行,将煤矿采矿技术与开发方法加以重点研究是非常必要的。

1充填矿产技术在矿产体系中的优势1.1环境保护效果良好传统矿采流程十分粗糙,既无法保证矿产质量,也无法顾及矿产过程中的环境保护问题。

即便部分区域已经尝试将矿材与环境保护独立,但环境保护问题从本质上讲依然得不到就有的重视。

据相关数据显示,我国部分煤炭开采区域的PM2.5指数严重偏高,甚至已经影响到了当地居民的日常出行。

而在充填矿采技术中,相关流程中会对废弃物进行处理,比如矿采中的废石会直接回填至山体中,一来能够保证山体的资源恢复,二来也能够有效降低塌方、滑坡等其他意外灾害的出现概率。

另外在上文中,笔者也谈论到山体的定向充填也能够为矿材体系带来新的选择,比如特定的填充能够使山体发挥出新的功能,甚至部分填充类型能够使山体价值超过原有的矿采价值。

1.2地表下沉控制优秀传统开采技术中的应力分布混乱,所以也严重削弱了山体结构的稳定性。

而在此因素的影响下,大部分开采山体周围区域通常都会出现地面沉降的问题。

沉降不仅会影响到矿采的开采质量,然后直接导致下层开采难度增加,并会使开采人员的生命安全受到威胁。

采矿工程中充填采矿技术及应用

采矿工程中充填采矿技术及应用

采矿工程中充填采矿技术及应用摘要:文章论述了矿山工程中采用充填法开采的基本理念、优越性、难点及解决办法。

充填采矿是一种新型的矿山开采方式,其目的是将采空区填满,达到稳固地表、提高矿体回收率、减少对环境的影响。

目前,充填体的选型与配比、渗水与渗流、工艺操作与管理、环境与社会效应等方面存在诸多问题,亟需解决。

针对上述问题,应加强地质调查、资料分析、科技开发与创新、加强监控与管理、重视可持续发展等。

充填开采是一种高效、安全、高效的开采方法。

本项目研究成果将为我国煤炭资源开发与利用提供理论依据和技术支持。

关键词:采矿工程;充填采矿技术;矿产开采引言在矿山开采中,充填法是矿山开采中的一项重要手段,并在近几年得到了广泛的重视与应用。

充填开采通过向采空区进行特殊的充填,既能保证矿区地表的稳定性,又能有效地提高矿石回收率,减少对环境的冲击,具有重要的经济效益和社会效益。

本文从理论上对该技术的基本原理、优点、实施中遇到的困难及对策进行了较为系统的论述,以期对我国的矿山开发具有一定的指导意义。

一、充填采矿技术的基本概念充填采矿是一种新型的矿山开采方式,其目的是将采空区内的固液物质进行充填,以达到稳定地表、提高矿石回收率和减少对环境的影响。

其核心原理是,在采矿的时候,将挖出的矿石后所形成的采空区域填充为充填体,以维持地质稳定,使资源最大化。

二、充填矿产技术在矿产体系中的优势2.1提高矿石回收率和资源利用率充填采矿法是一种新型的采矿方法,它将废弃的矿床进行充填,可以实现废弃矿床的资源化。

相对于常规采煤方式,充填式采煤方式可以更好地捕获并回收残余矿种,最大化资源利用率,降低资源浪费,有利于资源的可持续发展。

2.2维护矿山地质稳定和安全性充填开采可以在充填采空区的同时,对采空区进行稳定的支护,从而避免了采空区的崩塌与沉陷。

在保证煤矿安全生产的前提下,既能保证煤矿安全生产,又能降低煤矿安全生产的可能性。

2.3减少环境影响和废弃物排放充填开采工艺在选材及循环使用时,往往以废渣、尾砂等为填充物。

充填采矿技术在煤炭开采中的应用分析

充填采矿技术在煤炭开采中的应用分析

充填采矿技术在煤炭开采中的应用分析发布时间:2022-08-23T11:36:36.759Z 来源:《新型城镇化》2022年17期作者:杨震[导读] 伴随着我国经济的发展,我囯在消耗矿产资源程度上已经趋向于高峰期,但是采矿行业还面对着我国地质灾害以及生态环境的威胁,为了能够全面的实现煤矿的资源利用和节约环保的最终目的,煤矿开采中的充填采矿技术已经得到我国采矿行业的广泛利用。

身份证号:37098319880315xxxx摘要:伴随着我国经济的发展,我囯在消耗矿产资源程度上已经趋向于高峰期,但是采矿行业还面对着我国地质灾害以及生态环境的威胁,为了能够全面的实现煤矿的资源利用和节约环保的最终目的,煤矿开采中的充填采矿技术已经得到我国采矿行业的广泛利用。

与其他的一些采矿方法相比而言充填采矿技术在增加煤炭回采率、避免资源浪费、合理控制住地表坍塌、保护自然生态环境的同时还能保护施工人员的生命安全。

我国研究人员通过不断的研究充填采矿技术,已经会充填料的制备、充填料的输送以及运用充填采矿技术。

本篇文章主要是先讲述了煤矿开采中的充填技术的基本内容,再详细的分析了充填采矿技术在煤矿开采中的具体应用,简要的研究了在煤矿开采中充填采矿技术的未来发展前景。

关键词:煤矿开采;充填技术;应用引言我国工业化的发展也带动了我国社会经济的发展,我国越来越需要能源资源,煤炭资源是我国目前的一种非常重要的能源,这也导致了煤矿开采的工作效率渐渐成为人们都十分关注的重点问题。

我国部分地区的煤矿资源处于枯竭的状态,造成煤矿的开采作业向着地下更深的部位转移,这就加大了煤矿开采作业的难度并导致了环境的污染问题。

这时有效合理的运用充填采矿技术就能更好的解决这些问题,并积极的提升煤矿开采的工作效率,确保施工人员在煤矿作业时的人身安全。

1充填采矿技术的特点在进行采矿的过程中,由于充填采矿技术在进行回采作业的时候,拥有充填体的保护,因此安全性较高,并且在新型回填的过程中同时进行填充材料的运输。

采矿工程中充填技术的应用

采矿工程中充填技术的应用

采矿工程中充填技术的应用摘要:煤矿资源对人类生产、生活有着举足轻重的影响,采用高效的采矿与支护技术可以提高煤矿的开采效率率。

当前,我国已涌现出多种矿山技术,这些技术均已通过实践检验,确保了矿山作业的安全性。

文章重点讨论了矿山开采中的充填开采技术及其在矿山工程中的应用。

关键词:采矿工程;充填法;应用引言在目前的工业技术发展下,对于煤矿资源的需求量不断增长,然而,随着开采难度相对较低的煤矿资源的不断减少,剩余煤矿资源的开采难度不断提高,因此,煤矿开采的发展也受到了一定的制约。

如果不加强采掘工艺,不能对这些问题进行及时的剖析与处理,将造成许多煤矿资源得不到充分的开发与利用。

一、采矿工程中的充填开采技术(一)露天采矿工艺在采矿工程中,露天采掘工艺是一种比较普遍的工艺,其安全性高、施工方便、发生事故的可能性小。

在科技进步的情况下,对露天开采工艺进行了优化,既可以极大地提高其工作效率,又可以有效地保障其工作质量。

采用新型机械设备,能高效地将煤层上覆岩层除去,从而明确了矿井的来源,提高了采矿工作的针对性。

露天开采工艺的另外一个优势就是可以在户外进行,而且可以使用大型机械,大大地增加了开采的工作效率。

在矿区范围很小的情况下,若采用充填开采、倾斜开采等工艺,则要耗费很多的时间和能量来完成一系列的辅助性工作。

而采用露天开采这种工作方式,可以使开采时可能出现的损失得到很大程度上的减小,也可以使不必要的投资支出得到很大程度上的减少。

(二)倾角分层开采斜井采矿技术含量高,采矿条件苛刻,需要对斜井采矿进行深入的调研和分析。

要根据矿物层厚度的不同,对其进行精细的分级,例如:开采厚度较大,开采高度较高。

还要根据矿井的实际条件,选用合适的容量和动力的采矿设备,避免了采矿面的压坏,进而提高了开采的效率和安全;在开采过程中,还需要建立与之相适应的支撑体系,防止开采过程中的岩体发生塌陷,以确保开采过程中的稳定。

通过对该方法的综合分析,确定了大倾角煤层采用保护支架回采方法,并对大倾角煤层采用悬移支架、铰接顶梁联立式液压支架及伪斜巷放顶煤方法进行了综合评价。

浅谈煤矿开采中的充填采矿技术应用

浅谈煤矿开采中的充填采矿技术应用

浅谈煤矿开采中的充填采矿技术应用摘要:虽然在当前社会的不断发展下各类新型能源出现,作为不可再生资源,煤矿资源仍旧占据了一定的比例,且在整个开采过程中会对生态环境造成影响,其中为从根本上减少煤矿开采所带来的负面影响,充填采矿技术得到有效应用,为进一步分析充填采矿技术的有效性,本文多方面的展开了分析与研究,旨在实现煤矿开采的可持续发展。

关键词:煤矿开采;充填采矿技术;应用众所周知,当前我国矿产资源已经迈入了高峰期,且矿产业面临地质灾害与生态环境双重困境,为实现资源再利用,推动可持续发展,充填采矿技术得到了有效的应用。

其中在与传统采矿方式的对比中可以了解到,充填采矿技术可以提高矿石的回采率,减少资源浪费现象,并且还可以提高采矿的安全性,除此之外,充填采矿技术在井下无轨自行设备中得到广泛应用,现逐渐发展成为了开采效率高且具备环保性的采矿方法。

一、充填采矿技术的概念与类型从理论上分析,充填采矿技术是应用人工力量对矿区支护的一种采矿方式,尤其在伴随着采矿作业深度的不断增加,需要做好采空区防护工作,并且严格按照实际的发展情况向采空区输送填充材料,实现对围岩的控制,减少崩塌现象的发生。

其中从类型上分析,充填采矿技术主要包括三种:第一是干式充填法。

干式充填法主要是将采石场所提供的碎石作为主要的采空区填充材料,将石料进行破碎加工,用人工机械的方式将其送到采空区,从某个角度分析,干式填充法可以实现矿房与矿柱的相互分离,并且在进行回采的时候可以严格按照先采房后采柱的方式,形成自下而上的顺序。

除此之外,在整个充填过程中,还需要根据回采的效果进行推行,这种方式在经济价值较高的矿石开采中得到有效的应用,且保证矿体的整体厚度在四米以下得到应用,包括倾斜分层,上向水平分层等多种填充方法;第二种是水力填充法。

所谓的水力填充法主要是应用碎石、沙子、炉渣等各类材料,将其作为主要的填充物,并且通过输水管道的方式用水流的力量对材料加以运输,水力填充,将水和填充材料混合成砂浆,并且应用泵压或者自然水压的方式,从钻孔中将填充物运输到回采作业区域之内进行脱水处理,这样可形成有效的田冲体。

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空巷充填工艺在采区煤柱回收中的应用
作者简介:王㊀峰(1988-),男,山西长治人,本科,研究方向:采矿工艺㊂
王㊀峰
(山西潞安环保能源开发股份有限公司五阳煤矿,山西长治046200)
摘㊀要:采区煤柱的有效回收可以大幅度提高资源回采率,延长矿区服务年限;但采区煤柱回采范围内各类准备巷道㊁硐室往往较多而密集,且成巷时间较长,随着周边逐渐采空,矿压显现明显,使煤柱回收过程中围岩难以控制㊂文章介绍了五阳煤矿78采区煤柱工作面使用了空巷充填工艺,它有效解决了围岩控制难题,且减少了巷道漏风跑风,优化了通风系统,对提高矿井资源回收率,促进安全高效生产具有十分重要的意义㊂关键词:煤柱回收;空巷充填;围岩控制;技术应用中图分类号:TD823
文献标识码:A
文章编号:2096-2339(2018)04-0081-02
㊀㊀为最大限度回收矿井资源,提高采区资源回收率,提升顶板管理水平,在五阳煤矿78采区煤柱回采工作面实施空巷充填工艺,充填主要采用超高水材料与水融合,在有效控制围岩稳定的同时满足采煤机截割要求㊂
1㊀工程概况
五阳煤矿78M回采工作面开采对象为山西组中下部3#煤层,煤层赋存稳定,厚度4.72 5.50m,平均5.17m,倾角2ʎ 5ʎ,平均4ʎ㊂78M回采工作面为78采区煤柱回收工作面,其东部㊁西部均为78采区采空区,南部㊁北部均为78采区准备巷道,属孤岛煤柱工作面,4条78采区准备巷道垂直于切眼,横贯整个工作面,且其回采范围需过各类空巷共计25条㊂
2㊀空巷充填的必要性
78煤柱工作面所含各空巷由于成巷时间较长,且同
时受周围采动㊁应力集中等多种原因的影响,大多都存在顶板下沉㊁底板鼓起㊁两帮回缩变形等情况,空巷围岩破坏严重,两帮煤(岩)体破碎㊁围岩强度较低㊁松动圈范围较大㊁裂隙发育至围岩深部,难以发挥原有支护效果㊂
㊀㊀78煤柱工作面回采过程中,直接顶空顶长度增加,易造成空巷上方顶板提前断裂,工作面过空巷过程中,工作面超前支承压力的叠加,易导致支护已遭到破坏的空巷顶板超前垮落,使工作面无法正常推进,同时空巷区域可能串风,造成通风系统紊乱,危险性高,影响矿井安全生产㊂
因此,为保证78M工作面安全高效生产,决定采用充填的方式提前维护空巷㊂
3㊀充填材料选取
3.1㊀空巷充填材料选取的原则
空巷充填所需材料需满足以下性能:(1)材料力学性能:充填材料终凝强度达到1 2MPa,并且强度配比易于调节;(2)充填材料易于采煤机截割,破碎后成块状,不粘滚筒;(3)环保认证产品,充填材料须为无机粉状;(4)无污染,性能稳定,技术成熟㊂
3.2㊀空巷充填满足选取原则的材料
经过调研以下材料符合巷道充填的基本要求:(1)超高水材料;(2)高水材料;(3)发泡水泥;(4)瑞米充填材料㊂3.3㊀空巷充填材料比较及选取,如表1㊂表1㊀空巷充填材料比较
序号材料名称材料优点
材料缺点
1超高水材料①水灰比和添加剂配比变化,可生成不同强度的凝结体㊂②塑性好,且凝结体有微膨胀性㊂③单位体积凝结体含水量大,充填材料用量少,且可实现远距离输送㊂④具备高水材料所有优点㊂
①强度变化范围小,整体胶结性差㊂2高水材料①凝结时间短,早期强度高㊂②受水的侵蚀㊁浸泡后强度不降低,结构不被破坏㊂③恢复性情,凝固体压裂后,在保水状态下存放一段时间后,所压裂的凝固体裂隙可重新弥合㊂
①强度变化范围小,整体胶结性差㊂②煤机截割时容易粘结滚筒,不易洗选㊂3发泡水泥①发泡水泥具有可泵性好,防水能力强,冲击能量吸收性能好,可大量利用工业废渣㊂②发泡水泥采用泵送方式一次性整体浇注,速度快㊁质量高㊂发泡水泥无毒㊁无味㊁无挥发性,不会对人体造成危害㊂
①强度较高,采煤机截割困难㊂②机组截割时震动较大,对煤机构件磨损大㊂4
瑞米材料
①可塑性型强,可伴随巷道变形而自身变化㊂②封闭性好,固化充填材料的发泡膨胀效果,可保证巷道封闭严实㊂③运输要求较低,可实现长距离泵送㊂
①材料受环境温度的影响,膨胀量会发生发生变化㊂②材料在输送及使用过程中会产生大量粉尘,对人体伤害较大㊂
18
㊀㊀根据以上对现有材料的分析表明,若选择高水材料作为空巷充填材料,则采煤机截割时容易粘结滚筒,增加采煤机负荷,且大量高水材料混入煤炭中,为后期洗选造成一定困难㊂若选择发泡水泥㊁瑞米充填材料但作为空巷充填材料,由于其强度较大,极易损坏采煤机构件,且
易造成工作面回采效率低下㊂因此,综合考虑选择超高水材料作为空巷的充填材料㊂
4㊀施工工艺
4.1㊀充填工艺与系统
为实现78M综放工作面安全开采,保证在回采工作面超前支承压力作用下,空巷顶板不发生冒落,需要充填体及充填过程具备以下特点:
(1)将需充填的空间充满㊁保证接顶;(2)充填体有适当的强度,有效支撑顶板,且后期在压力作用下可以有较大的塑性变形;(3)快速充填,减少充填施工时间;(4)充填工艺简单,充填系统易于操作㊂
根据试验及实践结果,结合井下环境㊁使用途经及材料性质等综合因素考虑,浆液水灰比最佳比例为6ʒ1,凝结体强度约为0.9 1.0MPa㊂
充填时根据巷道底板标高,将注浆管放在位置较高的巷道口㊂充填前需在起止两侧打设封浆设施㊂封浆设施可由木立柱(或单体液压支柱)结合木板并附着一层风筒布构成,或使用空心砖进行边砌边充的方式进行充填㊂待封闭设施出浆后,需封闭出气管路,待充填管路压力显现后再停止充填,以保证空巷充填完整牢固㊂充填系统工艺:超高水充填为甲㊁乙两料按1ʒ1的比例配比后使用㊂首先需准备两组搅拌桶,分别搅拌甲㊁乙两料,两料在各自搅拌桶内根据6ʒ1的水灰比进行搅拌融合,同时分别注入充填泵的两趟输送管路,经过混料器进行融合,注入巷道中快速凝固㊂如图1所示:1#搅拌桶搅拌甲料㊁3#搅拌桶搅拌乙料,2#㊁4#搅拌桶分别加水,通过吸浆管路同时分不同路径进入注浆泵,泵体加压后通过出浆管注入混料器进行融合,而后注入巷道中㊂
图1㊀注浆设备配置示意图
4.2㊀安全防护及要求
(1)存料与检修㊂为保证连续施工,井下泵站存料不得低于一天的用量,现场必须做好防潮工作㊂检修工需定时对充填泵等相关设备及线路进行检修㊂(2)运输与搅拌㊂在贮存㊁运输及搅拌过程中不得混入杂物㊂
(3)安全与防护㊂超高水材料本身无毒无害,但乙料中含有的石灰对粘膜有刺激作用,工作时必须注意劳动保护,穿戴用防尘纤维制作的工作服㊁胶皮手套等㊂若不慎接触到皮肤,应立即用干布擦掉,然后流水冲洗㊂4.3㊀充填施工及要求
当巷道两端封闭墙打设完成后,安排专人对其抗压程度进行全面检查,合格后方可启泵㊂当混合器出料口流出均匀甲㊁乙混合料浆后,将混合管并入预先挂设在空巷最高点的充填管路中,开始进行充填㊂在充填过程中,应安排专人观测密闭墙体变化,发现问题立即停止充填进行处理㊂每一阶段充填结束或暂时中断充填时,均需对充填设备和管路进行冲洗清理㊂
4.4㊀效果分析
空巷充填工艺在五阳煤矿78采区煤柱回采中的成功实施,使采区资源回收率提高5%,工作面正规循环率提高36%,减少空巷维护用工约2100个㊂
5㊀结语
综上所述,空巷充填工艺在采区煤柱回采中的应用,较好地解决了回采范围内密集空巷围岩控制难度大的问题,保证了工作面通风系统合理高效,为提高矿井资源回收率提供了技术支持,为矿井安全高效生产提供了可靠保障㊂
28。

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