煤矿井下充填式开采技术分析
金属矿山井下开采方法及安全管控措施
金属矿山井下开采方法及安全管控措施摘要:随着社会的发展与科技的进步,冶金行业已成为了国家经济发展的重要命脉,其涉及到的领域十分广泛,如钢铁、有色金属、贵金属、稀有金属都属于其领域范畴。
这些领域的存在与发展几乎均依赖金属矿山的开采,据调查显示,目前金属矿山所提供的矿产资源在相关领域内仍然占据了超过90%的比重,这不仅在一定程度上促进了国内经济的发展,更满足了随着社会发展而骤增的矿产资源需求量。
因此,金属矿山的开采目前仍然是金属领域及矿业领域炙手可热的研究课题。
针对这一情况,本文将对连续采矿技术概念、金属矿山的采矿现状进行阐述,并以此为依据分析科学的井下开采采矿方法,最后对其相关安全管控措施做出探究,以此为相关从业者提供理论参考。
关键词:金属矿山;井下开采;采矿方法;采矿现状;安全管控措施一、引言近年来,我国采矿行业的发展日新月异,目前在井下采矿领域已应用了连续采矿技术,而连续采矿技术作为全球范围内广泛应用的一类采矿技术,其应用标志着我国的采矿行业已基本达到全球先进水平,基本实现了井下操作的智能化、机械化与连续化。
金属矿山的井下开采涉及到的作业项目一般较多,就目前而言,其主要涉及的作业内容包括但并不仅仅限于施行安全维护、采矿施工的实施等等,这些内容皆是开采工程的重中之重,但在此之前,要确保矿建工程顺利开展,首先需要保证的便是矿建施工的质量,唯有对矿建施工的质量做出保证,井下开采采矿作业方才能够得以顺利开展,这已经对相关领域及单位带来了一定的技术要求。
而与此同时,近年来随着我国基建工程等诸多工程规模的扩大,国家方面针对金属矿产时采矿力度也逐步增大,这更增加了金属矿山井下采矿的技术要求与开采压力。
由此可见,为了同时确保金属矿的开采效率与质量,开采方面不仅需要熟练地掌握井下开采采矿技术与方法,还需要做好安全管控措施,实现经济效益、效率、质量以及安全系数的多向提升。
二、常见的金属矿山井下采矿方法所谓“采矿方法”,即确保采矿方能够以安全且经济的方式将处在矿块、矿柱以及矿房内的矿石开采出来的手段,其主要内容主要涉及对矿块的精准切割、对矿石回采以及对采矿区的处置等多方面的工作。
采矿工程超高水充填材料应用标准
采矿工程超高水充填材料应用标准摘要:在煤矿开采环节经常会存在着以下几个问题:煤炭自燃发火、工作面过空巷等,这些问题在老矿井中尤为明显,严重影响着矿井开采的安全性。
现如今超高水充填材料在采矿工程中有着十分广泛的应用,可以起到很好的预充空巷和防火灭火的作用。
本文将对超高水充填材料的注浆防火技术、欲充空巷开采技术以及充填开采技术进行深入分析,希望可以促进煤炭采矿工程的顺利施工。
关键词:超高水填充材料;煤矿工程;具体应用超高水充填材料由两部分组成的,一部分是以铝土矿为主要原材料经过烧制和复合超缓凝剂组成,另一部分是由石膏与复合速凝剂组成,在使用时需要将两种液体按照等体积比例混合,在混合一段时间后即可凝固成具有相对强度的充填材料。
超高水充填材料不仅无毒无害,而且制作过程简单,两种液体在混合后的8~30分钟内就可呈现初凝状态,凝固后的抗压强度可达到0.66~1.65MPa,并且单浆液能够做到长时间运输且不凝固,因此在采矿工程中具有十分广泛的应用[1]。
1超高水材料充填开采技术及原理1.1超高水材料充填开采技术利用超高水材料对采矿区进行充填,常用的方法有混合式充填法、开放式充填法以及袋式充填法等,施工人员需要结合矿井的实际情况选择合适的充填方法。
超高水材料充填技术在应用时涉及到浆体制备、材料储运、浆液输送、采空区充填等几个步骤,具体的技术流程如图1所示,其中制备浆体是整个充填技术的核心所在,现如今已经实现了由PLC系统进行自动化控制。
1.2超高水材料充填开采技术的原理分析矿井在开采后采空区的上覆岩层会形成裂隙带、弯曲下沉带以及冒落带,彻底形成这三带需要一定时间,也就是具有一定的滞后特点,所以利用超高水材料进行充填就是利用矿井开采后的缓冲时间,让采矿区域充满超高水材料并且胶结在一起,这可有效防止采空区顶板塌落,使得上层岩石的活动趋于稳定,确保采空区域的安全性。
同时对裂隙带空隙以及冒落带进行密实充填,也会极大的降低下沉带的下沉空间,从而控制地表的下沉量,这可有效防止地表塌陷,降低对地面的影响。
充填介绍
结合掘进机(或连采机)性能和支护难易程度,设计充 填巷宽度为4.0~6.0m,远小于采深的四分之一,是可靠的, 能确保地面建构筑物安全。 隔离煤柱宽度 隔离煤柱的合理留设,可使这些煤柱(或连同充填体一 起)具有足够的稳定性,能长期地支撑上覆岩层,维护地表 稳定而不塌陷。为了保证煤柱具有足够的强度,必须满足煤 柱承载的稳定性系数。一般为4.0~6.0m。
3CaO3Al2O3CaSO4+8CaSO4+6CaO+96H2O3( 3CaOAl2O33CaS泵
机 送 输 旋 螺 A料 A搅拌桶
输送系统 水泵
水仓
水泵
A浆液 缓冲池 水泵
输送管路
机 送 输 旋 螺 B料 B搅拌桶
混水器
制浆系统
B浆液 缓冲池
高水膨胀材料
高水膨胀材料以粉煤灰、生石灰和水泥为主要原料,以石 膏为调节材料,按一定比例配合与水搅拌成混合料浆。 各组成材料之间在一定温度下相互反应,产生一系列的水 化物。粉煤灰中的二氧化硅、三氧化二铝、氢氧化钙、各 种辅料发生反应,生成水化硅酸钙(C2S2H凝胶),水化铝 酸钙(CAS)。这些产物将固态充填体中各固体颗粒胶结 在一起,形成牢固的充填体。 3CaO.AI2O3+6H2O=3CaO.AI2O3.6H2O(水化铝酸钙) 2(2CaO.SiO2)+4H2O=3CaO.2SiO2.3H2O+Ca(OH)2 3CaO· SiO2+nH2O=xCaO· SiO2· yH2O+(3-x)Ca(OH)2
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减沉效果
充填开采地表沉陷的主要影响因素是:充填前顶板下沉量 、充填体欠接顶量和充填体压缩量。其中,充填体压缩量 起主要决定作用。
进路式充填采矿法充填接顶技术要点及有效应用
2022年 6月下 世界有色金属53采矿工程M ining engineering进路式充填采矿法充填接顶技术要点及有效应用关鑫磊,孙京阁,蒋晓龙(山东黄金矿业(玲珑)有限公司,山东 烟台 265400)摘 要:进路式充填采矿法实施中最为重要的一个工艺环节就是充填接顶,与此同时,充填接顶还是现阶段充填工艺非常关键的一个技术难点。
在现代矿产生产行业发展的过程中,进路式充填采矿法得到了非常广泛的使用,并且,就算矿体及生产环境是不同类型的也可以很好的适用,以此实现回采率的全面提升,并且实现采空区暴露时间的有效缩短,最后提升整体工作的安全性跟高效性。
现阶段,大多数地矿产生产环境是比较复杂的,并且还对安全标准要求更为严格,进路式充填采矿法充填接顶技术的推广使用是非常重要的。
在实际生产的过程中,如果面对的是已经回采进路的采区,那么一般情况下接顶率是比较低的,甚至还会影响到充填体的稳定性,甚至产生安全隐患。
所以在实际工作中,应该格外重视进路式充填采矿法充填接顶技术要点及有效应用。
关键词:进路式充填采矿法;充填接顶技术;应用中图分类号:TD803 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2022)12-0053-3Key points and effective application of filling and roof connection technology in drift filling mining methodGUAN Xin-lei, SUN Jing-ge, JIANG Xiao-long(Shandong gold mining (Linglong) Co., Ltd,Yantai 265400,China)Abstract: The most important process in the implementation of drift filling mining method is filling and roof connection. At the same time, filling and roof connection is still a key technical difficulty of filling technology at this stage. In the process of the development of modern mineral production industry, drift filling mining method has been widely used, and even if the ore body and production environment are different types, it can also be well applicable, so as to comprehensively improve the recovery rate, effectively shorten the exposure time of goaf, and finally improve the safety and efficiency of the overall work. At this stage, the production environment of most mines is relatively complex, and the requirements for safety standards are more stringent. The popularization and application of the filling and roof connection technology of drift filling mining method is very important. In the actual production process, if the face is the mining area with the stoping route, the roof connection rate is generally relatively low, which will even affect the stability of the filling body, and even cause potential safety hazards. Therefore, in practical work, we should pay special attention to the key points and effective application of filling and roof connection technology of drift filling mining method.Keywords: drift filling mining method; Filling and capping technology; application收稿日期:2022-06作者简介:关鑫磊,男,生于1987年,满族,黑龙江萝北人,本科,采矿工程师,研究方向:采矿工程。
采矿业中的矿山开采技术与方法
采矿业中的矿山开采技术与方法矿山开采是采矿业的核心环节,对于矿产资源的开发和经济发展具有重要作用。
在采矿业中,采用合理高效的矿山开采技术与方法,不仅可以提高矿产资源的开采效率,降低生产成本,还可以减少对自然环境的破坏。
本文将介绍几种常见的矿山开采技术与方法。
一. 直接浸染法直接浸染法是一种常用的矿山开采技术,适用于高品位的矿石。
该技术通过将溶剂浸入矿石中,使有价金属溶解于溶液中,再经过萃取、析出等工艺,得到金属的纯度较高的产品。
该技术具有工艺简单、操作方便、提取效率高等特点,但其对矿石质量要求较高。
二. 隧道开采法隧道开采法是一种常见的地下矿山开采方法,适用于狭窄、纵深较大的矿体。
该方法是通过在地下挖掘隧道,采用掏底、爆破、清理等工艺,将矿石逐层开采。
隧道开采法具有矿石损失小、灾害风险低等特点,但对开采工艺的要求较高,需要解决通风、排水等问题。
三. 回采法回采法是一种常用的地下矿山开采技术,适用于大规模矿体的开采。
回采法采用逐层开采的方式,通过将矿体中的矿石从下往上开采,再沿斜坡或井道将矿石运送至地面。
回采法具有开采效率高、矿石损失小等特点,但对地下设施的要求较高,需要解决巷道支护、矿石输送等问题。
四. 看守充填法看守充填法是一种常用的地下矿山开采技术,适用于矿床规模较小、矿石品位低的情况下。
该技术通过预先将非有用矿石填充至采矿空间,再通过隔板控制采矿进程。
看守充填法具有节约矿石资源、减少矿石损失等特点,但对地下支护、充填材料的选择等问题需要解决。
五. 矿山开采环境保护技术除了矿山开采技术与方法,矿山开采环境保护技术也是采矿业发展中不可忽视的一环。
矿山开采过程中会产生大量的废弃物和废水,对周边环境产生负面影响。
因此,采用合适的环境保护技术,如封闭式采矿、循环利用废弃物、废水处理等,对减少环境污染具有重要作用。
总结:矿山开采技术与方法是采矿业中的重要组成部分。
通过选择合适的开采技术与方法,可以提高矿产资源的开采效率,降低生产成本,减少对自然环境的破坏。
进路式充填采矿法充填接顶技术及应用
进路式充填采矿法充填接顶技术及应用摘要:现阶段,随着社会的发展,我国的金属矿采矿工程的发展也越来越迅速。
进路式充填采矿法能适应各类复杂矿体,可最大限度地提高采矿回采率,而且具有采空区暴露时间短、回采安全等优点。
因此,多被应用于矿岩不稳固、顶板允许暴露面积小的矿山开采中。
但是,在应用过程中,已回采的进路采场存在充填不接顶或接顶率低的现象,导致充填体稳定性较差,顶板实际暴露面积增大,在下一步回采进路过程中,充填体极易受采动影响导致充填体片帮和倒塌。
影响充填体接顶率的因素主要分为以下几个方面:①充填料浆自流坡度。
由于充填料浆骨料会发生沉降,因此充填管道出料口到采场边缘会产生自由坡度,当出料口接顶时,采场边缘并未接顶。
②充填体自然沉降。
一般充填料浆沉降率为1%~10%,充填料的沉缩会导致充填体不接顶。
③充填系统和料浆参数。
充填系统和工艺要求充填料浆要有好的流动性,进而限制了料浆浓度,低浓度充填料浆进入采场内由于脱水影响了采场的接顶效果。
关键词:进路式充填采矿法;充填接顶技术;应用引言进路充填采矿法,充填体的强度及其结构、进路充填接顶率或进路充填充满率直接影响和决定采矿安全程度和充填成本高低,本文对进路充填采矿法如何确定充填体的强度及其结构,如何改进充填工艺技术提高进路充填接顶率或进路充填充满率进行了探讨。
1阐述进路充填工艺技术通过分析国内外的作用机理,当充填体成为地层与岩层之间的共同体时,它便具有隔离、应力吸收等作用,能够切实应用到地层的自组织系统中,当填充物填满整个采矿空区时,充填体才会转换成地层与岩层之间的共同体;若是充填物无法充满采矿空区,充填体只会成为支撑结构。
所以,在展开进路充填工作时,要尽量将填充物填满整个采空区,从而形成共同体,这是确保采场稳固的基础。
采矿法充填物充满度的参数是进路充填体接顶率,充填体接顶率能够利用线接顶率来表示,则充填体充满度利用体积充满率来表示。
致使进路充填充满度或是接顶率受影响的因素有充填体收缩率、进路布置形式、路充填工艺、充填料浆浓度等。
采矿工程中井下采矿技术措施分析
采矿工程中井下采矿技术措施分析摘要:随着我国在科技领域的持续进步,确保井下采矿技术工作的高效进行变得尤为关键。
这不仅可以为我国的井下采矿方式带来新的选择,还能保障井下采矿活动的整体安全与稳定。
在新时期背景下,为了更好地提升井下采矿技术水平,必须要对现有的采矿技术进行不断创新与改进。
为了推动我国的采矿行业健康快速地发展,创新井下采矿的技术手段,增强井下采矿技术人员的专业素养和能力,并完善相关的技术制度。
所以在实际的开采过程中,必须要重视对井下采矿技术以及井下采矿技术发展前景的研究与分析。
关键词:井下采矿;技术;发展趋势;分析引言井下采矿是一项充满挑战的任务。
随着资源的持续减少,必须提高资源的开采效率和质量,以减少资源的浪费和对环境的负面影响。
同时,要重视安全问题,加强矿山地质勘查与管理,做好地质灾害防治工作,避免事故发生。
随着科技的持续发展,井下的采矿方法也在持续改进,这有助于简化井下采矿的复杂性并降低安全事故的可能性。
1井下开采概述在矿产资源的开采过程中,井下开采是一种与露天开采方式相匹配的方法。
井下开采技术主要包括采矿方法和采矿方法等内容。
相较于露天的开采方法,井下的开采技术难度显然更高,但鉴于绝大部分的矿产都被埋藏在地下,因此必须选择井下的开采策略。
井下采矿可以提高资源利用率,降低矿石开采成本,减少环境污染,从而有效促进我国矿产事业的快速健康发展。
在矿产资源的生产活动中,井下的开采方法被视为最关键的手段,因此对井下开采技术的研究具有深远的实际意义。
目前我国的矿山资源主要分布于一些比较偏僻的地区,所以井下开采工作也受到了很多限制。
在实际操作中,为了满足矿山开采的实际需求,井下开采对其开采量和开采方法进行适当的调整,以适应当前社会的发展趋势。
目前我国矿山资源比较丰富,但是因为地质条件比较复杂,所以导致开采工作受到很大阻碍。
随着工业化进程的加速,社会对井下开采技术的需求也在不断增长。
传统的开采方式已经难以满足这些需求,因此矿产单位对井下采矿技术进行相应的调整。
矿山充填开采的效益调查与分析(6稿)
1、地表不均匀下沉时,车辆容易发生交通事故;
2、下沉量大且潜水位高时,影响其使用寿命。
导水裂隙带可能会与水体沟通,严重时将会导致淹井灾害。
倾斜
变形
倾斜变形较大时,造成建筑物结构中间折断,影响排水系统,威胁人身安全。
引起路面倾斜,影响车辆正常运行。
导致水体两侧的坝体、坝基受力不均,容易引发溃堤灾害。
⑶大气污染问题
当前“三下”采煤对大气环境的污染问题主要表现在煤矸石自燃释放的污染气体,主要是CO(一氧化碳)、CO2(二氧化硫)、SO2(二氧化硫)、H2S(硫化氢),这些物质对大气环境的污染最为严重。
CO:是煤矸石的含碳物质在不完全燃烧下产生的,大量的一氧化碳对周边人畜和其它动物构成严重的威胁,并且其浓度达到一定范围还会引起爆炸。
前言
我国是一个多煤少油的国家,2010年煤炭占我国一次性能源生产和消费的比例高达60%。随着经济的飞速发展,煤炭资源消耗大幅增加,可开采量日益短缺。一方面由于煤炭可开采资源不断减少,开采深度下延,成本加大;另一方面建筑物下、水体下、铁路下(简称“三下”)压着大量可开采的煤炭资源无法有效开采出来。据统计我国现有煤炭储量约1.02万亿吨,但是有效开采量仅3000亿吨左右,而国有煤矿的建筑物、水体、道路下压煤量就达138亿吨。“三下”压煤直接影响了矿井接替,缩短矿井服务年限,同时煤炭开采中产生的煤矸石大量露天堆放,不仅严重污染生态环境而且对社会和经济发展危害极大。随着煤炭开采技术水平的提高,充填开采技术得到了极大发展。充填开采不仅能大量回采“三下”压煤,提高煤炭产量,而且能有效控制地表下沉,减少煤矸石对水资源、大气和土壤的污染,具有很高的经济、生态和社会效益。
条带开采方式虽然不需要对村庄进行整体搬迁,但是还会产生一定的地面沉降,造成地面建筑物的破坏,采用什么方式对建筑物进行修补和补偿金额等问题引发了政府、企业和人民之间的矛盾,如果不能很好的处理这些矛盾和分析,对于所在地区居民的生产生活也会产生相当大的影响,对构建社会主义和谐社会产生不良影响。
垛式充填开采技术研究与探讨
垛式充填开采技术研究与探讨关键词:煤矿开采;沉陷;部分充填;垛式充填;关键控制层煤炭是我国能源保障的重要支柱,由于能源需求的不断扩大,煤矿的开采规模也越来越大。
由于我国95%以上的煤矿为井工矿井,且普遍为垮落法开采,这就势必会造成开采地区的地面沉陷、地表水下漏,继而将导致地上建/构筑物和生态环境的破坏,而且煤矿开采在地面堆积的煤矸石、粉煤灰等固体废弃物和排出的矿井废水也会造成环境污染。
随着国民环境保护意识和对生活质量要求的不断提高,这种疯狂的掠夺式生产方式再也不能持续发展下去了。
这就要求必须转变传统的煤炭开采模式,采用高效、经济、科学、合理的绿色开采新技术。
因此,如何控制煤矿开采沉陷,且有效控制治理成本?则研究部分充填(垛式充填)开采技术对此具有重要意义。
1 煤矿开采地表沉陷产生的不良影响井工煤矿垮落法开采,引起岩层破坏与移动,严重的会破坏生态环境,主要表现在:1)地表开采沉陷,建/构筑物损坏,土地荒漠化;2)破坏地下水资源;3)排放大量瓦斯、煤矸石、矿井水,污染环境。
过去,一般是以搬/拆迁了事。
但现在随着国民思想意识的不断提高,已不是简单搬/拆迁就能了事的了。
煤矿,也包括金属矿、非金属矿,开采引起的环境损害,如果处理不及时、不到位,很容易激化矿农关系,有的甚至演变成尖锐的社会矛盾,影响和谐社会建设。
有报道:煤矿开采污染、破坏所及“满目疮痍”。
老百姓面对煤矿开采环境损害的无奈:煤矿发大财,百姓遭大灾。
地上黑水淌,地下水漏光,树木快死光,吃水成难题,住房没保障。
随着国家对环境保护越来越重视,老百姓环境保护意识、维护自身合法权益意识越来越强,煤矿开采环境损害越来越不能一个“赔”字了得。
因此保护煤矿开采区的生态环境,采用可持续发展战略的绿色开采则是今后必然趋势。
那么,如何实现绿色开采,既能够保护地表的建筑物不受损坏,又能将其开采成本控制在可承受范围内,则是当下矿井开采领域亟待解决的难题。
2 绿色开采内涵1)对原有矿井废弃(或有害)物观念的转变。
煤矿充填式开采与无煤柱开采调研报告
煤矿充填式开采与无煤柱开采调研报告煤矿充填式开采和无煤柱开采是当今煤矿工业中非常流行的开采方式。
近年来,我国煤矿工业在推进充填式开采和无煤柱开采方面取得了许多进展。
本文调研了煤矿充填式开采与无煤柱开采的优缺点,技术实现方案以及未来发展趋势。
一、煤矿充填式开采煤矿充填式开采是一种在煤矿采空区域进行支护和充填的方式。
它可以减少采空区域对地下和地上环境的影响,提高煤炭的回收率,同时也可以减少采矿过程中的工伤事故。
采用充填式开采,可以使煤炭全部开采出来,煤炭开采的效益大大提升。
充填式开采的主要优点包括:1. 改善采矿的条件:在充填式开采中,采空区可以通过充填物保持稳定,从而改善了采矿的条件。
2. 改善煤炭质量:煤炭在采空区域内经过充填物和采掘的封闭操作来提高煤质,从而提高煤炭回收率。
3. 减少采矿伤害:在充填式开采中,充填物可以防止采空区的塌方等事故,从而减少采矿伤害和生产维护的费用。
充填式开采的主要缺点包括:1. 充填材料成本高:采用充填式开采,需要使用大量的充填材料,充填材料的成本较高,从而增加了生产成本。
2. 充填工艺较复杂:充填式开采需要使用特定的充填工艺,因此需要投入相应的人力和物力资源。
3. 对于比较深的采空区,充填成本更高。
二、无煤柱开采无煤柱开采是在采矿过程中,利用分段爆炸方式,将煤层分离出一条条小巷道。
无煤柱开采节约了太多煤炭,创造了更好的环境。
当然,其开采过程需要大量精细化操作。
无煤柱开采的主要优点包括:1. 提高煤炭回收率:无煤柱开采能够有效地提高煤炭的回收率,减少煤炭的浪费。
2. 降低采矿成本:无煤柱开采能够有效提高生产效率,降低采矿成本。
3. 改善采矿环境:无煤柱开采可以减少对采矿环境的破坏,从而改善采矿环境。
无煤柱开采的主要缺点包括:1. 开采过程中的安全隐患:无煤柱开采需要进行分段爆炸,爆炸过程中可能会造成安全隐患。
2. 对开采技术要求高:无煤柱开采的技术要求较高,需要开发煤层中的薄煤柱。
煤矿井下采矿技术及采矿方法
煤矿井下采矿技术及采矿方法摘要:在科技水准不断进步的大环境下,煤矿矿井采矿生产工艺也得到了巨大的突破,安全性及可靠性获得大幅提升,促使煤矿矿井采矿的工作安全性及可靠性得到提高。
同时现代煤矿井下采矿生产技术的应用及采矿方法的优化,能有效提升采矿工作的质量与效率,降低生产成本,提升煤矿开采企业的经济效益。
因此对煤矿井下采矿生产技术及采矿方法进行探析具有重要意义。
关键词:煤矿;井下采矿技术;采矿方法前言:伴随着对煤炭需要量的提高,当代煤矿业开采经营规模也不断扩大,一些煤矿企业盲目跟风开采、过多开采,生产中构成了很多安全风险,为了保证安全性和质量,就需要采用较好的技术性方式,开展科学开采,更好地服务经济基本建设。
煤矿井下采矿生产技术及采矿方法必须要根据实际情况来选择,最大限度地实现安全、高效生产目标。
1、当前井下采矿的现状伴随着工业生产的高速发展,我们对于煤炭资源的需要在不断地提升,这就促进在我国矿物资源的研发愈来愈规范化、规范化。
可是,即便如此在煤矿业的采掘过程中依然会遇到一些难题。
在操作过程中,不但规定需有过硬的理论基础,还要丰富多样的社会经验。
由于井下采矿是在地下操作的,所以开采人员要根据地质构造的不同因地制宜地采取不同方式进行,比如说崩落采矿法与空场采矿法就很容易造成地面坍塌。
在我们应用空场采矿法进行采矿时,有可能会造成着力点发生变化或者受到因为受力不均的不良影响而进一步造成地表坍塌。
在开采煤矿过程中势必会产生废料。
我们煤矿的开采过程就是将品质优良的煤矿提炼出来,相应的随着优质煤矿的产生也会有一些不可避免的废料排放。
比如:砂石、粉尘、以及废渣。
这些废料的存在严重地污染了我们的环境。
在实际的煤矿开采过程中会存在以上所述的问题这些问题都严重地威胁着施工人员的人身安全。
所以在真正的开采前要做好各种安全措施,同时在开采的过程中也要及时地对产生的废料进行处理。
不要省一时之力气而留下安全隐患,一旦发生安全事故将造成不可挽回的损失。
煤矿井下充填保水开采的技术模式探讨
煤矿井下充填保水开采的技术模式探讨摘要:煤矿充填开采不仅能够有效处置固体废弃物,减少传统煤炭开采过程中带来的环境污染,还可以实现废弃物和采空区地下空间的二次利用,对于推进生态文明建设具有重要意义。
因此,煤矿充填开采技术应不断加快发展新型煤矿充填材料和工艺装备,以适应煤炭开采技术发展水平,为建设“集约、安全、高效、绿色”的现代煤炭工业体系,实现煤炭工业转型升级发展提供技术支撑。
关键词:井下采矿;充填式;开采技术引言我国煤矿的赋存条件,总体来说是较为复杂的,并且煤层的赋存条件不同,煤炭的井下开采环境也存在较大的差异,因此,面对多样化发展的开采技术与采煤工艺,各煤炭企业需要具体情况具体分析,根据煤层的具体赋存条件,结合各种采煤工艺的适用条件进行综合考虑,能够在切实保障煤矿开采安全的同时,最大限度提高开采效率,并进一步促进煤矿企业的可持续发展。
1.1根据矿型选择井下采煤技术井下采煤技术中常见的有长臂开采技术和顶煤开采技术,为了井下采煤能顺利安全进行,这两种采煤技术的使用往往要根据井下煤矿的矿型和断层发育情况进行选择。
露天煤矿的开采往往进行直接开采就可达到煤矿开采的目的,但井下采煤受煤资源分布和构造约束,必须进行开采方式的精挑细选,只有运用正确的井下采煤方式才能进行高效安全的煤资源采集。
井下采煤技术的发展使得定向开采这一采煤技术得到较为广泛的应用。
定向开采是指根据煤资源事先进行勘探后,利用钻具在勘探位置进行煤矿开采的过程。
在钻具向煤矿层深入的过程中,要不断进行勘测,以确保钻具的钻入位置准确,避免轨道偏离。
1.2井下采煤作业难度大相比于地表采煤作业,井下采煤作业难度大,技术要求高,同时由于断层等构造的影响,会使煤层连续性遭到破坏。
此时井下采煤必须要因地制宜,满足地下开采的种种需求,因此井下采煤即使有采煤机械的使用也是一项难度较大的工作。
对此更应提升井下采煤技术,改进井下采煤器械,加强井下采煤的安全性,提高井下采煤效率。
对煤矿井下充填式开采技术的思考
对煤矿井下充填式开采技术的思考资源开发地区社会稳定的一个突出问题是地企矛盾,主要原因是煤炭开采引发地表塌陷、水土流失、道路断裂、基础设施和房屋破损,矿区百姓的生活、生计、生产受到严重影响,而往往矿方一次货币补偿难以解决长远民生问题。
随着国家能源需求的不断增加,采空塌陷区也将不断增加,将会有更多的群众生产生活受到影响。
因此,煤矿推行充填式开采技术,已经成为关系国计民生的大事,成为建设生态文明、推动科学发展的当务之急。
标签:煤矿;充填式;开采技术所谓“充填式”采煤,是指将粉煤灰、风积沙等硅质材料配以速凝剂、固化剂和膨胀剂等辅料,按照一定比例制成高水膨胀材料作为充填物,通过地面钻孔,输送管路从地面充填站输入井下,从而实现以填充材料换取煤炭达到突破开采禁区的采煤方式。
这种技术突破村庄下等建筑物、水体、道路、铁路下,这些采煤禁区内有煤也能开采。
此项采煤方式具有运行成本低,煤炭回收率高、地表无明显沉降等诸多优势。
1 充填式开采技术的意义重大近年来,煤矿井下充填式开采技术在全国一些煤矿得到了研究和应用。
充填式开采技术一般采用膏体充填、高水充填、煤矸石充填三种开采工艺,能有效减少对土地、水资源、生态环境的破坏,提高资源的回收率。
该技术对解决我国煤矿开采与环境保护、煤矿开采与城市发展、煤矿开采与水资源保护、老矿区资源枯竭等问题具有一定的现实意义。
据调查,采用传统的“条带柱式”回采工艺,一些现有老矿可开采储量特别低。
尤其是遇到大型建筑群、水体和铁路下(简称“三下”)的情况,煤矿开采受到限制。
而充填式开采技术则突破这一瓶颈在禁区采煤。
从而实现地下与地面相安无事。
实施充填开采,有效增加了我国老矿区煤矿可采资源量,有利于安全采出剩余煤炭资源,提高煤炭资源回收率,同时,有效地控制了地表移动变形,缓解了地表水系和地下水资源的破坏、煤矸石占压耕地。
结合我国一些充填式开采的实践经验,文章对适合充填材料、充填技术等进行进一步研究、试验,因地制宜地探索煤矿井下充填开采模式,并积极推动成熟的煤矿先行开展井下充填开采试验试点,为促进煤炭资源绿色开采,实现矿区和谐发展打好基础。
关于煤层开采中充填采煤技术的探讨
21年2 ( 0 2 月上)l 技创 新 与应 用 科
关于煤层县 煤 炭 工 业 局 竹 园分 局 , 南 富 源 6 5 0 ) 云 云 5 5 0 摘 要 : 着煤 炭 企 业 的迅 猛发 展 , 源储 量 不足 和环 境 污 染 的 问题越 来越 突 出, 重影 响 着企 业 的 可持 续发 展 。为 此 , 采 取 充 随 资 严 将 填 采 煤 的 方 法 , 中大批 专业技 术人 员 , 集 积极 与科 研 院校 合 作 , 功应 用 了综合 机 械 化 固体 充填 采 煤技 术 、 石 膏体 充 填技 术 、 成 矸 煤 矸石似膏体 自流充填技术和高水材料 充填技 术等 多种充填采煤 的方法, 获得 了巨大的经济效益和社会效益。 关键 词 : 矿 开采 ; 煤 充填 采煤 技 术 ; 讨 探 市场 经济 的发 展 , 了煤炭 资源 的大量需 求 , 了矿采 技术 的 加剧 推动 创新研 发 , 炭矿采 技术 的提高 , 煤矿 地下采 空 区顶 部岩层 出现 不 煤 导致 同程度 的 大面积沉 降 ,给 煤矿地 面建筑 物 以及井 下 开采 的稳 定运行 带 来 了严 重 的安全 隐患 。新 形势下 , 的矿采理 念 , 安全 成为煤 矿生 产 的主 导宗 旨。充填 式采煤 技术 , 预 防煤 矿采 空区地 表岩层 沉降 的新 技 术 。 是 本文针 对煤 矿充填 式开采 技术特 征进行 了简要 分析 ,阐述 了煤 矿充 填 式开采技 术 的应 用 。 1充填采煤 工艺 简介 ( 1 )固体 充填采煤 。固体 充填采煤是利 用洗煤 厂的矸石 和电厂 的粉 煤 灰通 过投料 管直接 投入 到井下 , 胶带机 运到工 作面 机尾 , 过充填 用 通 输送机运送到工作面采空区,充填采后空间。为提高对顶板的支撑强 度, 支架后部安装有夯实机构, 使松散的充填材料形成一个整体 , 控制 采 后顶板 的下沉 。(  ̄- 膏体充填采 煤。矸 石膏体 充填采煤是 先把大 2 q5 ) : i 块 矸石 破碎加 工 , 然后把 矸石 、 灰 、 用胶结 料 和水等 4种物 料按 粉煤 专 比例混合搅拌 , 制成膏体浆液 , 再通过充填泵把膏体浆液输送到井下充 填 工作 面 ,充填 由液压 充填支 架和辅 助 隔离 措施形 成 的封闭采 空区空 间。3 煤矸石似膏体自流充填采煤。 () 似膏体充填是将煤矸石破碎后, 筛 选 出粒度 合格 的矸石运 送到地 面制备 站 , 面充填 制备站 将水 泥 、 在地 粉 煤灰 、 矸石加水 制成质 量浓度为 7 ̄ 5 煤 2 ̄7%的胶结充 填料浆 , / 通过充 填 钻孑 和井下充填管道输送至井下待充填的采场 。() L 4 高水材料充填采 煤 。高水材料充 填是将 A 料 、 制成浆体 , 过各 自的泵送系统输 送 B料 通 到工 作面副巷 , 以一定 比例 进行混合后 , 流入工作 面采空 区进行充填 。 2充填采 煤技术 研究现状 充 填 开采技 术从 11 年在 澳大利 亚北 莱尔 矿应 用废 弃矿 石充 填 95 矿房 以来 , 近百 年的发展 过程 中 , 在 充填开 采技术 在金属 矿 山等 采矿 工 程应用中获得长足进步 , 并取得非常 良好的应用效果。 但在煤炭开采过 程 中还没有得 到广 泛退 刚使用 ,这主要 与煤炭 开采 的特 殊环境 条件 等 因素密不 可分 。因此 , 究 人员研 究 的一个 热点和难 点 。就 目前 我国常采 用 的充 填采煤 技术来 看 , 致可 以分 为膏体 充填 采煤 技术 、 充 填采 煤技 术 、 大 矸石 以及 高水材 填 、 力充填 、 通机械 化充填 、 风l 普 以及综 合机械 化充填等 。人工 煤矸石充 填采煤技术由于其综合充填效率水平较低、 劳动工作强度较大 , 加上回 采工艺适 应 准非 常差 , 在煤炭 充填开采 中很少采用 。自溜充 填和风l 力充 填技术由于受到源动力输送不稳定等因素的制约,只有在外部条件非 常优越特殊的矿区使用。 普通机械化是根据采空区实际 隋 , 况 采用专门 机械如抛矸 机 将采 煤过程 中产生 的煤 矸石抛射 向采空 区进行 充填采 煤 。普通 机械 化煤矸 石充填技 术利 用井下 开采过程 中形成 的煤 矸石进 行填充 , 其充填系统较为简单 , 装备综合投资成本较低 , 多用在薄及 中 厚煤层普采 工艺 中进 行充填采 煤 。 综合机 械化矸 石充填采煤 技术 , 是指 在综合机 械化采 煤作业 工作 面上 ,同时利用 相关机 械实现 综合机 械化 矸石充填工程 ,是一个在采煤作业工作面上集采煤和充填等多工艺为 体的综合 采煤技术 。 2 - 3高水材料 充填采煤 技术 高水材料 充填采煤 技术就 是在充填 材料 中加人 高水速 凝固结 材料 的一种充 填采煤 技术 , 采煤技术 由于其 用水 量高 , 填充 材料 中所 此 相应 需 固体材 料就会 减少 ,不仅可 以有效克 服煤矿 充填过 程 中固体充 填材 料不 足 问题 ,同时有效 简化其 他充填技 术在实 际填充 过程 中需要 购置 庞 大充填 系统 的填充工 艺 , 加上填 充 固体 材料使 用量减 少 , 填料浆 流 充 动性 好 , 充施 工操 作较 为方便 , 投资 较小 , 以降低 煤炭 填充 开 采 填 且 可 综合 投资成 本 。但 由于该技 术 中所 使用 高水材 料填充 物的抗 风化及抗 高温 陛能较差 , 采空 区的充填物质 量长期稳 定性能较 差 。 煤矿 此 外 , 对 于全部充 填采煤 技术而 言 , 充填采 煤技术 充分利用 相 部分 了采 煤区 的覆岩结 构 的 自承载 能力 , 而大大减少 充填 工程量 , 效 降 从 有 低 了煤 矿充填开 采综合成 本。 3综合机械化固体充填采煤技术要点 实现综合机械化固体充填采煤的技术难点在于解决采空区实施充 填 的充 填空 间 、 充填通 道 、 充填过 程所带来 的动力 学 问题 。从 大量 以及 工程实践, 笔者认为在采用综合机械化固体充填技术进行综合采煤时, 可以采取以下几种方法来解决综采作业面上进行综合机械化固体充填 采煤工艺 中所存在 的三大技 术难题: 3 . 1拆除 常规综采液 压支架 的掩护斜梁 , 用水平短梁取而代之 将填充固体直接充人到水平短梁掩护空间 内, 并不是将填充固体直接充人到采空区内, 从而有效解决综合机械化 固体充填采煤工艺中充填空间不足问题 ; 3 . 2通过带 式输送机将 已配 比好 的充填 固 体直接运至挂在充填机械掩护短梁下面的刮板式充填机中艘 采空 区充 填 固体 始终 处于连 续输送 通道 中 , 而有效 解决 充填通道 不连 续 , 从 容易 堵塞等 问题 : 3 . 3充填 固体 由于 自重 从刮板式充 填机开 口中直 接落 入掩 护短梁 的掩 护空 间 中, 再加 压实 机 f 辅 助动 力 并 或 ,
充填采煤方法与技术
充填采煤方法是一种常用的煤矿开采技术,旨在最大限度地利用煤矿剩余矿体并保护地表环境。
以下是充填采煤方法与技术的一些常见形式:
山体充填法:在煤层开采后,将废弃物、尾矿和填土等物料回填到采空区或井巷中。
这种方法可以减少地表沉陷,保护地表环境,并提供可利用的平整地面用地。
矸石充填法:将废石、废矸石和其他废弃物填充到采空区或井巷中。
这种方法可以填充采空区,减少对地表的影响,并减少废弃物的堆放和处理。
水充填法:使用水作为充填介质,将水泥和砂浆等材料注入采空区或井巷中。
水充填法可以填充采空区域,并形成稳定的水体,同时减少地表沉陷。
石灰充填法:在采空区或井巷中注入石灰浆和水泥等材料。
石灰充填法可以提高填充物的稳定性和强度,并减少地表沉陷。
砂浆充填法:使用水泥砂浆将废弃物、填土和矿石渣等材料填充到采空区或井巷中。
砂浆充填法可以填充采空区域,增加地质稳定性,并减少地表沉陷。
充填采煤方法和技术的选择取决于具体的地质条件、矿石特性和环境要求等因素。
这些方法旨在最大限度地降低煤矿开采对环境的影响,并提供可持续的开采和利用方式。
在实施充填采煤方法时,必须严格遵守相关的安全和环境规定,以确保矿山运营的可持续性和安全性。
从采充均衡论煤矿部分充填开采模式的选择
第27卷第2期 辽宁工程技术大学学报(自然科学版) 2008年4月V ol.27 No.2 Journalof Liaoning Technical University (Natural Science ) Apr. 2008 收稿日期:2006-11-25基金项目:国家自然科学基金资助项目(50374066);教育部“新世纪优秀人才支持计划”基金资助项目(NCET-05-0487).作者简介:李兴尚(1970-),男,安徽 全椒人,博士研究生,主要从事岩层移动与充填开采方面的研究。
本文编校:于永江文章编号:1008-0562(2008)02-0168-04从采充均衡论煤矿部分充填开采模式的选择李兴尚,许家林,朱卫兵,赖文奇(中国矿业大学 煤炭资源与安全开采国家重点实验室,江苏 徐州 2210082)摘 要:针对矿山充填开采中的3个采充均衡问题:采矿生产能力与充填生产能力、回填体积量与充填料供应量、充填成本与采矿效益;通过对比分析金属矿和煤矿的采充均衡问题,揭示金属矿选择采空区全部充填法可以实行采充均衡,煤矿淘汰该充填法的本质原因是不能实现采充均衡;提出的煤矿部分充填新概念是结合煤系矿床工程特点和充填目的的,从采充均衡角度阐述了部分充填可行性。
关键词:煤矿;金属矿;充填开采;部分充填;采充均衡; 绿色开采 中图分类号:TD 724 文献标识码:AChoice of coal mine partial-filling technology according to balance between mining and fillingLI Xingshang ,XU Jialin ,ZHU Weibing ,LAI Wenqi(State Key Laboratory of Coal Resources and Mining Safety, CUMT, Xuzhou 221008,China )Abstract :In view of the fact that three contradictions about the balance of mining and filling are disclosed: mining production capacity and filling capacity, backfill volume capacity and filling material deliverability, backfill cost and mining profits. The balance of contradictions in metal mine and the one in coal mine are analyzed. The conclusions are that conventional filling technology can be chosen in metal mine, and should be abolished in coal mine .According to the balance of mining and filling, the new conception of coal mine partial-filling technology is put forward and feasibility of the technology is discussed.Key words :coal mine ;metal mine ;backfill ;partial-filling ;balance of mining and filling ;green mining0 引 言充填开采法的使用,在我国历史悠久。
进路式充填采矿法充填接顶技术要点探究
进路式充填采矿法充填接顶技术要点探究摘要:在进路式充填采矿法中,最重要的一个过程就是充填接顶,同时,在目前情况下,充填接顶仍然是一个十分关键的技术难题。
随着现代矿产生产的发展,进路式充填采矿法被广泛应用,而且,即使是矿体和生产环境的差异,也能很好地应用,从而提高采收率,降低了采空区的暴露时间,提高总体工作的安全和效率。
目前,大部分矿产生产条件较为复杂,而且对安全条件也有较高的要求。
因此,需要大力发展采用进路式充填采矿法的充填接顶技术十分必要。
在生产实践中,当遇到有回采进路的采区时,通常都会出现接顶率偏低的问题,严重时会对充填体的稳定造成不利的后果,还可能会带来潜在的安全风险。
因此,在实践中,要特别注意采用进路式充填采矿法进行充填接顶技术关键和高效运用,保证整个采矿区的安全与稳定,对同类矿井具有一定的借鉴意义。
关键词:进路式充填采矿法;充填接顶技术;应用前言进路式充填采矿法上向式基本能够适应多种复杂的矿体环境,采用该方法能够最大程度地提升采矿的回采率,减少采矿区的暴露,同时还具有十分明显的回采安全性等优点。
因此,在现实生产中,通常采用回采进路的采场会出现充填物未与顶板接触或接顶率偏低的现象,这些现象会使充填物的稳定性显著下降,并使其真实露出的顶板区域增大,从而使下一次回采进路时,受到采动等因素的作用,最终造成充填物的垮塌。
同时,在实践中,对充填体接顶速率的影响可划分为:一是充填系统因素,二是注浆参数因素。
针对充填系统和工艺要求,充填料浆需要具有十分高效的流动特征,从而造成料浆浓度的有限,因脱水的问题,在进入采场时,会严重影响采场接顶效果。
一般情况下,充填层的沉降最少可达1%,最多可达10%,由于填充层自身的沉降收缩,会导致不能达到顶板的充填层。
一、案例黄金项目矿区为地下开采,矿区范围内的地层构造较为疏松,存在两条断裂,矿石岩石较为破碎。
在制定回采方案时,经过地质勘查和技术专家的细致调查和分析,推荐选用从上盘到下盘的回采序列,为进路所采用的充填浆料,基础材质选用普通水泥和全尾砂,采用管道自流法实现充填和运输。
短壁连续式循环充填开采技术研究
重要 的 ,充填材料 的就近取 材可 以大 大降低成本 , 减少矿 井 固体废 弃物 的排放 ,改善矿 区生 态环境 , 实现绿 色开采 ;合 理的配 比可 以有 效地保证 充填体 的强度 , 满足采矿工艺要求 , 同时也便 于加 工 、 输送 , 简化施工工艺 1 。
高水 材 料 充 填 是 将 A料 、B料 制 成 浆 体 ,通 过 各 自的泵 送系统输送 到工作 面副巷 ,以一定 比例
进 行混合后 ,流人工作 面采空 区进 行充填 。A料 主 要 以铝土矿石 膏等独立炼 制并复合超缓凝 分散剂构 成 ;B料 由石 膏 、石灰 与复合速 凝剂构成 ,水 占体 积 比的 9 5 ~ 9 7 %,强 度 可根据 需要 进行 调整 ,以满
足井下充填要求 。
4 工程 实例
膏体充填与似膏体充填从系统上相近。
Ab s t r a c t : I n t h i s p a p e L c o mb i n e d wi t h t h e S h a n x i Ga o p i n g Ke x i n g Zh a o z h u a n g Co a l Co . , 3 8 2 0 s h o r t wa l l c o n t i n u o u s
l 充填 采煤 工 艺简 介
目前 ,主要的充填采煤工艺主要有 :固体充填采 煤 、矸石充填采煤 、膏体充填采煤 、煤矸 石似膏体 自 流充填采煤 、高水材料充填采煤。以上几种充填采煤 工艺都有各 自适用 的范围 ,其 中高水材料充填不需要
在地面建筑专 门的制备 站,其他 3 种方式 均需在地面 建筑充填制备站 ,用 于充填料的加工 ;固体充填不需 要专 门泵送系统 ,需专 i ' q S J m 作支架和后运输机设备 ;
充填式开采工艺
充填式开采工艺嘿,朋友!今天咱来聊聊充填式开采工艺。
你知道吗?这充填式开采就好比是在地下搭积木。
咱不是一股脑儿把地下的资源挖空,而是边挖边“补”,就像搭积木的时候,拿掉一块,马上放上另一块来保持平衡。
传统的开采方式,那可真是“粗暴”啊,只管挖,不管后面的事儿,结果常常导致地面下沉,就像一个被掏空了馅儿的包子,瘪了下去。
这不仅影响环境,还可能威胁到周边居民的生活。
可充填式开采工艺就不一样啦!它就像是一位贴心的管家,时刻想着如何把事情办得妥妥当当。
比如说,用一些合适的材料,像沙子、矸石、粉煤灰之类的,把挖空的地方填得满满的,让地下的空间保持稳定。
想象一下,这地下就像一个巨大的房间,我们把里面有用的东西拿走,然后用合适的“家具”把空间填满,这样房间就不会摇摇欲坠啦。
而且啊,这充填式开采还有很多好处呢。
它能提高资源的回收率,就好比是在麦田里收割麦子,把每一颗麦粒都收得干干净净,一点儿不浪费。
同时,还能减少矿山废弃物的排放。
那些原本可能堆积如山的矸石啥的,都能派上用场,这不就像是变废为宝嘛!还有哦,这工艺对地下水的保护也很给力。
它就像给地下的水流设置了一道道坚固的堤坝,让水能够正常流淌,不被开采活动给搅乱了。
另外,在安全方面,充填式开采可是个“大功臣”。
它能有效地控制地压,降低发生坍塌、透水等事故的风险,就像是给矿工们穿上了一层厚厚的“安全铠甲”。
总之,充填式开采工艺可不是简单的挖挖填填,它是一门技术活,更是一门保护我们家园的艺术。
我们得好好利用它,让资源开采变得更加科学、环保、安全,这样我们的未来才会更加美好,不是吗?。
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煤矿井下充填式开采技术分析
随着社会的发展,我国对煤炭需求量也呈上升趋势,煤矿井下开采工作量越来越大,因传统煤矿开采技术而引发的水土流失,人们的生活环境受到污染,居民居住的房屋倒塌,道路出现严重的断裂现象,更严重地会引发地球表面的塌陷,人民的生产生活得不到很好的经济保障。
所以,煤矿井下充填式开采技术是当前关系着我国的经济发展和人民的正常生活的重中之重。
标签:煤矿;充填式;开采技术
按照一定的比例将硅类物质做为主要材料与固化剂、膨胀剂等辅助材料进行配比制作出来的即为充填物。
煤矿井下充填式开采技术就是将这种充填物,通过技术手段从地面上向地下钻取多个大小不一的孔,将这些孔做为输送管道将充填物输入到井下的做法。
这种开采技术几乎不需要运行成本,煤矿的输出率较高,而且也不会使地面出现明显的下沉或下降的现象。
这种开采技术的优势对我国煤矿开采做出了重大贡献。
1 我国充填开采技术的应用现状
传统条状柱式的开采技术,技术手段比较落后,进行煤矿开采时,可以进行开采的开采面较短,可开采煤矿的数量特别低,一般都是数个开采方位同时开采,煤矿回采工艺较为简单,煤矿输送方向与煤矿开采方向呈垂直状态,这种开采技术遇到大范围的建筑群体或在铁路下方进行煤矿开采时,开采工作极不方便进行,开采进度慢,开采质量不高。
我国煤矿开采一般采用高水充填工艺、膏体充填工艺、煤矸石充填工艺,这三种工艺开采法对水土流失、生态环境、水资源的破坏力较小,这种开采技术对我国水力资源的保护,生态环境的保护,城市的稳定发展等具有极其深远的影响。
充填式开采技术的出现,解决传统开采技术带给人们的伤害,使我国一些老矿区煤矿的可开采资源有了很大的提高,同时提高了煤矿资源的回收率,有效缓解了煤矿开采对水土流失、生态环境、水资源的破坏力。
充填式开采技术使一些煤矿废渣、超大型的煤矿开采群和部分尾矿的后期工作无形中得到了有效的解决。
我国对煤矿开采的提倡方案一出台,加快了充填式开采技术在我国煤矿业的推广速度,对我国一些老煤矿的开采工作提供了很好的发展空间,为我国提出绿色开采打下了良好基础。
2 煤矿井下充填式开采技术分析
充填式開采技术根据充填材料不同分为三类:干式充填法、水力充填法、胶结充填法。
2.1 干式充填法
将地下开采出来的废物矿石和碎石,通过碎石机进行粉碎后,借助风力或人力将其输送到煤矿采空区域,有些比较复杂的会借助机器进行输送工作。
干式充填法,通过从上到下的方法先开采煤矿比较集中的区域,然后再开采煤矿比较分散的区域,这种充填法一般使用在开采区域厚度小于4米的价值比较高的矿石群、水力资源相对缺乏的矿山和水力资源比较丰富的矿山等。
2.2 水力充填法
通过水力将废炉渣、碎石、砂石等充填物运用输送法将充填物送到煤矿采空区域。
水力充填法的充填物具有较好的抗压能力,适用范围比较广泛,普通的煤矿群都可以使用,而且废石含量少、矿石纯度较高。
2.3 胶结充填法
通过水力将废炉渣、碎石、砂石等混合在一起制成水泥或泥浆状胶结物运用机械输送法将充填物輸送到采空区域。
胶结充填法的充填物会稍微产生膨胀,结晶水晶比较大,而且充填物的使用强度的增长速度比较快,与大部分的尾矿都可以产以胶结,胶结充填法可以使生产成本降低,达到废物利用,不会破坏生态环境。
3 充填开采技术应用过程的分析
根据煤矿所在环境、地理位置不同,运用充填开采技术的方法也有所不同。
比如,在矿石与围岩结构比较稳固,矿体整体厚度在15米以下的开采区域,可以进行自上而下,逐步分层方法进行充填采空区域的工作;在矿石、围岩结构不稳固的开采区域,回采工作结束后,需要进行从下而上,逐步分层方法进行充填采空区域的工作,以保证采矿过程中的安全;地面上面积较大的煤矿,可以将其分成几个开采区域,面积变小使开采工作容易进行,矿石回采率也会提升,这就是分段充填采矿技术;在矿体比较薄的开采区域,可以使用削壁充填采矿技术进行充填采空区域的工作。
4 国家应完善煤矿充填的政策和法规
我国对煤矿资源的需求量较大,而实施全面充填开采并不可行,对于有煤矿可开采资源的人口相对密集、自然生态环境比较差、需要保护的国家级耕地等地方,这些开采区域的道路、大型建筑群、水力资源、空气质量、生态环境等与人们生活息息相关的保护,就需要国家按照相关法规,制定科学合理的条款。
通过我国煤矿资源的分布情况,国家应该规划出适用煤矿充填开采技术的区域,并将各分布区域之间的关系进行协调,不要对煤矿开采区域划分产生异议。
对充填式开采每个环节和生产加工过程所产生的费用实行一定的优惠政策,以保证充填技术的推广和合理运用。
5 结束语
充填式开采技术对煤矿井下开采工作的安全系数提高、煤矿的回采率有所加大,而且对开采过程中产生的垃圾进行有效利用,符合绿色环保的煤矿开采技术的要求。
充填式开采技术对我国煤矿开采领域做出了很大贡献。
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