沿空留巷巷旁充填支护技术研究与应用
沿空留巷巷旁充填支护技术研究与应用
发表时间：2018-03-05T15:28:59.400Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第30期作者：段元贵
[导读] 巷旁充填带支护技术是近年来发展起来的一种新型巷旁支护技术，国内外沿空留巷实践表明。
山东绿源特种材料有限责任公司山东省临沂市 273313
摘要：沿空留巷巷旁充填技术不但能够解决高瓦斯工作面通风问题，还能实现不留煤柱连续回采，而沿空留巷围岩控制的关键是巷旁支护体，因此，对沿空留巷进行研究，对沿空留巷实践具有一定的指导意义。所以，希望通过不断地研究，能研制出更好的方法。
关键词：沿空留巷；巷旁充填支护技术；应用
引言
巷旁充填带支护技术是近年来发展起来的一种新型巷旁支护技术，国内外沿空留巷实践表明，充填材料整体浇注后，充填体能克服传统巷旁支护的根本缺陷，显示出了其技术经济的优越性。
1巷旁充填材料研究现状
1.1普通混凝土充填材料
普通混凝土具有终凝强度高、劳动强度小、成本低和充分利用矸石以减少矸石排放等优点，但初凝时间较长、初期强度低。根据实验，当混凝土水灰比为0.5：1时，充填体材料3d、7d、28d的强度分别为8.56MPa、13.65MPa、23.52MPa。巷旁充填材料选用普通混凝土时，如果结合巷内锚、网、索联合支护，充填体两侧采用单体液压支柱临时支护以及采空区侧用锚索加强支护，能充分弥补普通混凝土初凝时间长、初期强度低的缺点，有效地控制顶板岩层，达到预期留巷效果。
1.2CHCT系列充填材料
CHCT系列充填材料由石子、水泥、砂、水、粉煤灰及复合外加剂组成，复合外加剂包括早强剂、减水剂、保水剂和引气剂等部分。充填材料1d、2d、3d、7d、28d抗压强度分别可达5MPa、10MPa、12MPa、15MPa和28MPa。巷旁充填材料选用CHCT系列充填材料时，充填体效用主要体现在两个方面：（1）有效控制顶板离层、及时切顶，使巷道保持稳定；（2）及时封闭采空区，防止漏风和煤的自燃，避免采空区有害气体进入工作空间。
1.3高水速凝材料
高水速凝材料由甲料、乙料两种材料组合使用，甲、乙两湿料混合均匀后形成大量钙矾石，凝胶体充填在钙矾石骨架中，形成固结体。高水材料充填体具有早期强度高、凝固速度快、增阻速度快、密闭采空区效果好等特点。当巷旁充填材料选用高水速凝材料时，巷道断面收缩率一般能控制在16%以内，所留巷道二次利用时只需进行小修即可满足要求。
2巷旁充填体与顶板岩层的相互作用
2.1顶板岩层
工作面在回采过程中，其采空区顶板岩层活动的主要形式是自上而下的出现分层垮落现象，主要表现为顶板岩层的旋转下沉和平移下沉两种形式。顶板岩层活动可分为前期活动、过渡期活动和后期活动三个时期。前期活动会出现沿空留巷顶板的“一次破断”，这时会与出现冒落的矸石基本上失去联系，并伴随着充填体强度的加大，充填体会切落采空区侧悬臂的直接顶；过渡期活动出现沿空巷顶板的“二次破断”，以此同时会形成老顶岩梁。此阶段顶板的活动会以旋转下沉为主要形式，因此变形速度加快，变形量加大；后期活动造成老顶下位岩梁和沿空留巷直接顶板平移下沉，该阶段顶板以平移下沉为主，下沉速度较小。
2.2巷旁充填体作用力
老顶岩梁的位态与工作面采高、直接顶厚度和岩性有关，而巷旁充填体不能改变老顶岩梁的稳定状态。在顶板岩层活动的不同阶段，巷旁充填体的作用也不尽相同。在顶板前期活动的阶段，顶板以旋转下沉为主，充填体的作用力主要是直接顶的重量和悬臂直接顶的作用力；在顶板的过渡期活动阶段，为了使老顶岩梁的“大结构”在较短时间内尽快形成，这就要求充填体应该具有足够的切顶阻力，能够切断老顶，以减少沿空留巷顶板的下沉量和巷道矿压显现的剧烈程度；顶板后期活动阶段，充填后期工作阻力会呈现出波动性，并会逐渐趋于稳定。
3巷旁充填工艺系统
3.1泵送混凝土充填工艺系统
图1CHCT系列材料巷旁充填工艺流程
相比CHCT系列材料充填、高水速凝材料充填，泵送混凝土充填系统简单，取材方便。其工艺流程包括：地面碎石及水泥制备系统、由地面至井下泵站运输系统、混凝土制备与泵送系统、充填模板系统。
3.2CHCT系列材料充填工艺系统
CHCT系列材料充填工艺系统包括：干混充填料地面制备系统、由地面至井下泵站运输系统，充填泵料斗上料系统，料浆的制备与泵送系统及充填模板支架系统。工艺流程如图1所示。
3.3高水速凝材料充填工艺系统
高水材料充填工艺系统包括：高水材料料浆的制备、高水材料料浆的输送和充填体成型三个部分。其工艺流程为：高水材料的甲、乙
充填站膏体充填流程
充填站膏体充填流程 充填前膏体充填控制系统操作员（以下简称操作员）和充填车间作业人员对系统所使用的设备进行送电、检查、试运行，确认设备正常后开始进入正常的充填流程。具体操作流程及注意事项如下： 步骤一、打水 充填站值班人员与工作面充填负责人联系后，确认开始充填，开始进行打水，操作员运用计算机系统（膏体充填控制系统）控制水泵G通过管路1注水到料浆斗K中，利用充填泵L通过管路打水到工作面。 注：此处打水的作用是将整条管路注满，排出管路内的空气。 步骤二、打灰浆 当井下通知水到工作面后，操作员在系统任务设定选项中设置灰浆配比，设备根据系统设定进行自动配料，自动配料步骤如下： 1、水泵G通过管路3将水加注到水称料斗H内，粉煤灰和水泥分别通过给料机进入称料斗E和F内。待达到设定值时，水泵和给料机自动停止供应，E和F内的粉煤灰和水泥投入搅拌机J内，H内的水通过管路加压泵I注入搅拌机J内，由于搅拌机容量限制需要分多批次（1m3/批次）进行搅拌。 2、粉煤灰和水泥通过搅拌机搅拌50s形成灰浆，投入
料浆斗K中，由充填泵L输送到井下工作面。 注:灰浆作用是隔离前面的水和后面的矸石浆，防止矸石浆直接与水结合造成矸石浆离析，在输送过程中堵管。 料浆斗内的水位在剩余600mm左右开始投放第一批灰浆。作用是保证管路内一直保持满管，防止出现真空段，造成间隔性堵管。后面批次投放灰浆由系统自动控制进行。 步骤三、打矸石浆 当灰浆投放完毕后，操作员在系统任务设定选项中设置矸石浆配比，设备根据系统设定进行自动配料，自动配料步骤如下： 1、水泵G通过管路3将水加注到水称料斗H内，粉煤灰和水泥分别通过给料机进入称料斗E和F内，矸石通过矸石给料皮带A将1#和2#矸石仓的矸石输送到矸石称重皮带B 进行称量，达到设定值后经过振动筛（图中无显示，位于B 和C之间）和履式皮带C投放到矸石称量斗D内。待D、E、F、H称料达到设定值时，水泵和给料自动停止供应，D、E、F、H内的矸石、粉煤灰、水泥和水投入搅拌机J内，由于搅拌机容量限制需要分多批次（1.6m3/批次）进行搅拌。 2、矸石、粉煤灰、水泥通过搅拌机搅拌50s形成矸石浆，投入料浆斗K中，由充填泵L输送到井下工作面。 注:料浆斗内的灰浆剩余600mm左右投放开始投放第一批矸石浆。作用是保证管路内一直保持满管，防止出现真空段，造成间隔性
风巷及联络巷巷修补充安全技术措施
风巷及联络巷巷修补充安 全技术措施 Through the process agreeme nt to achieve a uni fied action policy for differe nt people, so as to coord in ate acti on, reduce bli ndn ess, and make the work orderly.
编制：____________________ 审核：____________________ 批准：____________________
风巷及联络巷巷修补充安全技术措 施 简介：该方案资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划，达成上下级或不同的人员之间形成统一的行动方针，明确执行目标，工作内容，执行方式，执行进度，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 由于11060 风巷联络巷已经整修完毕。现准备整修 11060风巷，为保证安全生产，特编制此补充安全技术措施： 一、施工条件 1、局部通风方式：局扇压入式通风，新鲜风流由局扇经 阻燃风筒送至工作面，乏风由11020轨道上山回至东轨道上山。 2、局扇安设位置：局扇安设于11060风巷联络巷两道风 布帘以东10米处。 3、风筒及供风距离：采用①600mm 阻燃、抗静电风筒供 风。 二、安全技术措施 1、在维修11060风巷前，必须首先通知安检科，由安 检科派专人打开密闭。严禁施工单位私自打开。 2、在排放瓦斯前，要检查工作面附近及其排放瓦斯流经
地段中的电缆及电器设备，消灭失爆现象。 3、由当班瓦检员和现场跟班干部负责现场指挥，由地面调度室坐镇指挥的当天值班领导或总工程师指定一人全面 负责。地面调度室坐镇的第一责任者是矿当天值班矿领导或总工程师。 3、在排放瓦斯之前，应首先撤出排放瓦斯流经地段的人员，切断工作面及排放瓦斯流经地段的所有电源并于①、东 轨道上山下段②、11060风巷联络巷两道风布帘以东10米处③、11030联络巷西口处三个地点设置警戒线。在排放瓦斯期间，严禁人员进入排放瓦斯流经地段。 4、排放时，排放人员按照各自的分工，监守岗位，相互协作，严禁玩忽职守，擅自行动或脱岗。 5、排放时，由外向里逐节段进行排放，并在回风流进入全风压通风处悬挂便携式瓦斯报警仪，连续监测瓦斯和二氧 化碳浓度，以便控制风筒末端风量。确保全风压风流混合处瓦斯浓度不超过1.5 %。 6、排放时，看风机人员不得随意停开风机，并认真检查
沿空留巷巷旁支护阻力计算
巷旁充填体设计参数主要有充填宽度、充填体长度和高度.充填体宽度 主要取决于围岩平衡所要 求的支护阻力、充填体强度、稳定性及充填成本.若充填宽度小,则支 护阻力低,稳定性差,不能满 足支护顶板的要求,若充填宽度大,则支护阻力过高造成浪费,增加成本.确定合理支护阻力的原则 是满足巷旁充填支护阻力并使宽度满足稳定性要求.其方法主要根据理 论计算和工程类比. 留巷支护抗力理论计算公式[1]为 P =nrh/2a[2a+(n -1)ahtanα+(n -1)(2n -1)2h 2 tan/6]+1/a[a+(n -1)htanα]rhln+Rt2h/6a 式中: P—巷旁充填体支护阻力, kN/m; a—巷道维护宽度, m; n—总垮落层数;r—1~ n层的岩层平均容重, kN/m3; h—切顶岩层的分层厚度, m; α—切顶岩层垮落角的余角; ln—第n层垮落顶板岩块长度, m;Rt—第n层岩层的抗拉强度, kPa. 根据91306工作面风巷具体地质条件,并考虑到安全性要求和简化计算,选取顶板平均分层厚度 h =0.8 m ,n =8 ,α=45°,ln=5 m,r=25 kN/m,Rt=5×103kPa,a =4.2 m .代入公式可得:P =1 358 kN/m . 根据计算结果及经验类比(巷旁充填带宽度一般为充填高度的0.6~0.9倍),取巷旁充填宽度B为1.0 m .所选高水充填材料一天的强度为3.0 MPa,即充填体阻力不低于3 000 kN/m,可见,能满足巷旁支护的要求,且有足够的安全储备. [晋城矿区9号煤沿空留巷实验]
[混凝土泵送充填在留巷中的应用]
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。 （二）充填材料 矸石膏体充填使用的材料是破碎煤矸石、电厂粉煤灰、胶结料（如水泥）和矿井水等。 （三）充填系统 矸石膏体充填系统主要由矸石破碎仓储系统、膏体搅拌制备系统、膏体泵送系统、工作面采煤及隔离充填系统四个子系统组成。 （四）充填设备及设施 1.矸石破碎仓储系统：主要由前装机、板式给料机、鄂式破碎机、矸石分级筛、手选皮带、高细破碎机、振动除杂筛、
总回风巷维修安全技术措施(最新版)
( 安全技术 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 总回风巷维修安全技术措施(最 新版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes
总回风巷维修安全技术措施(最新版) 一、工程概况 总回风巷长160m，因断面小不符合规定，根据要求对该巷道进行扩修，该段原为锚网喷支护，净断面为6㎡，更换为25#U型钢支护或锚喷支护，净断面为9㎡。为确保施工安全，特制订本安全技术措施，望认真贯彻执行。 二、施工技术方案 1、巷道支护形式采用25#U型钢支护或锚喷支护，下净宽3.93m，净中高2.8m。U型钢巷道采用椽子、双抗网打帮背顶，椽子规格φ（50mm～60mm）×800mm，双抗网规格0.8m×8m，网孔3cm×3cm，必须达到抗静电、抗阻燃。锚网喷巷道采用锚网喷支护，锚杆间排距800×800mm，菱形金属网搭接长度100mm，每间隔200mm用12#铁丝绑扎一道，锚杆采用等强度螺纹钢锚杆，锚杆直径为18mm、长
度为1800mm，每根锚杆均用一块树脂锚固剂固定，锚固长度不少于500mm，锚杆外露丝长度为≤50mm，托盘为正方形，规格为长×宽=100mm×100mm，用10mm钢板压制成弧形。树脂锚固剂直径为28mm，每块长度为500mm，锚杆均使用配套标准螺母紧固，锚固剂型号为Z2350，每根锚杆锚固力（岩石）≥75kN。 2、喷射混凝土使用必须用标号不低于PC32.5优质水泥，砂为纯净河砂，石子粒径3～5mm，配合比为水泥：砂：石子=1：2：2（重量比）；速凝剂掺入量一般为水泥重量的2～3.5%，喷拱取上限，喷淋水区时，可根据情况加大速凝剂掺入量，速凝剂必须在喷浆机上料口均匀加入。 3、施工期间严格按U型钢规定支护标准，棚距0.7m（中～中），按中、腰线施工，每棚31根椽子，搭接0.35m。 4、巷道扩修采用手搞落岩刷大断面，对于坚硬而无法剥落的岩石采取放炮落岩，手搞辅助落岩。用扩杆的方式加固老巷，顶板破碎地段采用钎椽超前控顶，U型钢巷道用两根长3.5m的π型钢梁做为落岩后的临时支护方式，最大控顶距不能超过0.7m，锚喷巷道最
新强煤矿沿空留巷巷旁充填体参数确定
新强煤矿沿空留巷巷旁充填体参数确定 王佳喜1，秦涛2，石兴龙2，冯俊杰1 （龙煤集团七台河分公司，黑龙江七台河154600；黑龙江科技学院，黑龙江哈尔滨150027） 摘要：通过对巷旁充填体内应力的分布分析，计算出沿空留巷顶板压力及浆液扩散半径；并对 现场沿空留巷巷旁充填体进行试验观测，研究巷旁充填体参数及巷旁充填体承载特性，对充填体 变形特征、充填体受力特征、巷道围岩变形特征进行了分析。结果表明：充填浆液的扩散半径大 致为5m左右；随着距离回采工作面距离的不同，巷旁充填体内载荷的变化趋势大致可分为3个 阶段；留设巷道顶底板的活动剧烈程度与工作面距离有关，进而导致巷道顶底板移近量不同。 关键词：沿空留巷；扩散半径；承载特性；试验观测 中图分类号：TD322+．2文献标志码：B文章编号：1003－496X（2012）02－0136－04 The Parameter Determination of Roadside Packing Body in Gob－side Entry Retaining WANG Jia－xi1，QIN Tao2，SHI Xing－long2，FENG Jun－jie1 （1．Qitaihe Branch of Longmei Group，Qitaihe154600，China；College of Resource and Environment Engineering， Heilongjiang Institute of Science and Technology，Haerbin150027，China） Abstract：The serum diffusion radius and the roof pressure are calculated in retaining entry through the stress distribution analysis of roadside packing body．Then，the deformation and load characteristics of filling body and the deformation characteristics of roadway sur-rounding rock are analysised by the experimental observations，the parameter analysis and the bearing characteristics of roadside pack-ing body．The results showed that the serum diffusion radius is approximately5m，the trend of load in roadside packing body can be di-vided into3stages as different distance with working face，the activity degree of roof and floor is related to the distance with working face．Furthermore，it lead to different displacement from roof to floor． Key words：gob－side entry retaining；diffusion radius；bearing characteristics；experimental observations 新强煤矿五采区共有54#、58#、59#3层可采煤层，均为焦煤、贫煤，3层煤中59#煤层为薄煤层，平均厚度0．7m左右，其余2层煤均为中厚煤层，平均煤厚1．8m，各煤层大致东西走向，倾向南，倾角在27? 55?之间。58上煤三片采用综合机械化采煤方法后，由于其开采强度大，推进速度快，据矿井现有的掘进技术与组织，将无法按时准备出四片的回采巷道，不能保证下一工作面的正常接替。为缓解采掘失衡带来的生产压力，采用沿空留巷技术把三片工作面的运输平巷保留下来，作为四片工作面的回风平巷，在新强煤矿五采区45051工作面实施沿空留巷巷旁充填技术，充填材料为混凝土充填。 1巷旁充填体参数分析 由巷旁充填体内的应力分布关系，采用数值分析软件绘制出充填体内应力等值线分布形式如图1。由图示可知在矿井已知地质条件下巷旁充填体内以拉应力及剪应力为主，由于充填体强度抗拉及抗剪能力较弱，故在上覆岩层作用下充填体靠近巷道侧易产生拉或剪破坏。 为得到巷旁充填体内最大及最小主应力分布形式，从而采用不同的强度破坏准则分析充填体的破坏形式，采用材料力学或弹性理论中关于最大最小主应力的计算法则可得到充填体内的主应力表达式，同样采用数值分析软件作等值线图可得应力分布形式。 从图1的主应力分布可以看出，充填体内应力形式主要以压应力形式为主，且主应力分布以靠近采空区右下侧为最大值，最大值不超过20MPa。充填体截面大部分应力分布范围内以压应力为主，且应力值一般在5 10MPa之间，故在选择充填体配比强度时要保证其抗压强度要达到5 10MPa。 2留巷顶板压力计算 58上右三片工作面煤层直接顶为12．3m厚粉砂岩，其上为老顶分别为2．3m中砂岩，底板为17．0m ·631 ·（第43卷第2期）分析·探讨
沿空掘巷
(一)沿空留巷 它一般适用于开采缓斜和倾斜、厚度在2m以下的薄及中厚煤层。这种方法与留煤柱时相比,不仅可减少区段煤柱损失,而且可大量减少平巷掘进工程量。沿空留巷时区段平巷的布置主要有三种：前进式沿空留巷、后退式沿空留巷和往复式沿空留巷。前进式沿空留巷：工作面前进式回采,沿采空区留出乎巷。 后退式沿空留巷：先掘出区段运辖巷到采区边界,工作面后退式回采,回采后再沿空留出乎巷作为下区段回风巷。这种方式,可克服前进式回采时前方煤层赋存情况不明和留巷影响工作面端头采煤等缺点,但要增加平巷的掘进工程量。 我国目前采用后退式沿空留巷比较多。为了减少沿空留巷的维护时间,在回采顺序上要求上区段回采结束后立即转入下区段回采。 沿空掘巷 沿空掘巷,即沿着已采工作面的采空区边缘掘进区段平巷。这种方法利用采空区边缘压力较小的特点,沿着上覆岩层已垮落稳定的采空区边缘进行掘进,有利于区段平巷在掘进和生产期间的维护。它多用于开采缓斜、倾斜,厚度较大的中厚煤层或厚煤层。沿空掘巷虽然没有减少区段平巷的数目,但是不留或少留煤柱,可减少煤炭损失、减少区段平巷之间的联络巷道,特别是可减少巷道维修工程量甚至基本上不用维修,对巷道支护要求也不太严格、易于推广。
在采用沿空掘巷时,需要根据煤层和顶板条件,通过观测和试验确定沿空巷道的位置和掘进与回采的间隔时间,在布置和掘进巷道时还需要采取一些措施。 沿空掘巷时的区段平巷布置与回采顺序有关,沿空掘巷时采煤工作面接替有两种方式： 1、区段跳采接替和区段依次接替。 如右图3-8所示。区段跳采接替时,工作面的回采顺序如图3-8(a)所示。由于在采空区上覆岩层尚未垮落稳定之前不能进行沿空掘巷,因此工作面接替要采用跳采方式。图中2区段在回采,4区段正在煤体中掘进上下两平巷,1、3、5区段将采用沿空掘巷。其回采顺序为2—4—1--3--5。采区内仅有一个采煤工作面生产时,有时也可在采区左、右翼进行跣采。与区段依次回采相比,跳采方式巷道掘进工程量少,在采区内区段数目较多时布置较方便,故采用较普遍。既采方式的主要缺点是生产系统分散,相邻区段采空后回采中间区段时,出现“孤岛”现象,矿山压力显现强烈,在深部煤层开采时易出现冲击地压。 图3－8 沿空掘巷区段跳采接替方式 2、区段依次接替时
充填系统工艺流程
QMBI—GQ—001 充填系统工艺流程 系统流程如图1所示。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，经测量管进入料斗，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： 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（1）输送至膏体充填站。膏体充填站设立两个容积分别约为800m3的卧式沉降池（4）。为了使放入沉降池中的全尾砂粒度分布均匀，每个沉降池布置4个放砂阀（2）。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充填作业时，另一个沉降池则用于进砂及沉降脱水，进砂或放砂通过开启或关闭分流阀（3）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（5）排出全尾砂料浆面上澄清的水。北池的澄清水直接排入回水池（7）中，而南池澄清水则通过放水阀（5）及排水管（6）排入回水池。回水池上安装有回水泵（8），澄清水经回水泵加压后通过回水管（9）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。压气造浆设施如图2、图3。空压机站压气通过3″总进风管及进风总闸进入充填站，为了测定进气气压，管路上设置气压表。每个沉降池中布置20排压气造浆喷嘴，每排布置喷嘴10个。为了便于维修及清洗池底风管，每排风管均布置有1″活接及吹洗用球阀。
充填前打开1″不锈钢球阀对池中全尾砂进行压气造浆，每次开启3~5排，待池中全尾砂造浆均匀后，即可打开5″放砂阀（11）通过放砂管（14）向搅拌机供给全尾砂浆。 在放砂阀两侧布置有辅助造浆水阀（12）及放砂管冲洗水阀（13）。当打开放砂阀但放不出全尾砂时，可打开辅助造浆水阀（待放出全尾砂后，随即关闭该阀）。充填结束后，打开放砂阀外侧冲洗水阀、双卧轴搅拌机清洗水阀（49）进行冲洗作业。 为了对放砂流量进行检测及调节，在放砂管上布置有电磁流量计（15），手动调节阀（16）及电动调节阀（17）。为了防止各种杂物进入搅拌机，设置了全尾砂过滤进料斗（18），进料斗内布置有焊接钢筋网。 散装水泥由散装水泥罐车（19）运至充填站，经吹灰管（20）吹卸入容量150t的水泥仓（26）中。为了防止各类杂物进入水泥仓，在水泥仓顶布置过滤进灰箱（21）。水泥仓顶部另设有排气装置（22）、重锤式料位计（23）及人员观察孔（24）；水泥仓底部设有闸板阀（27）、双管螺旋给料机（28）及螺旋电子秤（30）。螺旋电子秤进、出料口均绑扎有帆布连接段（29）、（31）。水泥按设计配比经双管螺旋给料机给料后，经螺旋电子秤计量，输送至搅拌机中。 为了防止水泥仓中水泥下料不畅，在水泥仓锥体部位设置有压气破拱装置（25）。 全尾砂浆及水泥经各自的供料装置后通过搅拌机进料斗（35）而进入双卧轴搅拌机（36）中。为了对充填料浆制备浓度进行调节，设置有调浓水供水线。供水线上设置有电磁流量计（32）、手动调节阀（33）及电动调节阀（34）。
维修风巷安全技术措施详细版
文件编号：GD/FS-7437 （解决方案范本系列） 维修风巷安全技术措施详 细版 A Specific Measure To Solve A Certain Problem, The Process Includes Determining The Problem Object And Influence Scope, Analyzing The Problem, Cost Planning, And Finally Implementing. 编辑：_________________ 单位：_________________ 日期：_________________
维修风巷安全技术措施详细版 提示语：本解决方案文件适合使用于对某一问题，或行业提出的一个解决问题的具体措施，过程包含确定问题对象和影响范围，分析问题，提出解决问题的办法和建议，成本规划和可行性分析，最后执行。，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。 为减少巷道通风阻力，保证矿井风流畅通无阻，同时为将矿井风巷失修率降到7%以下，严重失修率降到3%以下，使矿井通风质量达到《标准》要求，确保矿井安全生产，则需对本矿的风巷进行维修，为保证维修质量和人员的安全，特编写本措施。 一、施工时间： 二、施工负责人： 三、技术要求： 1、加强对盘区以上（含盘区，下同）专用风巷的管理与维护，保持完好井巷的标准。矿井风巷失修率不高于7%，严重失修率不高于3%。失修程度的划分见下表：
程度划分断面(m2) 支护顶板(mm) 积水(mm) 浮煤、杂物淤泥(mm) 失修原设计的90% 支架失修，砌碹变形，锚喷脱皮冒落下沉量>100 >200 >100 严重失修原设计的80% 支架变形，弯扭5架以上，砌碹明显变形10m以上，锚喷脱落高度超过100mm，连续面积超过10m2 下沉量>200或冒落>300 >300 2、风速和瓦斯浓度均不得违反《煤矿安全规程》的规定。风井和风硐的风速不得超过15m/s；主要风巷的风速不得超过8m/s；盘区风巷的风速不小于0.25m/s，不超过6m/s。 3、风巷内测风站构筑规范，牌板内容齐全、清
沿空留巷巷旁充填支护技术研究与应用
沿空留巷巷旁充填支护技术研究与应用 发表时间：2018-03-05T15:28:59.400Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第30期作者：段元贵 [导读] 巷旁充填带支护技术是近年来发展起来的一种新型巷旁支护技术，国内外沿空留巷实践表明。 山东绿源特种材料有限责任公司山东省临沂市 273313 摘要：沿空留巷巷旁充填技术不但能够解决高瓦斯工作面通风问题，还能实现不留煤柱连续回采，而沿空留巷围岩控制的关键是巷旁支护体，因此，对沿空留巷进行研究，对沿空留巷实践具有一定的指导意义。所以，希望通过不断地研究，能研制出更好的方法。 关键词：沿空留巷；巷旁充填支护技术；应用 引言 巷旁充填带支护技术是近年来发展起来的一种新型巷旁支护技术，国内外沿空留巷实践表明，充填材料整体浇注后，充填体能克服传统巷旁支护的根本缺陷，显示出了其技术经济的优越性。 1巷旁充填材料研究现状 1.1普通混凝土充填材料 普通混凝土具有终凝强度高、劳动强度小、成本低和充分利用矸石以减少矸石排放等优点，但初凝时间较长、初期强度低。根据实验，当混凝土水灰比为0.5：1时，充填体材料3d、7d、28d的强度分别为8.56MPa、13.65MPa、23.52MPa。巷旁充填材料选用普通混凝土时，如果结合巷内锚、网、索联合支护，充填体两侧采用单体液压支柱临时支护以及采空区侧用锚索加强支护，能充分弥补普通混凝土初凝时间长、初期强度低的缺点，有效地控制顶板岩层，达到预期留巷效果。 1.2CHCT系列充填材料 CHCT系列充填材料由石子、水泥、砂、水、粉煤灰及复合外加剂组成，复合外加剂包括早强剂、减水剂、保水剂和引气剂等部分。充填材料1d、2d、3d、7d、28d抗压强度分别可达5MPa、10MPa、12MPa、15MPa和28MPa。巷旁充填材料选用CHCT系列充填材料时，充填体效用主要体现在两个方面：（1）有效控制顶板离层、及时切顶，使巷道保持稳定；（2）及时封闭采空区，防止漏风和煤的自燃，避免采空区有害气体进入工作空间。 1.3高水速凝材料 高水速凝材料由甲料、乙料两种材料组合使用，甲、乙两湿料混合均匀后形成大量钙矾石，凝胶体充填在钙矾石骨架中，形成固结体。高水材料充填体具有早期强度高、凝固速度快、增阻速度快、密闭采空区效果好等特点。当巷旁充填材料选用高水速凝材料时，巷道断面收缩率一般能控制在16%以内，所留巷道二次利用时只需进行小修即可满足要求。 2巷旁充填体与顶板岩层的相互作用 2.1顶板岩层 工作面在回采过程中，其采空区顶板岩层活动的主要形式是自上而下的出现分层垮落现象，主要表现为顶板岩层的旋转下沉和平移下沉两种形式。顶板岩层活动可分为前期活动、过渡期活动和后期活动三个时期。前期活动会出现沿空留巷顶板的“一次破断”，这时会与出现冒落的矸石基本上失去联系，并伴随着充填体强度的加大，充填体会切落采空区侧悬臂的直接顶；过渡期活动出现沿空巷顶板的“二次破断”，以此同时会形成老顶岩梁。此阶段顶板的活动会以旋转下沉为主要形式，因此变形速度加快，变形量加大；后期活动造成老顶下位岩梁和沿空留巷直接顶板平移下沉，该阶段顶板以平移下沉为主，下沉速度较小。 2.2巷旁充填体作用力 老顶岩梁的位态与工作面采高、直接顶厚度和岩性有关，而巷旁充填体不能改变老顶岩梁的稳定状态。在顶板岩层活动的不同阶段，巷旁充填体的作用也不尽相同。在顶板前期活动的阶段，顶板以旋转下沉为主，充填体的作用力主要是直接顶的重量和悬臂直接顶的作用力；在顶板的过渡期活动阶段，为了使老顶岩梁的“大结构”在较短时间内尽快形成，这就要求充填体应该具有足够的切顶阻力，能够切断老顶，以减少沿空留巷顶板的下沉量和巷道矿压显现的剧烈程度；顶板后期活动阶段，充填后期工作阻力会呈现出波动性，并会逐渐趋于稳定。 3巷旁充填工艺系统 3.1泵送混凝土充填工艺系统 图1CHCT系列材料巷旁充填工艺流程 相比CHCT系列材料充填、高水速凝材料充填，泵送混凝土充填系统简单，取材方便。其工艺流程包括：地面碎石及水泥制备系统、由地面至井下泵站运输系统、混凝土制备与泵送系统、充填模板系统。 3.2CHCT系列材料充填工艺系统 CHCT系列材料充填工艺系统包括：干混充填料地面制备系统、由地面至井下泵站运输系统，充填泵料斗上料系统，料浆的制备与泵送系统及充填模板支架系统。工艺流程如图1所示。 3.3高水速凝材料充填工艺系统 高水材料充填工艺系统包括：高水材料料浆的制备、高水材料料浆的输送和充填体成型三个部分。其工艺流程为：高水材料的甲、乙
沿空掘巷联合支护技术研究
沿空掘巷联合支护技术研究 祖梦柯1，王其洲 2 （1．河南许昌新龙矿业有限责任公司，河南禹州461670；2．中国矿业大学矿业工程学院，江苏徐州221008） 摘 要 该文以梁北煤矿11采区地质条件为基础，现场调查11采区留设小煤柱沿空巷道变形破坏特征，并对巷道破坏原因进行分析，提出工字钢对棚+单体支柱+锚索联合支护技术，实施该项技术后对其支护效果进行观测，巷道围岩得到有效控制。关键词 沿空掘巷 联合支护 工字钢支架 中图分类号TD353 文献标识码 B 梁北煤矿11采区是现阶段矿井主采区，该采区煤 层赋存稳定，存在简单地质构造，煤层平均倾角12?，平均厚度为4．4m ，节理裂隙较为发育，煤层较破碎，由表1可知，煤层上方存在泥岩伪顶，直接顶为稳定细粒砂岩，基本顶为中粒砂岩，直接底为泥岩，基本底为粉砂岩，煤层和泥岩层为软弱层。 表1巷道顶底板情况 顶底板名称岩石类别硬度厚度（m ）顶板 基本顶 中粒砂岩＜87．04直接顶细粒砂岩＜63．65伪顶 泥岩＜20．1 1．0底板 直接底泥岩＜21．2基本底 粉砂岩 ＜6 3．77 该采区工作面顺槽均沿二1煤层顶板掘进，属小煤 柱沿空掘巷，护巷煤柱宽度平均3m ，地面平均标高+114m ，顶板平均标高－420m 。该采区已掘巷道围岩变形破坏严重，难以满足巷道断面使用要求。2巷道变形破坏特征及原因分析2．1 巷道原有支护 11采区工作面顺槽净断面面积13．36m 2，见图1。 图1巷道断面设计图 巷道支护采用12#工字钢对棚支护。工字钢棚间距700mm ，顶梁长4200mm ，上帮棚腿长3700mm ，下帮棚腿长2700mm ，帮部椽杆间距250mm ，椽杆后采用双抗网护表，顶梁与顶板间采用木楔背紧。2．2巷道变形破坏特征 *收稿日期：2011－08－22 作者简介：祖梦柯（1983－），男，河南商丘人，毕业于河南理工大学，从事煤矿技术管理工作，现任梁北煤矿生产科副科长。 11采区巷道属于典型小煤柱护巷沿空掘巷， 现场调查分析表明巷道出现多中变形破坏特征：（1）巷道两帮帮脚强烈内移，棚腿修复周期为2个月；（2）支架中部出现明显弯曲变形，部分支架出现扭曲变形；（3）底板强烈鼓起，底鼓治理周期为2个月。2．3巷道变形破坏原因分析 留小煤柱沿空掘巷是一种特殊类型的回采巷道［1］ ， 必须分析巷道围岩条件和上方顶板变形特征，同时以研究该类巷道矿压规律作为基础，巷道变形破坏原因分析如下： （1）由图2可知，邻近工作面回采后顶板形成砌体梁结构，留设小煤柱沿空巷道的围岩状态和应力条件均由该结构决定，并且顶板砌体梁结构在“失稳”到“再稳”的过程中对巷道围岩稳定性影响极大。 图2顶板砌体梁结构 现有研究表明老顶形成砌体梁结构的过程为下 沉、弯曲、破断及回转 ，此过程老顶在应力条件和围岩状态的共同约束下出现给定变形。由关键层理论可知，老顶破断前，主要起到承载上覆岩层的作用。上区段工作面回采后，老顶出现结构性调整，调整稳定后弧三角块B 水平方向一侧受采空区断裂老顶的挤压，另一侧受到原岩岩体的挤压；铅垂方向上弧形三角块受上覆岩层的铅垂压力、采空区矸石的垂直支撑力、实体 煤的垂直支承力的合作用力［2］ 。稳定过程中，弧形三角块下方煤体产生破碎区和塑性区，降低岩体完整性和强度，加速煤岩体流变，随着时间推移巷道变形破坏严重。除此，稳定弧三角块能够承载上覆围岩压力，维持巷道稳定。 （2）原有支护设计不合理［3］ 原有支护设计采用12#工字钢对棚支护。在此类 围岩条件下， 支架与围岩相互作用关系极差，同时围岩易产生强烈流变，工字钢棚难以适应巷道变形。除此之外，护表采用强度和刚度均较小的双抗网，无法控制 312012年第2期
膏体泵送充填工艺设备选择
2002年2月第31卷 第1期有 色 矿 山 Nonferrous Mines Feb.,2002Vol.31 No.1 膏体泵送充填工艺设备选择 王佩勋,袁家谦,王五松 (金川有色金属公司,甘肃金昌737102) [关键词]膏体泵送;充填设备;选择 [摘 要]通过全尾砂膏体泵送充填工艺及其设备试验研究、尾砂膏体泵送充填系统工业化试验与应用的实 践,介绍膏体泵送充填工艺主要设备的选择,以及在安装调试过程中应注意的问题。 [中图分类号]TD853134 [文献标识码]B [文章编号]100228951(2002)0120010203 Equipment selection of pumping paste f illing WAN G Pei 2xun ,YUAN Jia 2qian ,WAN G Wu 2song (Ji nchuan N on 2f errous Metals Com pany ,Ji nchang 737102,Chi na ) K ey w ords :pumping paste ;filling equipment ;selection Abstract :Based on the test study about pumping paste filling technology and equipment ,in which mill tailings are used ,industrial test and application practice of pumping paste filling system ,the selection of main equipment of this technology and some issues that should be noted in erection and adjusting are introduced. [收稿日期]2001207213 [作者简介]王佩勋(1945-),男,陕西咸阳市人,高级 工程师,从事矿山充填工艺工作。 1 前言 金川矿区为了采用现代化矿山膏体泵送充填高 新技术,从90年代初相继进行了全尾砂膏体泵送充填工艺及其设备试验研究,尾砂膏体泵送充填坑内加水泥地面半工业试验研究。在此基础之上,设计建造了二矿区西部第二充填站尾砂膏体泵送充填系统,鉴于该系统工艺的复杂性、特殊性,在交付生产使用之前,又进行了金川二矿区尾砂膏体泵送充填系统工业化试验研究。因膏体泵送充填,国内尚缺少设计经验和生产经验,所以经过较长时间反复改进及调试,使该系统的流程全部畅通,各主要设备匹配及工艺条件已摸清。这些重要科研成果的取得,为工业化应用积累了经验,奠定了基础。 膏体泵送充填工艺综合运用了现代工业的多项新技术:微细颗粒材料浓缩脱水工艺与设备、膏体泵送工艺与设备、膏体制备工艺与设备、水泥乳化工艺与搅抖设备、计算机集散控制技术与仪表。全系统 采用了许多大型或大功率设备和现代化仪表。因此 合理正确选择这些设备和仪表,使其满足尾砂膏体泵送充填工艺的需要,最终为矿山获取较好的经济效益。 能否顺利将尾砂膏体泵送充填工艺应用于生产,除工艺技术条件外,设备参数、性能选择、匹配使用及其运行状况是否稳定,是至关重要的问题,直接关系到膏体泵送充填工艺的成败,必须慎重对待。 2 设备的选择 211 尾砂浆浓缩脱水设备 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,很难达到50%以上,仅在45%左右,因此采用膏体充填,需要将选矿厂输送来的尾砂浆脱水浓缩。 通常情况下,选矿厂尾砂浆需经两级脱水浓缩才能达到尾砂充填料所需要的浓度。第一级为旋流器,第二级为高效浓缩机或过滤机。金川尾砂膏体泵送充填系统选矿厂尾矿车间采用一段旋流与高效浓缩机配套使用,共安装了<250旋流器64台,<100m 浓缩机2台。 旋流器的选择首先是要考虑满足充填能力的需
水平井裸眼完井砾石充填步骤
The Baker Hughes CSAP gravel pack system has all of the same field proven features of CS-300 system. The definition of CSAP is Cake-Saver-Acid-Placement, before running in hole with the gravel pack assembly, displace the open hole section in casing to brine. It’s critical to the successive hole cleaning to maximize the fluid velocity at 300 ft/min near the well bore wall. 贝克休斯CSAP砾石充填系统具有CS-300已经验证的所有相同的属性。在向井下下砾石充填的组合工具时，向套管下的裸眼部分打入盐水，这对裸眼井壁附近液流速度达到300英尺每分，连续地洗井起着非常关键的作用。 For this reason, it’s important to fully maintain turbulent fluid possible. Low-viscosity fluids are desired to help to retain turbulence. However, while low-viscosity fluids help maximize velocity near the wall. It’s commonly assumed that their use also makes it somewhat more difficult to remove solids from the wellbore. To carry solids completely out of the wellbore,elevated flow velocities are required. 由于这个原因，完全保持湍流的液体很重要。低剪切速度的液体有助于保持湍流。然而，尽管低剪切速度的流体能保证井壁附近的流体高流速。但是通常它们也存在一个缺点那就是更难将井眼的固体携带出来。为了将固体百分之百地携带出井眼，就要求液体具有很高的流速。 The steps to compete the procedure are: 步骤如下： 1、Pick up gravel pack assembly and run in hole to setting depth. 将砾石充填组合工具下放到井下预定的深度。 2、Circulate brine down the work string and out the GPV shoe around the screen annulus at a rate below 25ft/sec pass the SC packing element. 将盐水循环到工作管住从GPV引鞋流出，到筛管环空周围，速度为25英尺没秒以内，通过防砂充填工具。 3、Drop a stainless steel ball to set the SC packer, this section will shift the ball seat isolation sleeve downward, opening the return bypass ports in the crossover tool, and locking the primary ball on the ball seat. 将一个不锈钢球丢手，坐在防砂封隔器上，会使球座封隔套筒向下移动，打开crossover tool 的回路旁通通道，将初始的那个不锈钢球锁在球座上。 4、Set the packer, pull the packer tech-unit, perform an anchor test on the SC packer. 坐封隔器，拉动封隔器部分，在防砂封隔器上做一个锚定测试。 5、Pull 30000 pounds over the last recorded up-weight, followed by slacking off 30,000 pounds below the last recorded down-weight. This is your running in hole position. Followed by picking up the work string to confirm the crossover tool is free from the gravel pack packer assembly. 最后一个记录的上提载荷重加到30000磅，然后将最后一个记录的释放重量加到30000磅。这是下工具的位置。接下来上提工作管住以确保crossover tool脱离了防砂封隔器组合，可以自由上提下放。 6、Pick up the work string to position the SMART Collet above the first indicating coupling, slack off 30,000 pounds, this is your test packer position. Apply the required test pressure to the annulus, to confirm the SC packing element is packed off on the casing inside diameter. 上提工作管住到SMART Collet 的第一个位置指示接箍，释放30000磅的重量，这个是测试封隔器的位置。对环空进行要求的压力测试，来保证防砂封隔工具坐封在了套管避上。7、Pick up the work string to position the SMART Collet above the second indicating coupling.
巷修工维修时的安全技术措施正式版
In the schedule of the activity, the time and the progress of the completion of the project content are described in detail to make the progress consistent with the plan.巷修工维修时的安全技术 措施正式版
巷修工维修时的安全技术措施正式版 下载提示：此解决方案资料适用于工作或活动的进度安排中，详细说明各阶段的时间和项目内容完成的进度，而完成上述需要实施方案的人员对整体有全方位的认识和评估能力，尽力让实施的时间进度与方案所计划的时间吻合。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。 （1）在维修旧巷前，必须首先检查瓦斯等有害气体，其浓度必须符合《煤矿安全规程》的规定后方可进行工作。 （2）维修前，要严格执行敲帮问顶制度，认真检查巷道顶、帮的情况，确认无危险后方可进行维修工作。 （3）在有架线电机车或安装有其他运输设备的巷道中进行维修时，开工前应指定专人切断架空线电源，将电源开关锁上，挂上停电牌，再接上接地线保险卡子进行试电，确属无电时才能进行巷道维修。对绞车道的维修工作必须在检修班进
行（绞车停止运行），若必须在生产班维修，绞车也应停止运行，绞车道上口还应设有安全装置，且灵活可靠，以保证巷道维修时的安全。 （4）在有积水或流水的巷道内维修时，事先要检查水沟是否畅通，如有淤塞，要先清理水沟。待维修的巷道如有积水或附近有老空区积水时，应尽量先放积水后再进行维修，以免发生突然涌水伤人。 （5）维修井巷支护时，严防顶板冒落伤人和堵人。撤掉支架前，应先加固工作地点的支架，并严禁人员进入里边工作。 （6）刷大或修理井巷需连续撤换支架时，必须保证再发生冒顶堵塞井巷时有人