济三煤矿综合机械化矸石充填开采技术应用

介绍了济三煤矿综采工作面矸石充填开采方法,论述了充填工作原理、工艺过程、设备选型,就矸石充填开采对地面村庄的影响进行了预测,并对其产生的经济、社会效益进行了分析。     

济三煤矿综合机械化矸石充填开采技术应用

介绍了济三煤矿综采工作面矸石充填开采方法,论述了充填工作原理、工艺过程、设备选型,就矸石充填开采对地面村庄的影响进行了预测,并对其产生的经济、社会效益进行了分析。     

建筑物下矸石充填开采技术应用

 针对我国建筑物下压煤量大以及地面矸石堆积污染环境的现状,本文以峰峰集团羊东矿建筑物下压煤为例,通过数值模拟确定充填巷宽度和隔离煤柱宽度,并对地表沉陷进行了预计,结果表明：建筑物下矸石充填技术能够很好的解决环境污染问题并提高采出率。开展矸石充填技术的应用研究,为矿山开采增加新的技术方法,进一步加速了生态矿山建设进程,真正实现煤矿的可持续发展。煤炭采出量的增加,给企业带来巨大经济效益和社会效益。     

基于充实率的矸石充填开采地表移动数值模拟

为了研究矸石充填开采在不同充实率条件下的地表移动变形规律,采用FLAC3D数值模拟软件建立某矿区不同充填强度下的矸石充填开采数值计算模型,分析不同的充实率对地表沉陷的影响规律,并在此基础上结合等价采高理论对比分析了薄煤层垮落法开采与矸石充填开采地表移动结果,得出两者地表最大移动量的差值随充实率的变化特征,研究表明:矸石充填开采充实率越高,地表沉陷的控制效果越好,地表移动与变形极值均随充实率的增加而呈线性减小;基于等价采高的矸石充填开采预计是偏于保守和安全的,且随着充实率的增大,等效薄煤层与充填开采地表移动极值逐步接近,相对偏差逐渐减小。     

长壁矸石充填开采上覆岩层移动特征模拟实验

长壁矸石充填工作面采空区由于被充填材料占据,上覆岩层移动特征将不同于垮落法管理顶板,采用相似模拟和数值计算模拟工作面回采和矸石充填过程。通过改变支架初撑力和工作阻力、充填材料的夯实力,模拟不同充填率情况下上覆岩层应力变化和岩层移动特征,结合现场实测结果认识长壁矸石充填开采上覆岩层移动规律。研究发现：支架工作阻力对充填效果影响显著,充填支架高初撑力和工作阻力可以限定顶板的变形,保证足够的时间使更多的充填材料充进采空区,进而减小缓慢下沉带高度,控制地表变形。采空区内充填材料限制直接顶的变形、下沉以及冒落,直接顶以断裂和冒落为主,冒落后整齐地排列在采空区矸石上。基本顶以弯曲下沉形式随直接顶移动,上覆岩层冒落高度显著降低。     

厚煤层矸石充填综采工艺的研究与应用

为实现矿井开拓延伸矸石近距离排放,同时解决"三下"煤难以回采的问题,济宁三号煤矿经论证后采用了矸石充填综采工艺。通过在63下04(南)-1工作面的实际应用,表明该工艺在实际操作中是可行的,很好地解决了矸石排放难的问题,减少了生产成本,提高了煤炭资源的采出率,取得了较好的经济效益,具有很广的发展前景。     

基于FLAC3D和SURFER的矸石充填开采沉陷数值模拟

应用FLAC3D,SURFER8对矸石充填开采后的地表移动情况进行了预计,通过与概率积分法的预计结果进行对比,发现使用FLAC3D进行模拟与概率积分法结果比较接近。但是前者是以实际钻取煤岩物理力学参数为计算依据,避免了使用概率积分法预计时需要进行确定繁杂的参数(如等价采厚、主要影响角等)的问题,为矸石充填开采沉陷预计及工程决策探求了一种高效简捷的方法。     

薄煤层采空区泵送矸石充填开采技术

薄煤层开采,巷道掘进矸石量大,井下排出矸石长期地面堆积,占用耕地和造成环境污染,同时引发一些安全问题。通过采取矸石粉碎、流体管道充填采空区,解决矸石不上井,防止采空区下陷,有效回收煤炭资源,延长矿井服务年限,有巨大的经济和社会效益,对同类条件下的矿井生产有重要借鉴意义。     

大采高工作面矸石充填开采技术效果分析

为准确评价大采高综合机械化矸石充填效果,采用理论分析、实验室试验与工程实践相结合的方法,以东坪煤矿建筑物下厚煤层资源回采为研究背景,确定了影响充填质量的评价因素,建立了大采高综合机械化矸石充填质量评价技术体系.研究结果表明:由充填开采岩层移动规律、影响充填质量的因素、质量检测参数、质量检测系统布置、质量检测评价手段等分系统组成的充填质量评价技术体系可以较准确评价充填质量,并在东坪煤矿成功进行了充填质量检测及评价,取得了显著的社会效益和经济效益,为类似条件村庄压煤采用矸石充填技术提供了指导和参考.     

矸石充填开采工作面超前支承压力分布规律

为了揭示矸石充填工作面超前支承压力分布规律,以邢台矿7608矸石充填工作面为工程背景,采用理论分析、数值模拟和现场实测相结合法进行研究。结果表明:由于矸石充填开采充填体对上覆岩层的支撑作用,使其超前支承压力增长缓慢并最终趋于稳定,同时矸石充填比完全垮落工作面超前支承压力峰值强度下降,应力集中系数减小,峰值距煤壁距离由6~8 m减小到4~6 m,其影响范围由40~55 m减小到30~40 m。     

井下矸石充填工艺及普采工作面充填装备

基于鄂庄煤矿2202东工作面地质和生产条件及其地面有建筑物压煤情况,介绍了利用井下全岩巷道掘进出矸对普采工作面采空区进行充填的系统及充填装备。通过优化与改造原有的生产系统,形成了以矿车、翻矸硐室、斜巷矸石仓、耙斗装岩机为工程或装备的矸石外部充填系统;通过研制和开发,形成了以转弯带式输送机和带式抛矸机为主要装备的矸石内部充填系统,与普采工艺配合,矸石充填工作面平均煤炭月产达到1.22万t。     

原生矸石连续级配压缩实验研究

 针对矸石压缩试验中存在的方法单一,理论欠缺的现状,本文以泰波理论为基础通过两套实验方案对原生矸石性质进行研究。根据实验时实时监测的应力—应变以及压缩变形数据得出：较小粒径的矸石在级配中占大比例时矸石压缩率小;根据泰波理论进行连续级配实验,得出当n值为0.3时为最优级配;符合泰波理论配比的矸石压缩率低于原生矸石的压缩率,在充填时能够很好的控制地表沉降,充填效果好。     

建筑物下压煤充填开采优化设计研究

介绍了德国和波兰充填开采情况,在总结中国、德国和波兰的煤矿建筑物保护等级与地表变形指标及其他行业标准的基础之上,对充填开采地面建筑物变形控制指标提出了建议。指出建筑物下充填开采应综合考虑地质采矿条件、地表移动规律、地表被保护对象允许移动变形指标及工作面的充填能力等因素,建立了允许开采厚度、工作面充填率和工作面开采速度的优化计算模型,及充填开采减少建筑物损害的效益评价模型,为确保建筑物下安全开采,避免过度充填浪费充填材料增加生产成本,提供了理论优化计算与评价模型。     

大采高长壁综采技术在厚煤层开采中的应用

嵩阳东升(登封)煤业有限公司15104工作面煤层平均厚5.5 m,采用大采高综采技术进行开采。通过现场实测,分析了工作面矿压显现规律,并对大采高工作面煤壁片帮与设备倾倒、下滑问题进行了探讨,在此基础上介绍了开采方法与液压支架的选型。研究表明,支架工作阻力选择合理,呈正态分布状态,能够有效控制工作面的围岩稳定。     

我国煤矿充填开采技术及其发展趋势

基于煤矿可持续发展与环境保护的要求,阐述了煤矿充填开采的必要性,通过收集分析我国20个典型充填开采应用实例,系统论述了巷道掘进抛矸充填、长壁普采矸石充填、长壁综采矸石充填、膏体充填和高水充填等技术特点,得出了巷道掘进矸石充填适用于配采和重要保护场合,长壁综采矸石和膏体充填适用于主采和普通保护场合,高水充填适用于缺少充填材料和单一煤层场合;提出了采煤量、充填量、采出率、吨煤成本、充满率、移近量、下沉量、减沉率、变形量和保护面积可作为充填开采效果的评价指标。最后,建议对高效充填和充填空间密闭做深入研究。     

预置矸石充填带置换小煤柱的无煤柱开采技术

为实现无煤柱开采,通过在上区段运输巷掘出后,在靠近下区段轨道巷的煤壁侧沿运输巷预置矸石充填带,待上工作面回采结束围岩稳定后,下区段轨道巷掘进时,紧沿预置的矸石充填带进行掘进,不再留设区段煤柱,用矸石充填带把上下2个区段之间应留设的煤柱置换出来,从而实现无煤柱开采。针对高庄煤矿3上507工作面地质条件,建立了预置矸石充填带沿空掘巷的围岩结构力学模型,对充填带的稳定性进行了非线性数值计算分析。根据矸石充填带稳定性的要求,确定现场充填带强度等级为C20,带宽为1 600 mm,高为4 000 mm,预留约1 100 mm厚顶煤,充填带与顶煤间留有100 mm间隙。工程实施效果验证了方案的合理性,取得了良好的经济与社会效益。     

建筑物下压煤开采方案技术经济评价模型研究

为解决建筑物下压煤量大的问题,对3种建筑物下压煤开采方案,即村庄搬迁开采、井下充填开采、条带开采3种方案进行了技术经济分析比较,建立了3种开采方案的经济评价模型。分析结果表明：在中厚及厚煤层建筑物下压煤开采中,开采方案选择次序为搬迁开采、充填开采、条带开采,所建立的开采方案评价模型能较好地为压煤开采方案选择提供决策。     

浅埋厚煤层综放开采地表移动规律实测研究

为研究浅埋厚煤层综放开采条件下的地表移动规律,在万利矿区某综放工作面上方建立了地表移动观测站进行观测,通过分析地表移动变形实测数据,得出了该区条件下综放开采的地表移动规律。结果表明：工作面采深小、开采范围大,地表移动和变形值较大,其地表移动盆地的分布特征基本符合概率积分法模型,其综合下沉系数为0．78,主要影响角正切为2．8,拐点偏移距系数为0．14。     

厚煤层预采顶分层网下放顶煤开采的分析

在厚煤层开采中,预采顶分层网下放顶煤具有效率高、投入低、回采率高、解放煤层的优点,应予以推广。