岱庄煤矿条带煤柱矸石膏体充填开采地表沉陷研究

 摘要：针对岱庄煤矿村庄压煤严重,矿井服务年限缩短,而传统条带法开采后遗留条带煤柱储量丰富的现状,根据国内煤矿膏体充填开采技术发展水平和煤矿绿色开采的发展要求,在分析现有建筑物下开采技术途径的基础上提出了采用矸石膏体充填材料充填进行建筑物下遗留条带煤柱开采, 通过对矸石膏体充填开采地表沉陷控制原理的分析研究,实施了建筑物下矸石膏体充填开采,并对地表沉陷进行了预计实测。该技术项目的研究将为我国“三下”压煤条带煤柱回收及矸石井下利用提供了前沿技术开发思路,对解放村庄下呆滞煤炭资源,提高资源回采率和经济效益,实现企业的可持续发展,具有重要的现实意义。截至2011年6月30日,已累计回收条带煤柱560m,置换原煤23.1万t,地表最大下沉量只有35 mm,远远小于原设计预计的300-400mm,地表变形控制效果非常好。     

矸石充填开采技术在煤矿应用与技术研究

本文通过对现阶段的矸石充填开采技术进行研究,对常用的井下煤矸分离方法的关键装备、系统及技术原理进行分析,提出井下煤矸分离和综合机械化固体充填采煤技术的基本原理。通过采用井下煤矸分离和矸石充填开采技术,实现了矿井矸石不升井、"三下"压煤绿色开采及有效控制地表沉陷的目的。     

矸石膏体充填开采沉陷规律研究与应用

矸石膏体充填能有效控制地表沉陷,解决三下压煤问题,延长矿井服务年限。通过对矸石膏体开采沉陷规律原理的研究与分析,采取优化超前支护、提高充实率等方法,对上覆岩层活动及地表沉陷起到了很好的控制作用。     

矸石膏体充填开采相似模拟

矸石膏体充填是一种集"减沉"、"减排"与"高回采率"为一体的新型环境相容的开采技术措施,也是绿色开采技术体系的重要组成部分。以某煤2351工作面为原型,采用相似模拟实验用膏体对采空区进行充填,采取边采边充的方式,研究了膏体充填条件下覆岩的动态破坏过程、覆岩的破坏形态及回采过程中围岩受力分析。实验表明:充填开采时上覆岩层仅发育裂隙带和弯曲带,垮落法开采时的直接顶在充填开采时转化为基本顶,工作面来压现象不明显,基本顶以上的岩层是以离层的形式向上发展的。     

岱庄煤矿膏体充填绿色开采技术实践

利用充填开采技术,开采条带开采遗留下的煤柱,将膏体充填材料输送到采空区有效控制顶板,以最大限度回收煤炭资源,延长矿井服务年限,减少地面建筑物的破坏,实现村庄不搬迁,真正实现水害的防治。     

岱庄煤矿2351综采工作面膏体充填工艺

岱庄煤矿井田范围内80%的煤炭资源被地面建筑压覆,从2000年投产以来主要采用条带开采,煤炭采出率只有40%左右.为解放条带开采的保护煤柱,同时保护地表建筑,2009年该矿利用矸石膏体充填回收条带开采留下的条带保护煤柱.截至目前,观测结果显示地表无沉陷.     

实施矸石膏体充填采煤的探索与实践

介绍了峰峰集团小屯矿在村庄下实施了矸石膏体充填采煤技术的探索和实践,为大面积、大范围开采"三下"(建筑物下、铁路下、水体下)压煤开辟了新途径.     

综放工作面膏体充填条带开采研究

为解决"三下"压煤的煤炭资源浪费问题,结合某矿生产实践,设计膏体充填条带开采。首先分析条带充填开采的可行性,即滞留条带煤柱宽度大于安全开采宽度;其次计算充填体载荷,得出充填体容许载荷为2 MPa,最大危险载荷为17.4 MPa;最后进行膏体配比及强度试验,试验得出:膏体胶结料作为胶凝材料时膏体的强度比用普通水泥的充填体强度高,在28 d时的强度是后者的2.09倍,且弹性变形能力更强,保证了充填效果。监测实践表明,充填开采期间,地表沉降量仅为115 mm,既减小开采对地表沉陷的影响,又提高资源利用率。     

矸石膏体充填料浆力学性能实验研究

该文在分析岱庄煤矿矸石膏体充填原料选择来源的基础上,根据岱庄煤矿3上煤层条带煤柱回收对膏体充填材料的要求具体选择材料性能参数,并通过对矸石膏体充填料浆流动性能、可泵送时间、静置泌水率、单轴抗压强度等力学性能的实验研究,探索在岱庄煤矿充填原料条件下的材料配比,实现条带煤柱的安全回收。     

矸石膏体充填采煤面矿压显现规律

运用矸石膏体充填开采"三下"的煤炭资源,是绿色开采体系中的重要内容之一.对首个矸石膏体充填工作面的矿压观测的数据的进行了分析;评价了影响矸石膏体充填矿压显现的各个因素,确定充填工作面中顶板下沉量与这些因素的关系,为以后进行充填开采采场设计提供依据.     

煤矿井下矸石置换煤炭清洁生产技术

在对煤矿井下矸石来源进行分析的基础上,建立了井下煤矸分选系统,主要包括筛选、分选和回煤等工序流程,增加了综采放顶煤采出率,解决了提升运输系统的卡仓问题,同时完善了井下煤质控制流程。在“三下”压煤区中实施巷道矸石充填,并开发出以矸石为主料的“预构人造墙体,矸石置换窄煤柱”沿空掘巷技术,形成了一套矸石置换煤炭清洁生产技术。     

矸石膏体充填管道安全输送压力预警系统研制

借助KJ216煤矿顶板压力在线监测系统和自主研制的液压控制卸料阀门及MPM480型压阻式压力传感器,研制了管道压力预警系统,实现了管道沿线压力实时监测及管路堵塞早期预警。结果表明：通过采用RS485传输监测分站与主站通讯,主站与地面服务器采用光纤传输,压力数据能在一个充程内及时更新,并通过自动控制实现管道阀门自动卸料,实现了长距离管道的安全输送。     

煤矸石用于人工湿地处理酸性矿井水的研究

阐述了利用煤矸石作为人工湿地填料处理酸性矿井水的技术研究,对煤矸石的综合利用、酸性矿井水的回用以及矿区生态环境的综合治理都有重要意义。     

鑫岩煤矿井下煤矸分选与充填开采一体化系统设计

为解决煤炭生产过程中矸石严重影响生态环境的问题,实现安全、高效、绿色开采。结合鑫岩煤矿井上、下生产系统和开采条件,确定鑫岩煤矿井下煤矸分选与充填开采一体化系统。针对系统中滚轴筛设备选型及布置、原煤仓和矸石仓容量、综采工作面充填能力及关键设备选型和地面矸石垂直投料系统管径选型进行了设计,为鑫岩煤矿实现绿色开采提供技术保障,为类似条件矿井的井下分选与充填开采设计提供借鉴。     

特厚煤层矸石充填控制岩层变形特性研究

为研究特厚煤层在矸石充填下岩层变形特性,以某矿矸石为充填材料,采用侧限压缩试验研究其在压应力下的变形特征,并采用FLAC^3D建立数值模型,将侧限压缩试验中压实8 MPa的矸石的弹性模量应用至数值模型中,对比分析充填和未充填两种开采模式下的岩层的受力及变形。研究结果表明,矸石充填体变形特征表现为随着载荷的持续增加应变量逐渐增加,且两者呈现对数函数关系,应变量前期变化明显,后期逐渐减小;矸石充填开采后,对比未充填时岩层的位移量明显减小,且应力在岩层中分布更加均匀。试验和模拟结果均表明,矸石的压密致使充填体的变形趋于稳定,从而可以承担上部压力。     

Washability analysis of high sulfur coal gangue from a coal mine in Guizhou

Fulfill the screen test and float-and-sink analysis for high sulfur coal gangue from a Guizhou coal mine, analyzed the washability of its tail coal. Seen from the results： most of sulfur in sample is pyrite, the sulfur content of different particle classification shall be reduced with the decreasing of size and specific gravity, most of sulfur distributed in the coal particles with large-size and high specific gravity. Part of sulfur may be eliminated through special gravity separation, however, most of inorganic sulfur should be removed with the combination of floatation process.     

煤矿矸石充填效果受夯实角影响研究

为了研究充填支架夯实机构的夯实角对矸石散体夯实效果的影响,以ZC1800/14/25型充填液压支架为原型,采用离散元数值模拟的方法构建矸石充填工作面空间模型,分析了推压板和矸石散体在夯实过程中的力链演化,研究了夯实角与夯实板推压力、矸石破碎程度、欠接顶量和矸石质心位置之间的关系。结果表明：随着夯实角的减小,夯实作用会影响到较大范围的矸石并压碎部分矸石,夯实板压力较大;随着夯实角的增大,夯实板压力降低,且推动的矸石量较少。最终确定夯实角为10°时,夯实机构对矸石散体的充填效果最好,此结论可为充填工作面现场操作提供理论依据。     

平顶山矿区一矿煤矸石特征及其利用途径分析

采集平顶山矿区一矿煤矸石山混合矸,经过粉碎、研磨、缩分后,采用常规化学分析、XRF、XRD、SEM、EDS、FTIR和DSC-TG研究煤矸石的化学组成和矿物组成,用高纯锗γ能谱法检测煤矸石的放射性,根据GB/T212-2008、GB/T213-2008对煤矸石进行工业分析和发热量测定.结果表明:煤矸石的主要化学成分为SiO2、Al2O3,以及Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、TiO2、MnO等;矿物组分为高岭石、石英、白云母、白云石、方解石、伊利石和微量黄铁矿,并含有较多的有机碳.煤矸石放射性符合国标A类装修材料的要求,碳含量和发热量达到三类煤矸石要求,可以用来制备烧结砖、水泥和轻集料等建材制品.     

坤城煤矿村庄下压煤条带开采技术研究

针对河南省禹州坤城煤矿具体的地质采矿条件及地表村庄的情况,在理论计算、地表移动和变形预计分析的基础上,对村庄下压煤条带开采方案及其参数进行了分析研究,研究表明:坤城煤矿村庄下压煤采用条带法开采技术是可行的,提高了煤炭采出率,延长了矿井服务年限,实现在村庄不搬迁的情况下安全采煤。     

煤矸砖隧道窑余热利用系统研究与应用

介绍了采用煤矸砖隧道窑余热利用系统对冷却段砖的物理显热进行回收的方案,用实例验证了余热利用系统的技术参数、经济效益及环境效益,最后对受热面的安全性进行了分析.