西部生态脆弱区固废多态充填技术应用与实践

为解决我国西部生态脆弱区系统抗干扰能力弱、时空波动性强、环境异质性高与大宗固体废弃物排放引起的环境破坏、生态恶化之间的矛盾,在总结固废综合利用研究进展和存在的问题基础上,分析实施固废充填技术的优势及生态需求,系统阐述了具有固废处理功能的充填采煤技术研究进展,包括多态化充填技术内涵、固体充填技术、膏体充填技术、浆体充填技术的发展历程、技术原理、设计方法、适用条件,最后针对西部生态脆弱区多态化充填技术的典型应用工程进行了介绍分析。实践证明,在西部生态脆弱区因地制宜实施多态化充填技术,可安全高效处理煤炭生产加工利用过程中产生的大宗固废、控制岩层移动、保护地下水资源,可促进经济建设与生态保护协调健康发展。     

西部生态脆弱区煤炭减损开采地质保障科学问题及技术展望

我国能源禀赋特点决定了煤炭主体能源地位短期难以改变,其中,西部煤炭资源担负着我国基础能源自主供给的核心角色。但西部煤炭多处于干旱-半干旱带的沙漠-黄土覆盖生态脆弱区,易因开采扰动引起地下水及生态环境产生显著影响。因此,减损开采成为西部生态脆弱区煤炭资源安全高效开发与环境保护协调发展的必然选择。立足西部煤炭资源开发现实情况,提出了西部生态脆弱区煤炭减损开采面临的四大关键科学问题,即：① 煤-水空间发育组合特征;② 采动过程地质条件变化规律;③ 保水开采分区及地质判据;④ 西部煤炭减损开采技术体系构建思路。同时,详细阐述了煤炭减损开采技术发展状况及存在的现实难题。在此基础上,尝试构建西部生态脆弱区煤炭减损开采技术体系,并展望了西部煤炭减损开采技术未来发展方向。相关研究以期为西部生态脆弱区煤炭绿色减损开采提供借鉴。     

煤矿膏体充填绿色开采体系研究

为解放建筑物下压煤、延长矿井服务年限,对工作面进行了膏体充填,设计了科学完善的充填系统.结果表明膏体充填绿色开采能够较好解放呆滞储量,消化矸石山,保护地表环境和减少巷道掘进工程量,经济社会效益显著,具有广阔推广前景.     

薄煤层条带充填开采的研究及应用

村庄下压煤进行充填开采置换出村庄下的煤柱是一种有效的开采方式。条带充填开采是根据该煤矿的具体生产地质条件,同时考虑接续情况,采用的充填工艺,既能保证充填开采的效果,又能保证持续生产。     

应用矸石自溜充填法开采村庄下压煤

叙述了广州市第二煤矿在彭边村下采用小阶段长走向矸石充填采煤法,地表变形均控制在建筑物允许的变形值范围之内,房屋完好无损,达到了既保护村庄又采煤的目的.     

超高水材料充填开采的应用与研究

冀中能源邯郸矿业集团陶一煤矿对村庄下压煤采用充填开采工艺采煤.根据矿井开采条件,利用超高水材料的优越性能进行了袋式充填开采、开放式充填开采工艺的研究.建立了地面充填站,采用自流技术,使得充填能力达到400 m3/h,提升了采充效率.通过对工作面矿压、地表变形监测,表明该工艺可以缓解矿压显现程度,极大减少地表变形.     

充填开采应用实践

级索煤矿对村庄下压煤进行充填开采,在保证地面建筑物使用安全的前提下,提高了资源回收率,延长了矿井的服务年限,保证了矿井的可持续发展。     

Numerical Simulation of the Groundwater System for Mining Shallow Buried Coal Seams in the Ecologically Fragile Areas of Western China

Mine Water and the Environment - Shallow coal seams are actively excavated in western China, which can adversely affect groundwater availability. We analyzed the failure mode in the mining of a...     

浅采设计与固废充填相结合的创新应用

在罗河铁矿的开拓工程设计时,为减小回采贫化率,采准工程均布置在-497 m水平,造成下部留有三角矿体损失,通过设计-512 m浅采矿房回收25 9#阶段采场下部压覆的12万t三角矿量,减小贫化;-455 m水平为凿岩、回风水平,基建期间废石均采取利用现场巷道堆存,使得-455 m 水平80～90联巷区域巷道被废石占用,通道受阻,严重影响现场通风及人员、设备通行。通过利用25 9#采场切割天井作为废石充填井,将上部-455 m水平70～100联巷,28～33进路区域巷道内堆存的大量废石充填至-512 m浅采空区内。通过创新应用不仅回收了边角矿体,提高了资源回采率,同时也解决了-455 m水平凿岩巷道长期堆存废石无法处理的难题,而且利用固废充填较尾砂胶结充填大大降低了采矿成本。     

金川矿山充填采矿固体废弃物综合利用关键技术

概述金川镍矿固体废弃物及物化特性和二次资源综合利用研究进展,提出金川充填采矿实现固体废弃物综合利用的关键技术以及今后应开展的研究工作。     

村庄下压煤短壁间隔充填开采技术研究与应用

为了解决村庄压煤遏制矿井可持续发展的问题，以刘东煤矿10#煤层压煤开采为研究背景，提出四种开采方案，运用经济学原理确定了采用短壁间隔充填开采方式回采刘东煤矿510采区村庄压煤区域。然后，结合关键层理论及结构力学特征确定了条带充填宽度和充填体强度，采用FLAC3D数值模拟软件确定了充填开采回采工艺。最后，应用室内物理模拟方法验证确定了充填开采工艺参数及回采工艺的准确性。通过上述分析结果可知应用短壁间隔充填开采技术可成功回采村庄压煤采区，对相似条件下的村庄压煤开采具有重要的参考意义。     

生态脆弱矿区煤层覆岩隔水特征及保水开采实验研究

对薄基岩浅埋煤层覆岩的隔水性进行了分析,采用相似材料模拟的方法,研究了薄基岩浅埋煤层覆岩的物理力学特征和上覆岩层移动破坏规律。研究表明,覆岩的矿物成分以石英、钾长石等为主,其含量高达75.4%~92.0%;岩石的单向抗压强度远大于抗拉强度,属于典型的脆性岩石。风化岩石的膨胀性增强,塑性增加,强风化带内,结构致密的粉砂岩、细粒砂岩的物理力学性质无明显变化。相似模拟实验表明:在煤柱附近和采空区中央,沿顶板方向覆岩移动表现出明显的分区性,在同一层位水平变形引起的压缩区和拉伸区交错出现;导水断裂带最大高度约为94 m,是采高的27倍。在此基础上,对薄基岩浅埋煤层保水开采的条件进行了评价,提出了保水开采的关键技术措施。     

矸石充填采煤工艺及配套设备研究

矸石充填采煤对充填巷内矸石运输设备有以下要求：矸石输送机在矸石充填过程中不断外移、机架不断拆除、皮带不断缩短、机尾卸矸点与矸石充填部搭接问题等．通过理论计算与分析,将现有DSP1010／650机头驱动式胶带输送机改造为机尾驱动式,并安设可伸缩带式输送机自动张紧装置;设计了矸石充填工艺,并在邢东矿井得到成功应用．试验表明：该配套设备不但完全满足矸石充填采煤工艺系统对其性能要求,而且充填效率高、性能稳定、拉紧装置的可靠性强、运行良好,解决了矸石充填配套设备影响充填速度的问题．该项技术实现了矸石井下处理与建筑物下煤炭资源的充分利用．     

水体下急倾斜煤层开采采空区矸石充填技术

在煤炭开采时当煤层上方直接为水体时,如果不采用充填采空区的方法,那么就会造成矿井水灾影响正常采煤生产。根据龙湖煤矿的补给水源,分析矸石充填的作用机理,实验获得孔隙率与岩体强度关系,根据地质条件确定了整体充填部分注浆的方案。现场实践表明,该方法可抑制顶板下沉和顶板导水裂隙的扩展,缓和工作面支承压力产生的矿压显现,防止矿井突水事故的发生。     

矸石膏体充填防漏浆技术的研究及应用

岱庄煤矿2351工作面采用膏体充填技术进行回采。为解决充填过程中工作面出现漏浆问题,提出了在充填区打设隔离墙的方法,利用浓度高、颗粒度大的矸石浆堵住泄漏点,取得了很好的实际效果。     

充填采矿技术应用发展及存在问题研究

对于煤炭资源的开采,我国在近些年的法律法规中对其进行了明文规定,我国的煤炭采矿技术也在不断的更新。当然,在技术应用发展的过程中不可避免的会出现一些问题及挑战,本文主要研究我国的煤炭充填采矿技术应用的发展现状以及在其中现还存在的部分问题,并对其技术应用提出一些可行性的建议,以此来优化我国充填采煤炭技术应用。     

固体废弃物矿山充填多层次封闭技术研究

针对矿山采空区充填固废的封闭问题,通过理论分析、现场调研等方法,对深井固废多层次封闭技术进行了研究,得到以下主要结论：固废深井封存包含固废隔离、长期封闭和固废稳定三方面,确保固废深地质处置达到稳定状态,封存年限为20年以上|建立了固废矿山充填多层次封闭技术体系,包括区域封存、表面封闭、充填体封闭和通道封闭4个层次的封闭结构。对试验矿进行了固废矿山充填多层次封闭技术体系的初步设计,为后期封闭工作的实施提供了理论基础。