岩盐资源充填式水溶开采新技术

针对盐矿采空区存在地质隐患,以及制碱废渣再利用等问题,本文提出了“岩盐资源充填式水溶开采新技术”,实现岩盐资源充填式水溶开采,在消除矿区地质隐患的同时,实现制碱废渣的资源化利用。相关技术已在江苏、江西等地实现了工业化应用,并取得良好的应用效果。

巷式充填开采充填体合理强度研究

以寺河煤矿二号井巷式充填开采为工程背景,采用理论计算和数值模拟的方法,分析合理充填体强度。理论计算得出,充填体合理强度6.67 MPa.数值模拟以隔离煤柱垂直应力和充填体上方顶板下沉量为依据,模拟结果得出充填体合理强度应为0.6~0.8倍的煤体强度,即6~8 MPa,两种方法得到的结果相近,因此设计充填体强度为6~8 MPa.

煤矿条带式充填开采技术的应用

结合煤矿高效开采的需求,可以将条带式开采工艺和充填开采技术相结合,通过条带式充填开采技术的应用,可以有效降低煤炭资源的损失,进一步提高煤炭的采出率,缓解煤炭资源供应紧张的问题。部分矿企的井下开采工作受多方面因素干扰,仍存在条带式充填开采技术要点不明的问题,如何有效落实各环节的工作,成为提高矿企发展竞争力的关键。为此,通过工程概述,分析条带式充填开采工艺的要点,进行充填开采效益的讨论,以期望可为同类型煤矿的开采提供理论经验。

巷式胶结充填开采覆岩移动研究

本文以寸草塔矿村庄下压煤为背景,选择充填方式和充填材料,确定采用胶结巷式充填开采的工艺,结合巷式充填开采工艺,研究了护巷柱体的组成结构。其次,理论分析了巷式充填开采中的护巷柱体,建立了顶梁的力学模型,运用3DEC数值模拟,分析了巷式充填开采条件下覆岩运动的规律,对比分析发现,巷式充填开采相比垮落法开采对上覆岩层的控制效果更加明显。

协调式充填开采在村下综采工作面的应用

村下采煤,不允许地表塌陷,采用"采-充-留"协调式充填开采技术,使用超高水材料充填采煤工作面部分采空区,控制采空区顶板不垮落,同时合理支护工作面,做到采煤工作面安全生产。

沙漠边缘煤矿风积砂膏体充填保水开采研究

为在毛乌素沙漠南缘脆弱生态环境下实现保水采煤,对该区域刀柱式采煤法、房式采煤法代表性矿井煤柱稳定性进行了分析,得出煤柱安全性系数分别为1.12和0.89,不能保证煤柱长期稳定。基于沙漠边缘榆阳区煤层赋存条件,提出了刀柱式膏体充填开采方法。充填材料用风积砂占60%～75%的膏体材料,其28 d单轴抗压强度8～10 MPa,可满足充填开采需要。结果表明:采用刀柱式风积砂膏体充填开采,能将某矿井工作面实际采出率从44%提高至85%以上,可延长该矿服务年限8～9年。刀柱式风积砂充填开采能有效控制覆岩移动和变形,保护第四系含水层。

煤矿条带式充填开采技术要点及应用实践探讨

我国是煤炭生产大国,近年来煤炭年平均产量超过40万t,生产规模相当庞大。但是,煤矿资源是不可再生资源,其在开采生产过程中也存在对自然生态环境的严重破坏。为缓解这一问题,目前国内的煤炭生产企业已经开始追求技术创新,采用煤矿条带式充填开采技术。新技术的应用旨在促进煤矿开采与煤炭生产进程,建立可持续发展机制。基于此,以某煤矿巷道连采连充工作面为例,探讨其煤矿条带式充填开采技术的应用实践要点,确保煤矿开采生产绿色环保,提高常规生产大背景下的社会效益水平。

点柱式充填采矿方法在缓倾斜中厚矿体中的应用研究

针对瓮福磷矿磨坊矿段缓倾斜中厚矿体开采后所产生较大沉降的问题,提出采用点柱式充填开采的方法,并对其进行数值模拟验证。通过对充填与未充填两种情况的数值模拟结果可以发现,点柱式充填开采方法能有效控制上覆岩层沉降,同时也合理地处理了采空区,保证了生产的安全。

邢台矿建筑物下综合机械化固体充填采煤技术

为实现建筑物下采煤与充填工艺的同时进行,解决地面矸石及粉煤灰固体废弃物堆积带来的环境污染问题,以邢台矿7606工作面为研究对象,矸石与粉煤灰作为充填材料,利用自夯式充填开采液压支架对建筑物下采后固体充填试验进行了研究,并对采场矿压、充填体变形情况及7606工作面岩层移动的变形情况进行了监测和分析。结果表明:自夯式充填开采液压支架实现了建筑物下采煤与充填工艺的同时进行,提高了工作面采出率;且充填开采工作面超前应力峰值及影响范围比垮落法管理顶板小得多,没有明显顶板来压显现,充填体能有效控制顶板的运移,确保地表建筑物不受开采的影响。

“充填体-煤柱”复合结构势能突变破坏机理

为研究巷式充填开采“充填体-煤柱”复合结构稳定性,分析了复合结构承载特征,建立了复合结构充填体承载部分与煤柱承载部分势能函数表达式;运用突变理论,分析了势能发生燕尾型突变的临界条件,给出了以塑性区宽度为主要指标的复合结构破坏失稳判别公式,研究了采场巷道宽度、煤层埋深以及开采阶段数等开采参数对复合结构稳定性的影响;采用数值计算的方法,结合王台铺煤矿工程案例,分析了复合结构垂直应力分布特征、塑性区宽度等承载参数,验证了复合结构破坏失稳判别公式的准确性。

综合机械化固体充填采煤技术在平煤十二矿的应用

为了解决地面矸石及粉煤灰固体废弃物堆积带来的环境污染问题,节约资源,对综合机械化固体充填采煤技术进行了应用研究。以平煤十二矿首个固体充填综采面为研究对象,矸石与粉煤灰作为充填材料,利用自夯式充填开采液压支架对建筑物下煤体进行采后固体充填,并对设备选型配套、设计及生产情况进行了讨论。结果表明:利用自夯式充填开采液压支架实现了建筑物下采煤与充填工艺的同时进行,提高了采出率;充填体能有效控制顶板的运移,确保地表建筑物不受采动的影响。

特厚煤层长壁巷式胶结充填开采技术研究与应用

针对特厚煤层采出率低、"三下"及其他特殊地质条件下特厚煤层采场围岩移动破坏与地表沉陷控制困难的问题,提出了特厚煤层长壁巷式胶结充填开采技术。在研究特厚煤层长壁巷式胶结充填开采技术原理的基础上,系统阐述了该技术的开采系统布置、主要设备与巷式充填开采工艺;并对胶结充填材料的组成及其承载特性进行了研究,确定了适用于工程现场的充填材料干料配比为粉煤灰35%、白灰渣10%、水泥2%、矸石53%,料浆质量分数为79%,该配比充填材料单轴抗压强度可达1.8 MPa。现场工程应用表明:该技术充实率可达96.1%,开采21 m厚的煤层地表下沉最大值为265 mm,地表下沉系数仅为0.012 6,应用效果良好。

巷式充填开采充填体合理强度研究

以某矿巷式充填开采为工程背景,采用理论计算和数值模拟的方法,分析合理充填体强度。结果表明:理论计算得出充填体合理强度6.67 MPa,数值模拟以隔离煤柱垂直应力和充填体上方顶板下沉量为依据,模拟结果得出充填体合理强度应为0.6~0.8倍的煤体强度,即6~8MPa,2种方法得到的结果相近,因此设计充填体强度为6~8 MPa。

煤炭采选一体化绿色生产关键技术

传统的煤炭生产造成严重的环境问题、能耗问题和资源浪费问题。创立煤炭采选一体化的绿色生产新模式,研究开发高效井下选煤和选矸条带充填开采及其有机结合的关键技术,避免地面采动破坏,消除矸石山占地与污染,解决煤矿的粉尘、噪音和水污染问题,可实现节能减排,解放煤炭资源,优化矿井生产建设的技术经济和环境指标。