胶轮车运矸抛矸充填方案的研究与实践

目前,国内煤矿井下存在大量的废旧巷道,具有庞大的矸石充填空间。高效安全灵活抛矸充填,尤其是在短巷道通过井下胶轮车运矸转矸非连续运输方式来进行充填,是提升充填效率、解决矸石污染、防止地面沉陷的重要举措。陕西双龙煤业开发有限责任公司应用上海科煤机电设备制造有限公司研制的可应用于长短废旧巷道的抛矸充填设备。

采空区群残采充填方案稳定性分析

为研究残采条件下的采空区群失稳响应控制,借助采空区群动力响应模型与类框架结构模型,从动力响应及应力响应这2个方面分析采空区群失稳控制效果。以某大型金属矿山4个中段12个单元采空区组成的采空区群为例,研究残矿回采工程中完全充填(方案I)与不完全充填(方案II)下采空区群的失稳响应控制。研究结果表明:方案I经充填处理后,拉应力分布范围整体上移,主要集聚在1 570 m中段顶板处,1 420 m中段底板处拉应力集聚现象基本消除;方案II经充填处理后,其拉应力集聚被缓解,保持在稳定范围之内;方案I经充填处理后,采空区群各中段顶板位移及速度响应大幅度下降,达到较好的充填效果;方案II经充填处理后,采空区群各中段顶板位移及速度响应也明显降低,且其降幅与方案I的降幅基本持平;空区群采用方案II充填后,所形成新的采空区群系统具有较强稳定性,考虑到时间成本及资金等情况,采取方案II对关键空区进行初步充填处理更具有可行性。

基于AHP和TOPSIS的充填方案综合评判优选

为对多种充填方案进行评判优选,建立了一种基于层次分析法(AHP)和逼近理想解的排序法(TOPSIS)相结合的综合评判指标体系。以某金属矿4种充填方案的选择为基础,从经济、技术及安全等方面综合考虑影响充填方案的评判指标(充填工艺难易度、充填接顶程度、充填体沉降度和充填体强度等),将待选方案指标转换成多因素决策矩阵,再通过层次分析法得到各因素权重向量,进而结合逼近理想解的排序法原理构建AHP-TOPSIS的多因素决策模型,得出4种方案的综合优越度。研究结果表明:4种充填方案的优越度分别为36.2%,85.2%,57.6%,32.0%,从而确定第2种方案(废石胶结充填法)为最优。将该优选方案应用于某实际矿山,充填效果良好。应用实践表明该决策模型可为充填方案优选提供一种全新思路。

对武山铜矿可行充填方案的探讨

近年来， 武山铜矿随着生产规模的逐步扩大， 现有的临时充填系统已不能满足生产发展的需要。为保证矿山的持续发展，对在设计和生产过程中拟定的分级尾砂、江砂、全尾膏体以及分级尾砂加棒磨砂等多种充填方案一直未能实施的原因进行了分析，并介绍了临时充填系统，提出了可行的充填方案和分阶段实施办法。

云南羊拉铜矿里农矿段采空区充填方案优化

采用空场法开采易遗留大量采空区,采空区的存在既影响了矿山安全生产,又影响了对矿产资源进行有效回收,造成了矿产资源损失。羊拉铜矿里农矿段主要采用底盘漏斗空场法、全面法、近地表崩落法、房柱法生产,经过多年开采,采空区体积已达到117.55万m^3。结合矿山生产实际情况,采用充填方案处理采空区,并采用FLAC^(3D)数值模拟方法对充填方案进行了优化,确定了充填方式及充填体强度,可为同类矿山采空区处理提供借鉴。

水平分层充填采矿法采场接顶充填方案探讨

在金属矿生产当中,经常会出现在完成回采之后、在充填接顶方面存在困难的情况,并因此导致局部冒顶以及片帮等问题的出现。在本文中,将就水平分层充填采矿法采场接顶充填方案进行一定的研究。

XV4308沿空留巷采面充填方案的革新及应用情况

详述XV4308工作面沿空留巷充填方案革新的原因、所采取的措施和方法,从而确保了坚硬顶板下架间充填方案的成功应用,为今后类似条件下沿空留巷的安全高效回采提供参考和借鉴;

矸石混凝土充填方案及其采空区应力分布与沉陷分析

基于关键层失稳破断的临界尺寸理论对充填条带间隔距离进行了分析,对矸石混凝土柱及采空区进行了设计,给出四种研究方案,方案1为5m柱-10m采空区,方案2为5m柱-16m采空区,方案3为7m柱-14m采空区,方案4为6m柱-20m采空区,采用数值计算方法对上述四种方案垂直位移、水平位移、垂直应力及安全系数进行分析。基于上述提及的四类方案进行了数值计算,测试结果表明方案Ⅱ(5m矸石混凝土柱,16m不充填采空区)是最适合的充填方式。

报废立井井筒封闭及充填技术研究

针对协庄煤矿已停止使用并报废的-550副立井,研究确定立井井筒封闭和充填方案。通过理论计算2煤层开采后导水断裂带高度,确定井筒混凝土浇筑密实充填段深度,井筒混凝土浇筑密实充填段至2煤层顶板36.5 m处,考虑到煤层赋存不稳定因素,确定井筒混凝土浇筑密实充填段至2煤层顶板45 m处;提出了立井采用混凝土井盖封堵+井筒密实充填方案,井口采用混凝土盖板封闭方式,井筒采用分段密实充填方式,井筒下段混凝土充填深度211.5 m,井筒上段矸石充填深度545 m;井底通道密闭墙采用楔形结构,外侧增加斜撑墙,实现井筒安全封闭,以及井筒封闭后压覆资源的安全开采。

膏体充填回收条带煤柱工程技术研究

针对保水开采要求下条带式煤柱资源损失量大等问题,以陕北榆林某矿条带开采工作面为背景,对膏体充填回收煤柱技术进行了研究。提出了两种充填体构筑方案,建立力学模型分析了两种方案下的充填体载荷,从经济及技术两方面进行分析,确定工程实践矿井采用二次充填方式回收条带煤柱。实测结果表明:地表各变形指标均在规定范围内,变形量小,充填体稳定性好。

黄土沟谷区采空区充填对地表变形规律的影响研究

为了研究受地形条件影响下不同充填方案对覆岩及地表变形规律的影响,根据芦子沟煤矿采矿及地质条件,应用FLAC^(3D)软件模拟分析了多种考虑地形因素的充填方案数值模型;分析研究了不同充填率、不同充填位置情况下,采空区顶板及地表变形破坏特征,进而得出不同充填方案对采空区的稳固效果。结果表明:随着充填率的提高地表位移值逐渐减小,在充填率在20%~70%之间时,充填效果随充填率的增加提升较明显,总位移最大值与充填率呈近似线性负相关,在充填率小于20%或大于70%时,改变充填率对充填效果的影响较小;间隔式充填能改变地表沉降盆地的形态,在充填量保持一定时,间隔式充填方案地表沉降量更小,充填效果更好;充填沟谷下方采空区比充填山峰下方采空区地表斜坡受采空区影响产生的水平位移更小,斜坡发生失稳的可能性更小。

高水充填技术在过空巷中的应用

为确保工作面能够顺利通过空巷,本文以山西某矿3311工作面地质条件为基础,对高水材料性能及充填方案进行了研究,提出了采用高水充填材料过空巷的方法。通过分析不同配比下高水材料的性能,确定采用水灰比为1∶1的高水材料,并对具体充填方案与空巷补强加固方案进行了设计。根据空巷充填完毕后巷道围岩的变形结果,巷道变形整体较小,表明采用充填方案后工作面能够顺利通过空巷。

松软岩巷局部冒顶机理分析及充填材料研究

因软弱岩层自身物理力学性质较差,易造成矿井巷道冒顶事故,对矿井安全生产造成威胁。为解决嵩县山金金矿的巷道冒顶问题,对该矿松软岩巷的冒顶机理进行了分析,并提出了一种袋式充填支护方案。通过对充填材料各项指标性能进行研究,确定了发泡充填材料的最佳配比,制定了袋式充填的工艺流程。此巷道支护方案在实际应用中取得了良好的支护效果,有效解决了嵩县山金金矿的巷道冒顶问题,可为类似条件的矿山支护提供借鉴。

铜矿北部47-49线特大采空区治理研究与实践

对广东省大宝山矿业有限公司铜矿井下北部采区47-49线特大民采空区的安全隐患治理问题进行了可行性研究与施工方案探讨,具体对空区构成要素、充填井掘进施工方案、施工难度、现场管理、安全技术措施、充填效果等方面进行了分析与论述.这对如何科学、安全地充填井下民采空区,整治井下安全隐患,回收宝贵矿产资源,有着十分重要的意义.

地下气化先导性试验工作面充填设计

在分析充填原理的基础上,结合华亭矿区实际探测结果,提出了该采空区的充填方案和充填工艺流程,并对充填工艺流程中出现的问题(堵管)进行了分析,指出了影响充填效果的因素。在设计过程中重点提出和分析了全超高水材料充填和混合式充填在华亭矿区的实际应用。

黄白茨煤矿充填采煤工艺优选

黄白茨煤矿矸石处理问题十分严峻,目前矸石山占地面积0.172km2,贮存矸石量约为500万t,而且在逐年增加,矿井矸石处理和后期治理成本高昂,严重影响其正常生产、经营活动。鉴于此,黄白茨煤矿通过调研,提出通过充填开采来解决矸石排放这一重大技术难题问题,通过对比分析目前常用的充填开采方法的技术特点、减沉效果、拍矸能力、经济效益,最终确定采用连采连充充填开采工艺。连采连充充填开采工艺不仅可大幅减少煤矿矸石的外排乃至实现零排放,而且利于防治采矿区沉陷,降低对地面环境的生态破坏和污染,是促进煤矿绿色开采和可持续发展的重要技术手段,具有重要的现实意义。