煤矸石粒径与矸土比对土壤理化特性及小白菜萌发的影响

以小白菜为试材,采用盆栽试验法,研究了不同煤矸石粒径(<0.075 mm、0.075~2 mm、2~5 mm)和不同矸土比(1∶3、1∶1、3∶1)对土壤理化特性及小白菜萌发的影响,以期为煤矸石资源化利用提供参考依据。结果表明:煤矸石粒径、矸土比及二者的交互作用对土壤的理化特性指标和小白菜萌发均有显著影响,影响程度表现为煤矸石粒径>矸土比;当矸土比一定时,随着煤矸石粒径的增加,容重和通气孔隙度随之增加,持水孔隙度和总孔隙度随之下降,当煤矸石粒径一定时,随着矸土比的增加,总孔隙度和持水孔隙度随之下降,各处理的电导率均显著高于对照,而pH均显著低于对照;不同煤矸石粒径范围内,矸土比对小白菜萌发的影响不一致,同一矸土比下,粒径越小,小白菜出苗率和存活率越高。通过隶属函数法对不同处理组合下小白菜萌发进行的综合评价,最终筛选出最接近对照的混合栽培基质配比为矸土比1∶1+小粒径煤矸石(<0.075 mm)组合。

矸石粒径对矸石混凝土性能影响的研究及运用

矸石混凝土是指以煤矿井下生产产生的废弃矸石为骨料,通过破碎、分级和配合比加工而成的混凝土,矸石作为骨料的混凝土与传统骨料制作的混凝土有比较明显的区别,通过试验室力学试验测试和PFC数值分析双种手段研究得出,骨料最大粒径在12 mm以内时,制作的矸石混凝土早期强度高,后期强度发展也较明显,通过工业试验,进一步验证了此种骨料粒径下的矸石混凝土满足沿空留巷强度要求,同时密闭性强,研究结果可以在类似条件下推广应用。

基于静态膨胀致裂破岩的毛煤大粒径矸石率提升技术研究

综采工作面过断层期间因矸石粒径小、煤矸难筛分等问题制约了煤炭企业的发展。本文以淮北矿业股份有限公司临涣煤矿1067综采工作面采矿地质条件为工程背景,分析了静态膨胀致裂破岩机理及其过程,并进一步模拟分析了垂直应力与钻孔间距对裂纹扩展规律的影响特征。在此基础上,结合临涣煤矿现场施工设备和以往经验,提出了静态膨胀致裂破岩方案及技术参数,并在NF2硬岩断层区域进行了工程应用。应用结果表明,在静态膨胀剂安装后1~5 h内岩体得到了充分的预裂和松动,且采煤机截割后毛煤中粒径>25 mm的矸石增加了16.2%。该研究成果在有效保障1067综采工作面安全、高效通过硬岩断层的同时,实现了煤质提升。

充填体压缩性能的试验性研究

为保障充填开采对抑制地表沉陷影响的高效性,以冀中能源邢台煤矿为工程背景,对充填体变形多个影响因素展开分析,就充填矸石粒径大小的影响进行了试验性研究。研究表明,影响地表沉陷的主要因素之一是充填体压缩率;矸石粒径大小与充填体压缩率有一定的相关性,可通过优化选择矸石粒径来调节矸石的压缩率,以此来控制地表沉陷。