矸石充填巷采等价采高模型探讨

巷采矸石充填是"三下"压煤和边角煤开采的一项新兴技术,也是绿色开采技术中的内容之一。为了创建巷采矸石充填开采围岩变形预计模型,利用F lac软件对矸石充填开采采场覆岩和巷道围岩的应力、变形分布规律进行了研究,对等价采高模型应用于巷采矸石充填开采围岩变形预计效果进行初步对比分析。研究表明:巷采全充填模型与等价采高模型具有规律上的相似性;二者之间的顶板竖向沉降趋势基本一致,模型顶部最大位移处位移相差2.125%,且都为盆地式沉降;最大垂直应力相差1.7 MPa;等价采高模型计算的底鼓最大值为335.9 mm,两者相差35.9 mm。计算分析结果与现场观测规律基本一致。

基于等价采高模型的矿山开采区地表沉陷预计

本研究针对煤矿井下高浓度胶结充填开采地面沉陷情况进行预计,并采用等价采高的原理,构建充填开采等价采高模型,进一步获得充填开采地表沉陷的计算公式,同时利用数据模拟软件对充填开采地表沉陷情况开展数据模拟分析。利用数学仿真回归分析计算表明,充填开采地表下沉系数以及等价采高之间的关系,进而确定两者之间呈现指数函数关系。最后通过实际工程案例获得处于特定条件下某矿产充填开采地表下沉系数为0.11,这种情况下地表沉陷最大值可达到72.6mm,相比其他的充填开采技术来说地表沉陷的结果是保持一致的。

矸石(固体废物)直接充填采煤技术发展现状

总结了矸石直接充填采煤的技术框架,系统地介绍了综采矸石充填技术、普采矸石充填技术和掘巷充填技术的充填开采系统布置、关键设备及充填开采工艺;研发了矸石直接充填采煤技术中矸石自地表向井下运输的大垂深投料系统,并对其进行了优化设计;以综采矸石充填技术为例,分析矸石直接充填开采矿压规律的等价采高模型,得到了充填综采采场所需支护强度,以及充填综采与传统综采支护强度修正系数η,并对充填开采后的地表沉陷进行了预计和实测分析,得出了充填开采较传统综采采场矿压显现减弱、地表变形等级仅为轻微的结论;从实现煤炭资源绿色开采应重视的基础科学研究、重点技术攻关等方面对今后矸石(固体废物)直接充填采煤技术相关研究进行了展望.

钻井水溶法开采的地表沉陷预计研究

为了准确预计钻井水溶法开采后对地表产生的移动和变形,基于钻井水溶法开采特点,利用由不溶矿物形成的结晶水物质的膨胀率,建立了钻井水溶法开采的等价采高模型。此外,还分析了随机介质理论用于钻井水溶法开采地表沉陷预计的可行性。在阐述概率积分法基本原理的基础上,通过借鉴国内外条带水砂充填开采的预计实例,求得了钻井水溶法开采的概率积分法预计参数,并结合工程实例,利用概率积分法预计了某盐矿开采后引起的地表移动变形。结果表明:建立在上覆岩层软弱、顶板跨落基础上的概率积分预计方法适用于钻井水溶法开采的地表沉陷预计,且钻井水溶法开采后引起的地表移动变形值远小于相同条件下的煤矿开采。

郭二庄煤矿综合机械化矸石充填采煤技术研究

郭二庄煤矿为解决顶板来压、底板奥灰水突出和地面沉陷问题,开展了矸石充填开采技术研究。本文介绍了综合机械化矸石充填采煤技术原理和工作面充填采煤工艺,结合2911充填工作面实际条件完善了等价采高模型理论。分析空顶量产生和充填效率低的原因并提出相应的控制方法。矿压监测表明,试验取得了成功。

东荣一矿“天窗”下充填安全开采上限研究

针对双鸭山东荣一矿"天窗"下压煤,导致生产接续紧张的实际问题,采用粉煤灰基胶结充填法提高安全开采上限。通过等价采高模型分析得出9#煤层充填开采顶板最终下沉量为1.38×10-3 m,顶板保持完整,煤体上覆岩层稳定,抑制了导水裂隙带;当全部煤层充填开采时,安全开采上限可提高至保护层底界面标高-127 m处,增加可采储量15.3 Mt;生产实践和FLAC3D数值模拟验证结果表明:随采随充时顶板稳定不会产生塑性破坏,为类似条件矿井充填开采提供了借鉴范例。