矸石粉煤灰基胶结材料巷旁充填系统的设计

为了提高矿井矸石、热电厂粉煤灰的利用率,本文采用矸石粉煤灰基胶结材料巷旁充填系统试验研究M矿井,发现前期采用自主切顶有利于降低巷旁充填体前期承压,后期充填体发育良好,168h后单轴抗压强度为5.46MPa,满足井下充填要求。

粉煤灰基胶结材料袋式条带充填开采实验

为了防控采空区覆岩地表移动,解放"三下"压煤,利用新型粉煤灰基胶结材料,在七台河桃山矿93#煤层采空区进行了工业实验。通过制浆系统制得充填浆料后用管路输送到采空区充填袋,待材料硬化充填体有自立能力后撤掉支柱及模板,大量充填袋形成充填条带后替代保护煤柱。该方法在桃山矿充填开采实验后,结果表明:粉煤灰基胶结材料形成充填体后,早期强度增长迅速,煤炭采出率提高40%,实现顶板无破断、地表微沉陷的效果。

粉煤灰基胶结材料在新安矿3832沿空留巷的应用

针对新安矿3832综采工作面围岩变形问题,依据围岩控制机理,结合工作面实况,采用粉煤灰基胶结材料作为充填材料进行沿空留巷巷旁充填工业实验。对工作面巷道围岩进行监测,利用FLAC3D软件模拟围岩变形情况。结果表明:在活化时间0.5 h、活化剂掺量0.1%的材料配比条件下进行实验,试块强度在24 h达到2.42 MPa,可以满足留巷对支护体的要求。现场实测数据和数值模拟结果吻合,为该研究增加了理论依据,也可以为类似矿区沿空留巷巷旁充填材料选取以及充填系统的设计提供借鉴。

粉煤灰基胶结材料快速沿空留巷巷旁充填工艺

为充分发挥粉煤灰基胶结材料早强、速凝性能,实现快速留巷,针对新安煤矿3822综采工作面现场条件,开展了快速沿空留巷巷旁充填工艺优化研究。该研究提出了地面机械自动精确配料、粉状物料罐车运输、气力管道输送、加水混合喷射与现场支模灌浆等工艺环节。

粉煤灰基胶结材料充填开采数值模拟研究

为了防控采空区覆岩地表移动,解放"三下"压煤,文章采用数值模拟的方法对通化八宝煤矿粉煤灰基胶结材料充填开采后的覆岩进行研究,得出采场覆岩塑性区发育高度低,充填体以上2.5 m处应力最大值与原岩应力相差不大及平面位移无明显变化的结论。结合地表下沉监测结果说明粉煤灰基胶结充填材料充填采煤后能实现顶板无破断,地表微沉陷的效果。

粉煤灰基胶结材料充填留巷技术

为了解决新安煤矿3832综三工作面因前期采用浮煤堆砌方法进行沿空留巷,造成的围岩变形严重,漏风严重,留巷效果不佳等情况,在该矿进行了粉煤灰基胶结材料巷旁充填沿空留巷技术研究与试验,并确定了留巷带支护参数、充填系统工艺流程.工程应用表明:巷道上方的下位顶板岩层和上位顶板岩层的离层得到了有效控制,采用的充填袋式充填有效阻止了巷道漏风,并预计实现区段煤柱回收效益达1 371.955 2×104元,为实现充填开采的规模化提供了工程实例,也为条件类似的矿区提供了借鉴作用.

粉煤灰基胶结材料沿空留巷巷旁充填系统设计与试验

粉煤灰基胶结材料是针对双鸭山矿区资源条件试验成功的新型巷旁充填材料,结合该材料特性及新安矿3832综采工作面条件,进行沿空留巷巷旁充填系统的研发设计。工业试验表明该套系统运行安全可靠,完全满足了粉煤灰基胶结材料应用技术需求,对相似条件矿井实施沿空留巷具有一定参考价值。

粉煤灰基胶结充填材料基本性能的实验研究

掌握粉煤灰基胶结充填材料的基本性能有利于其合理应用。以水、粉煤灰为主要原料,制备粉煤灰基胶结充填材料,通过实验分析材料抗压强度、凝结时间、流动性及显微结构。结果表明:粉煤灰基胶结充填材料具有速凝、早强、流动性好的性能。充填体高度越高,充填体顶、底部的抗压强度及凝结时间差异越大;灰浆和成浆的流动性与粉煤灰的活化时间密切相关;材料中钙矾石结构与石膏和石灰用量有关。袋式、挡板式充填开采工业试验结果证实,该材料是一种性能良好的采空区充填材料。

粉煤灰基材料采空区充填方式及评价

为开采“三下”压煤,结合粉煤灰基胶结材料的使用方法和基本性能,提出粉煤灰基胶结材料采空区充填技术。该技术采空区充填方式主要包括袋式、挡板式。分析评价不同充填方式的具体种类的适用性、优缺点,得出结论:袋式充填种类较多,适应性较强;挡板式充填适用于仰斜或短壁走向开采的采空区;袋式充填一般会选用部分充填并沿空留巷的方式布置充填体;挡板式全部充填的空顶距取决于挡板高度以及煤层倾角。