综合机械化固体充填采煤方法与技术研究

简要回顾了充填采矿的发展历程,指出了开发充填采煤技术的两大难点,即建立充填采煤的岩层控制理论和解决将充填体进入采空区的空间、通道和动力等技术途径;建立了固体充填采煤岩层移动控制和地表沉陷预计的等价采高方法;提出了能与传统综合机械化采煤技术相适应的综合机械化固体充填原理和方法,并介绍了自行研发的相关充填采煤系统和装备。工业性应用实践表明,综合机械化固体充填采煤除具有密实充填严格控制岩层移动和地表沉陷优点外,还能实现高产、高采出率采煤等良好的经济效益以及环境效益。

井下煤矸分离及综合机械化固体充填采煤技术研究

本文通过对较为常用的井下煤矸分离方法的关键装备、系统及技术原理进行分析,提出井下煤矸分离和综合机械化固体充填采煤技术的基本原理。以唐山煤矿为例,阐述其所存在的煤矸井下分离、矿区环境保护及"三下"压煤开采,介绍了该矿的闭合循环的采分充采一体化开采技术,即采煤-煤矸分离-矸石充填-采煤,此外,对其分离与充填系统设计以及工程实际应用效果进行探讨。

综合机械化固体充填采煤技术分析

综合机械化固体充填采煤技术主要是将煤灰粉、矿区矸石等废弃物填充至煤矿采空区,实现保护地面建筑、水体、土地以及环境的目的。然而在实际应用该项技术过程中还存在一些难点问题,制约着其发展。为此,下文将首先分析充填采煤的技术目标与难点,随后探讨其综合机械化固体充填采煤技术的具体应用,以供参考。

矿用固体充填液压支架控制系统

针对固体充填液压支架自动化程度低,导致煤炭充填开采效率低下的问题,设计开发了固体充填液压支架自动化控制系统。给出了充填液压支架控制方案,包括系统的整体控制框图,相关传感器的布置位置,自动充填控制流程以及系统的控制模式。该系统不仅提高了充填液压支架的稳定性和可靠性,而且也提高了充填开采的效率,具有很好的推广和应用价值。

综合机械化固体充填采煤的充填体时间相关特性研究

采用MTS 815.02电液伺服岩石力学试验系统对综合机械化固体充填采煤技术中的矸石与粉煤灰充填体的时间相关特性进行了测试,得到了3,7,13和20MPa压力条件下矸石与粉煤灰充填体时间相关特性曲线,应用流变的基本理论,选取PTh体作为矸石与粉煤灰充填体的流变模型,并建立了流变方程;根据矸石充填体时间相关性试验结果及试验矿井的相关数据,计算得出流变参数K1,K2,η,并得到综合机械化固体充填采煤工作面顶板的下沉量与时间的具体流变方程,根据流变方程得出了综合机械化固体充填采煤工作面顶板的下沉量与时间关系曲线,并得出当经历1 000h(约40d)之后,充填体流变进入稳定阶段,其变形量逐渐趋于定值,最大值约340mm.

七五煤矿矸石充填开采可行性分析

针对七五煤矿村庄压煤问题严重、村庄搬迁困难和国家严厉环保政策等难题,对矸石密实充填综采机械化采煤工艺与村庄搬迁后实行综采垮落法管理顶板采煤工艺进行比较,从充填开采工艺、充填开采社会经济效益等方面进行可行性分析。矸石密实充填综合机械化采煤工艺技术成熟,经济性良好,为村庄压煤问题提供了解决方案。

综合机械化固体充填采煤技术质量探析

每个国家经济的快速发展往往离不开能源的消耗,在我国国民经济快速发展的进程中,煤炭资源起到了很大的作用。此外,由于我国的煤炭资源较为丰富,产量在世界煤产业中也占据了很大一部分,但是我国人口基数较大,对于煤炭的需求也十分巨大,因此就需要不断提高煤炭的采集技术,提升采煤效率。

充填采煤固体物料垂直投料井施工工艺研究

为了提高充填采煤固体物料垂直投料井施工速度及成孔质量,基于固体物料垂直投料井结构特征,分析了投料井成井技术难点,并研究了投料孔施工、投料管安装,以及投料孔测斜等一整套施工工艺。结果表明,采用多级钻进扩孔、浮板法下管和多种测斜相结合的工艺可确保投料井施工质量。该工艺在我国某煤矿进行了应用,投料井钻进速度达6 m/d,垂直度为1‰。

小回沟煤矿矸石零排放技术研究与应用

基于小回沟煤矿实际采矿地质条件与开拓开采现状,以建设山西省矸石零排放示范型绿色矿山为目标,通过对国内现有矸石处理技术进行分析,结合选煤厂矸石产量预测,提出小回沟煤矿矸石零排放总体构思,确定采用综合机械化固体充填技术来解决矿井生产过程中年产约0.87Mt的矸石,并对矸石运输系统、高效充填系统中的核心问题进行了详细的研究。最后,针对项目前期矸石的处理以及项目实施过程中矸石来源不均衡、煤层起伏变化较大等问题制定了相应的技术保障措施。通过系统的设计和研究,建立了小回沟煤矿全生命周期矸石零排放技术体系。