保水采煤技术的现状

叙述了保水采煤技术的意义,分析了浅埋煤层开采岩层控制理论,根据工作面实际情况,分别对矸石充填法、膏体充填法、高水及超高水充填法进行了研究,目前保水采煤的理论与技术得到了较好的发展和应用。

铝土矿开采方法优化研究

采矿方法的合理选择是铝土矿资源安全高效开发利用的关键环节。为了充分开采利用铝土矿资源,以山西娄烦铝矿为工程背景,通过分析矿区地质条件、矿体特征和现有采矿方法,对铝土矿开采方法进行合理优化并分析研究。研究结果表明:使用条带式充填置换开采方法替代现有的房柱式采矿法,能够大幅提高铝土矿回采作业的安全性和回采率,实现矿产资源的最大化利用;能够有效防止上覆岩层垮落,保护上层水系,控制地表下沉;使用煤矸石和粉煤灰固体废料作为主要充填材料,能够有效解决固废所带来的生态环境问题,为山西铝土矿资源开发利用提供理论支撑。

“采-充-留”协调开采技术原理与应用

我国岩层移动控制主要采用条带开采、充填开采和协调开采方法。针对条带开采采出率较低、全采全充成本较高的问题,提出了一种"采-充-留"相结合的部分开采、部分充填、部分煤柱的协调开采方法,给出了留设煤柱、充填开采工作面、垮落法开采工作面的布置方式和采充留尺寸确定原则,分析了由充填体与小煤柱所构建的联合支撑体的作用原理和形成非充分开采的岩层移动控制实质。通过模型试验验证了该方法对地表下沉的良好控制作用,揭示了其控制覆岩及地表移动的机理。采用"采-充-留"协调开采技术,对某矿村庄下采煤试验区进行了方案设计,地表移动变形预测表明,该技术具有良好的减沉效果,建(构)筑物的损害等级可得到有效控制。该技术为提高滞压资源采出率、降低充填成本、减缓地表损害,提供了新的手段。

崩落法和充填法联合开采在金山店铁矿的应用研究

随着国家对土地资源和环境保护的日益重视以及征地搬迁费用的增加,同区段崩落法和充填法联合开采得到越来越多的金属矿山企业的青睐。以金山店铁矿为例,采用理论分析、数值模拟等方法对该开采方法可行性进行了验证,并给出了采场优化布置方式和地表控制效果分析,以及2种开采方法之间衔接层的安全厚度。

上盘进路下盘水平分层联合采矿法试验研究

三山岛金矿是我国特大型地采黄金矿山之一,也是地采机械化装备程度最高的黄金矿山。新立矿区原设计采用脉内点柱式上向分层充填采矿法,因上盘矿岩比较破碎、开采难度比较大、矿石贫化损失率比较高,为此设计了独特的上盘进路与下盘水平联合采矿法开采矿石。试验结果表明,这种联合采矿方法不仅在技术上先进、经济上适用,而且安全可靠,可为地质条件相类似的矿山借鉴。

煤矸石充填体对地下水污染风险的评估

随着固体充填采煤技术的日益推广,煤矸石充填矿井对地下水环境污染日益严重。为了及时了解并掌握煤矸石充填对矿井地下水的污染风险,在对地下水污染风险理论研究的基础上,运用迭置指数法和层次分析法,构建了煤矸石充填矿井对地下水污染风险的指标体系及模型,并对其风险等级进行划分,为充填矿井的地下水保护及污染的防控与应急处理提供可靠指导。

论矿岩稳固急倾斜极薄金矿脉采矿方法的选择

本文通过一矿山实例，论述矿岩稳固急倾斜极薄金矿脉几种采矿方法的选择，通过方案比较，对不同的矿脉厚度采用不同的方案。

联合采矿法在安底金矿的试验研究

在安底金矿同一矿块内的不同矿脉厚度处，采用分采充填法、分采留矿全面法和留矿全面法进行了联合开采试验．实践表明，联合采矿法可以在崩落矿岩量最小的情况下，大幅度降低矿石的贫化率，最大限度地回收矿石储量，从而获得良好的经济效益．

缓倾斜破碎薄矿体高效采矿技术及应用

缓倾斜破碎薄矿体具有倾角缓、厚度薄及矿体和顶板破碎的特点,是地下开采中典型的难采矿体之一。鑫汇金矿Ⅰ号脉为倾角25°、厚度0.63~6.14 m、中间厚两翼薄的缓倾斜破碎薄矿体。针对其复杂的矿体形态和不同区域的围岩稳固性,对采场进行了合理分区,设计不同布置形式的上向水平进路充填采矿法和多种顶板支护方式。在为期4个月的工业试验中,取得了较好的经济技术指标:采场生产能力46.46 t/d,矿石贫化率13.51%,采矿损失率3.68%。该采矿方法应用效果较为理想,保证了采场的稳定与安全,可为同行在此类矿床的研究中提供借鉴。

进路式采矿法的应用前景

进路式采矿法是将巷道掘进工艺应用于矿体回采。该采矿方法能适用于稳固性较差、形态变化复杂的矿体的开采,其损失率、贫货率小。本文总结了进路式采矿法在国内的发展历程,综述了在国内的应用现状,分析了存在的问题和解决办法,提出了进一步应用的前景。进路式采矿法的应用,可在提高资源利用率、建设绿色矿山方面发挥积极正面的作用。

岳城煤矿3号和9号煤层联合开采充水条件分析及防治水技术

在对受采掘破坏或影响的含水层富水性、地下水赋存特征、补给、径流条件分析的基础上,采用定量与定性相结合的方法,研究了3号、9号煤层联合开采充水水源、充水因素、充水强度及对矿井安全生产的影响程度,并提出了针对性的防治技术措施。

某铁矿山充填采矿法的应用及优化

为优化某铁矿山充填采矿法并加以应用,全面分析某铁矿山中部和两端矿体在倾向、形态、产状上的明显区别,具体分析了阶段空场嗣后充填法和上向分段空场嗣后充填法一品两率控制情况,详细对比优化之后的各项技经指标,结合充填材料质量提高的事实。充填组合采矿法有效提高了采出矿石品位及回收率,降低了贫化率,也有效降低了充填采矿成本,取得了良好的效果。

循环加卸载充填体围岩组合体红外辐射特征

为研究矿山充填后围岩和充填体的破裂损伤,设计了充填体围岩组合体模型,采用红外辐射、场应变设备对双轴循环加卸载的组合体进行监测,揭示组合体模型表面的平均红外辐射温度(AIRT)及红外热像图随加卸载的变化规律。研究结果表明:加载过程组合体超过上次最高承载力会产生新裂隙,AIRT发生骤降;开始卸载时裂隙发生张拉,AIRT再次骤降。弹性能和摩擦热效应导致加卸载过程AIRT整体表现出升温现象;加卸载过程由红外热像图的变化可以推测出围岩从张性破裂转变为压剪破裂。研究结论证明红外热像技术可以预测充填体围岩组合体破裂的产生及发展。

缓倾斜极薄矿体高效开采新技术及应用

缓倾斜极薄矿体是地下开采中典型的难采矿体。针对阿克苏滴水铜矿采用常规的采矿方法开采,存在采矿损失贫化大、开采成本高、安全条件差等问题,结合矿体赋存状况、开采技术条件及生产实际,通过技术经济比较,选择采用房柱式堑沟削壁充填采矿法开采,并对该采矿方法的采场布置形式、采准切割工程和回采工艺过程等进行了优化。采用沿空留巷技术、不留矿石矿柱连续回采、低矮凿岩台车凿岩、定向抛掷爆破、低矮式无轨铲运机出矿和组合支架移柱放顶技术等,提高了采矿回采率,降低了成本,实现了连续回采,确保了回采作业安全。工业应用取得了矿石贫化率5%,采矿损失率3%的较好指标,值得同类型矿山借鉴参考。

矸石充填工作面关键技术探索与研究

针对现有矸石充填技术无法实现工作面采空区两顺槽的全部充填问题,古城煤矿创新性的探索实践气动力矸石充填联合采煤法,减少地表下沉,实现矸石不出井,减轻矿井提升运输的压力,有效实现了矸石充填工作面关键技术的突破。

KGX智能选矸机器人及随掘随采随填充工艺

传统的矸石外排导致的环境污染、无效提升成本高,人工选矸开采煤质差等问题日益突显。为减少乃至杜绝井下矸石外排,西安重装所属企业从智能选矸机器人入手,着力解决井下智能机器人研发及井下随掘随采随填充工艺的研究。通过分析主流的充填开采技术及常用的选煤方法,介绍了KGX智能选矸机器人工作原理及技术优势。分析认为,"采-选-充"一体化工艺是以KGX智能选矸系统为核心,充分考虑了采煤、分选和充填协同作用,采取随掘随采随充填方式,可以达到矸石回收以及控制地表稳定,从根本上解决了煤矿开采伴随着矸石等固废排放和采场矿压与地表沉陷控制问题。

古城煤矿膏体充填材料影响因素分析及配比优化

针对古城煤矿使用充填采矿技术对“三下”压煤进行开采的问题,将该煤矿的煤矸石作为充填骨料,以水泥、粉煤灰为胶结剂制备胶结料浆,开展了适用于古城煤矿的“三下”开采充填体强度及配比优化研究。采用正交试验设计进行煤矸石、水泥、粉煤灰胶结充填体强度试验,借助极差、方差的结果分析充填体早期、后期强度影响因素的敏感性。研究结果表明:影响充填体强度最显著因素为水泥掺量,粉煤灰掺量对早期强度影响较小,但对后期强度影响明显,膏体质量浓度对充填体强度影响最小;确定的最优配比为料浆浓度82%,水泥:煤矸石:粉煤灰为1:8:1。

干式与削壁充填相结合采矿法在二道沟金矿的应用

介绍干式与削壁充填相结合采矿法在二道沟金矿的应用情况,它解决了破碎岩矿体的采矿问题,为其它矿山类似矿体的回采提供实践经验。干式与削壁充填相结合采矿法是结合普通干式充填和削壁充填法的特点,总结出的一套新的采矿方法。干式与削壁充填相结合采矿法选取了普通干式充填法的采矿损失率和贫化率低,适应矿体形态的各种变化,充填料来源广泛与便宜的特点;同时也选取了削壁充填法架设溜矿井,矿石由溜矿井放出的特点;干式与削壁充填相结合采矿法也采用普通削壁充填采矿法的采切与回采工艺。

混合综采技术的应用研究

提出了一种新的混合综采技术方案,将矸石充填综采方法与垮落法进行有机的结合,实现了在复杂地形条件下灵活综采的作业需求,根据实际应用表明该混合综采技术方案能够将综采效率提升7.2%以上,煤炭的回采率提升9.6%以上,显著的提升了煤矿井下综采作业效率和经济性,具有极大的应用推广价值。

煤矿井下煤矸智能分选与充填技术及工程应用

我国中东部煤矿开采已全面进入深部开采,深部开采过程中原煤中矸石运输提升与地面排放严重制约矿区高效生产与环境协调发展.国家重点研发计划项目(2018YFC0604700)围绕深部煤矿井下洗选与就地充填中重大难题开展系统研究:提出了深部采选充一体化矿井协同开采技术框架,构建了井下采选充空间布局与煤矸物流运输优化方法;研发了井下专用的紧凑型跳汰机、水介质分级分选旋流器,以及煤矸分选智能化与模块化控制系统;构建了硐室围岩锚固承载结构损伤演化模型,揭示了硐室群连锁破坏失稳力学机理,开发了抗动载吸能阻尼锚索、锚固支护设计方法及硐室群围岩失稳智能预警平台;系统研究了破碎矸石充填材料细观结构破坏特征,揭示了散体充填材料承载压缩变形影响机制,研发了矸石聚合物充填材料;建立了深部充填开采地表沉陷场模型,研发了深部充填开采地表变形井上下多源综合监控方法与装备,提出了"采选充+留"协同开采模式与工程设计方法.研究成果应用于新巨龙煤矿,井下分选系统设计分选能力达400万t/a,就地充填能力150万t/a,为我国深部煤矿井下分选与就地充填、矿区环境保护协调发展提供了可靠技术途径.