建筑物下矸石充填巷式开采技术应用

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浅析建筑物下采煤技术的现状及发展趋势

浅析建筑物下采煤技术的现状及发展趋势摘要：随着我国经济的迅速发展以及安全生产技术的不断进步，人们对能源的需求量也随之增大。

煤炭作为主要能源之一，被大量地开采。

然而，在我国“三下”（建筑物下、铁路下以及水体下）采煤量中，采煤量最大的是在建筑物下，本文就对建筑物下采煤技术现状进行了简要的分析，并且在此基础上，对我国建筑物下采煤技术的发展趋势进行了展望，希望同行业相关人士共同探讨。

关键词：建筑物下采煤研究现状发展趋势0 引言近年来，我国建筑物下采煤技术问题引起社会社会的广泛关注，当从地下开采出煤炭后，其上方覆盖岩层就会失去支撑，继而破坏岩体内部的固有应力平衡，导致采空区附近的岩体产生变形。

而采空区面积达到特定范围后，就会在其上方地表形成变形，从而影响建筑物的基础，严重情况下，会产生破坏的情况。

本文着重对“三下”采煤技术中的建筑物采煤技术进行了分析和展望。

1 我国建筑物下采煤技术现状分析国外研究建筑物下压煤开采较早的国家有英国、俄罗斯、波兰以及德国，而建筑物下开采技术处在世界领先地位的当属波兰。

在国内，前期主要是学习并引进外国的先进经验，对于建筑物下采煤的研究工作主要是对一些矿区进行建筑物下采煤试验，获得了宝贵经验。

根据大量文献与丰富经验表明建筑物的抗变形能力与地表的水平变形值的大小决定了建筑物下采煤的破坏程度，所以，对于建筑物下采煤而言，我们应按照建筑物受力情况、建筑物结构等采取适当的采煤技术，对建筑物选取合理的结构保护措施。

当前，我国建筑物下采煤主要有：①房柱式开采：在开采煤层中掘进一系列宽是五到七米的煤房，以巷道联通中间，形成宽度不等的长条形煤柱。

在设计煤柱时，不仅要节约资源，能够按照需求进行煤柱回收，而且煤柱应具有特定的稳定性，确保足够的强度去支撑顶板。

②协调开采法：通过合理安置开采顺序以及工作面，以对部分地表变形进行抵消，进而保护地表建筑，是避免地表变形的一种有效的措施。

③充填开采法：在煤炭开采工作面后方采空区用填充材料进行上覆岩层支撑，例如：粉煤灰、矸石或者睡砂，从而减少地表环境受到的损坏程度。

井下洗选及矸石充填综合应用的技术研究

井下洗选及矸石充填综合应用的技术研究摘要：随着煤炭行业的发展，煤矿矸石逐渐成为新的环境污染源。

本文通过研究井下洗选和矸石充填综合应用，为解决井下生产条件提供参考依据。

另外通过矸石填充可以减少地面塌陷，进而保护生态环境。

因此，矸石充填开采技术成为煤炭行业持续、健康、和谐发展的必然选择，这也是本文研究的意义所在。

关键词：井下洗选矸石充填持续发展1 研究背景目前，全国“三下”压煤量达137亿t，全国国有重点煤矿村下压煤52.2亿t。

随着煤炭企业的发展，我国煤矿现有矸石山1600余座，累计堆积量约45亿t，占地约15万km2。

一方面由于地下采空区引发的地面沉降而导致工业、农业、交通及居住等环境的破坏；另一方面煤炭资源开发利用过程中产生的工业废弃物形成新的环境污染源。

新驿煤矿地质条件较复杂，断层多，煤层薄且含夹矸，特别是在综采工作面过断层时原煤含矸率会进一步增加。

另外新驿煤矿井田内村庄多，矿井村庄压煤造成的呆滞煤量大，造成矿井生产接续紧张，严重制约着矿井发展的后劲，给我矿带来了巨大的经济损失。

井下原煤洗选系统，实现原煤中的矸石、块煤、沫煤在井下预先分离，筛出的沫煤通过主井提升至地面；洗出的块煤通过块煤皮带运至块煤仓再返回原煤仓或通过副井提升至地面；井下矸石仓储存的矸石集中运输时，可以通过手选皮带直接进矸石仓；洗选后的矸石进入矸石仓，再经过转载输送到矸石充填面，进行填充。

井下矸石充填技术，一方面可以解决“三下”压煤问题，有利于资源的充分回收，避免了因地面沉降而导致的地面搬迁，减少了经济投入；另一方面，充分解决了占地问题，提高了土地利用率。

因此，新驿煤矿规划、设计、建设井下洗选及充填系统，是提高矿井生产能力的必要途径，是矿井进一步发展的内在要求。

应用矸石充填开采技术成为煤炭行业持续、健康、和谐发展的必然选择。

新驿煤矿井下洗选及充填系统的规划、设计、建设项目，是提高矿井生产能力的有效途径。

该项目需建设一套完整的井下洗选及充填系统，井下洗选工程需在井下掘进井巷工程803m，两个矸石仓、两个块煤仓；井下充填工程需在井下掘进施工巷道约1500m，一个矸石仓。

综采工作面绿色充填开采技术的实践应用分析

综采工作面绿色充填开采技术的实践应用分析发布时间：2022-10-30T10:53:22.183Z 来源：《工程管理前沿》2022年13期作者：张志荣[导读] 作为一种新式的煤矿开采工艺技术，近年以来充填开采方式受到了广泛的应用张志荣神木县隆德矿业有限责任公司陕西神木 719302摘要：作为一种新式的煤矿开采工艺技术，近年以来充填开采方式受到了广泛的应用，其具有“三下”开采途径的优势，也是新时代绿色环保背景下采煤工艺的关键环节之一。

本文将对煤矿开采面技术中架后填充所使用的密实固体矸石和泵送贵体等充填技术进行阐述，讨论其具有的特点和技术原理，并研究实际工作环节中所对应的各种施工措施，如采煤工艺、运输系统、管道疏通技术和充填手段等，以期为确定煤矿开采方案提供参考。

关键词：综采工作面；绿色充填开采技术；实践应用1 充填开采技术介绍以某个煤矿生产过程中的实际施工技术为例，其采用的充填开采技术是以使用矸石消化以提升开采出的煤炭质量，同时减少顶板下沉的可能性为主的绿色开采方式手段。

在施工的过程中，煤矿采用了长臂综采后充填技术，其一般分为综采密实固体矸石充填系统和综采泵送膏体充填系统两种形式。

其中固体矸石充填系统的特点在于充填工艺相对比较简单，所需设备操作简便，但同时井下的矸石运输过程较为复制，占用了较多的矿井空间；而泵送膏体充填系统则需要在地面上建设搅拌站对各种原料进行混合，并借助运输管道将其输送至对应采空区后实施充填工艺，这种方式下系统所需的工艺和设备都较为复杂，同时能够大幅度地减少井下运输及操作的环节，减轻现场工人的工作量级。

2 绿色充填开采技术的实践应用2.1开采施工技术原理泵送膏体充填技术的实现需要借助专用充填支架，同步实施架前开采和架后充填。

在前方不断进行煤矿开采的同时，使用高强度的充填材料对顶板等结构进行加强支撑，从而降低矿井内的应力，减轻巷道支护成本，提升工作安全性。

在实际工作过程中，选择使用带有前移机构的支架，随着开采工作的推进不断移动支架，补充后方的膏体充填材料，保证开采效率不受到充填过程的影响。

充填开采技术在煤矿中的应用

充填开采技术在煤矿中的应用摘要：在煤矿生产中对开采技术的应用提出了较高的要求，为了满足生产的需求，应对开发进行改善，合理运用开采技术，可借助充填开采技术来加强开采的效果。

通过对充填开采技术的介绍，分析煤矿生产中充填开采技术的应用，可使充填开采技术应用的优势全面发挥，进而提升我国的煤矿资源开发水平，实现开发的目标，促进我国的资源开发发展。

关键词：煤矿；充填开采技术；应用引言随着煤矿开发的推进，开采技术应用应得到改善，借助有效的开采技术可为煤矿开发提供良好的技术条件，优化煤矿开发效果。

在开采技术发展下，充填开采技术应用有着良好的效果，可提升开发水平及效益，满足煤矿开发领域的需求。

因此，应在煤矿开采中合理运用充填开采技术，对技术进行优化，为煤矿资源的开发及利用提供支持，进而推动我国的资源发展。

1充填开采技术概述煤矿开采生产中使用的充填开采技术属于人工支护采矿技术，在开采中随着深度的增加，可借助该技术来将填充料输送到采空区，以加强对采空区的防护，避免围岩崩落情况的产生，使回采效率得到提升。

充填开采技术中包括了三种类型，分别为干式充填法、水力充填法与胶结充填法，第一种方法使用碎石或者采掘的废石来进行充填，第二种及第三种是使用碎石、炉渣等作为材料。

在绿色化开发的背景下，使用充填开采技术可避免塌陷及矿震问题的产生，使煤矿开发得到支持，同时可使人员的工作劳动强度降低，进而保证生产的安全性及效益。

2煤矿生产中充填开采技术的应用2.1固体矸石充填开采技术固体矸石充填开采在充填开采生产中有着良好的应用效果，使用的材料为经过破碎处理的煤矸石，充填材料在运输系统的传输下到达采煤工作面的后方，再将滚落的煤矸石使用压实装置来压实处理，可起到支撑顶板以及减少顶板弯曲下沉的作用。

当前机械化固体矸石充填技术使用比较广泛，可结合工作面采煤工艺的特点来划分成普通机械化矸石充填和综合机械化矸石充填，前者多用于炮采及普采工作面，后者可适用于综采工作面，在应用中有着较多的优势。

煤矸石充填方法选择的专业技术分析

煤矸石充填方法选择的专业技术分析一、引言煤矸石是煤炭开采和洗选过程中产生的固体废弃物，大量堆积会对环境造成严重污染。

为了有效利用煤矸石，减少其对环境的影响，充填技术被广泛应用于煤矸石的处理中。

本文将重点探讨煤矸石充填方法的选择及其专业技术要求。

二、煤矸石充填技术概述煤矸石充填技术主要分为三类：井下充填、地面充填和井上下联合充填。

每种充填技术各有其特点和使用范围。

1.井下充填：将煤矸石运至井下，直接充填在采空区或巷道中。

该方法可有效控制顶板垮落，减小地表沉陷，但增加了井下运输负担。

2.地面充填：将煤矸石运至地面，集中充填在专门的场地或采空区上。

该方法减少了井下运输压力，但需要解决地表沉陷和土地复垦问题。

3.井上下联合充填：结合井下充填和地面充填的优点，将煤矸石先在地面加工成充填材料，再通过管道或运输工具送至井下采空区进行充填。

该方法综合了两种充填技术的优点，但技术要求较高。

三、煤矸石充填方法选择要求在选择煤矸石充填方法时，应考虑以下因素：1.地质条件：不同的地质条件对充填技术的要求不同。

例如，对于顶板稳定性较差的矿井，应选择井下充填或井上下联合充填，以控制顶板垮落。

2.运输条件：根据矿井的运输条件选择合适的充填技术。

若井下运输能力有限，可选择地面充填或井上下联合充填。

3.土地复垦：对于需要恢复使用的采空区，应考虑土地复垦问题。

地面充填有利于土地复垦，而井下充填则对土地复垦造成一定困难。

4.经济因素：不同充填方法的成本不同，应根据经济因素综合考虑。

例如，井下充填成本较低，但需要解决井下运输问题；地面充填成本较高，但可有效控制地表沉陷。

5.技术成熟度：根据当地经验和专业技术水平，选择成熟的充填技术。

对于缺乏经验的地区，可先进行试验研究，再推广应用。

四、专业分析报告根据对煤矸石充填技术的调查和分析，我们提出以下专业分析报告：针对不同的地质条件、运输条件和土地复垦需求，应选择合适的煤矸石充填方法。

在选择时，应优先考虑技术成熟度高、成本低且有利于土地复垦的充填技术。

矸石充填留巷技术的研究应用

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矸石充填留巷技术的研究应用
张孝飞
（龙煤集团双鸭山分公司双阳煤矿采煤区，黑龙江双鸭山１５５１００）
摘要：结合某一具体工程案例，对矸石充填留巷技术进行了研究，从矸石充填留巷技术的施工方法入手，分析了使用该方法施工的优缺点，探讨了该项工程最终可能会获得的经济效益，形成资料，供相关人士参考。
关键词：矸石充填留巷；矸石；施工技术；优缺点；研究
采矿作业中，应用矸石充填留巷技术可有效解决采矿区的留巷问或避免了火灾工具的使用，减少了一台局扇的占地面积，扩大了施工作业题，并充分保证旰石材料的利用率，延缓并防止矿区地面下沉。另外，在矿空间，使得空气与通风更加流畅。山开采中合理应甩矸石充填留巷技术，还可更好的』｛应时代发展，满足无（３）由于施工中所采用的矸石材料大多是地面矸石中的废矸石，或者废开采以及环境保护的要求，减！矿石开采对生态环境的影响，实现绿色是原煤炭中的手选矸石，尽管不是原矸石，但其施工效果和陛能作用与原开采。下面结合某煤矿的矿石开采案例，对矸石充填留巷技术的施工工矸石相差无几，完全可作为施工材料使用。这样看来，矸石充填留巷子技艺、技术要点以及优缺氡进行论述。术除了施工简单，可避免煤炭资源损耗之外，还具有着提高煤炭质量，充１工程简介分改善采矿区施工现场，或施工地面环境的特点。某煤矿７１３０００５Ｅ工作面位于一３００ｍ水平十三层七采区，工作面（４）矸石充填留巷技术应用于矿山采矿时，可为采矿人员的生命安全南起７１３０４Ｅ回风巷，标高一１４８．３ —．１７０．８ｍ，北至７１３０５Ｅ运输巷，标提供有力保障。主要表现为：矸石充填留巷可以改善和解决工作面的通保证工作面上机窝通风的Ｊ顿畅，彻底克服了小煤柱留巷时所造成高一２１２．４—．２５５Ａｍ，东至工作面切眼，西至十三层七采运输上山保护风问题，煤柱，其中７１３０４Ｅ工作面东西走向长５８３ｍ，南北倾斜宽９４～的上机窝出口维护开采难题，成功避免了采矿场微风区的通风威胁，进而１２６ｍ，７１３０４Ｅ工作面埋深３１１．３～３７３Ａｎ煤层直接顶板为石灰岩（四灰），保证了采矿安全。４．２觇灰色，坚硬致密，平均厚度６８ｍ，整体不宜冒落煤层直接底板多为灰白（１）首先，矸石充填留巷的整体效果不如小煤柱留巷效果好。尽管矸色细砂岩，坚硬致密，平均厚度４．６ｍ，局部为０．０５一ｎｌｍ的粘土岩，遇水膨胀变软，下为沙质泥岩。石充填留巷的安全『生与所获煤质都比小煤柱高，但其留巷的整体效果确２开石充填留巷具体施工方法实与小煤柱留巷存在差距。而之所以会这样的原因主要是因为，矸石作其材料本身的硬度和强度并不高，并且还带有—定的柔（１）７１３０Ｅ面采用在上端头靠采空区侧垒砌走向矸石带进行留巷开为一种充填材料，采，矸石带沿走向梯形垒砌，底宽自上平巷下帮以下倾向４ｍ、顶宽３ｒｎ ’ 石干性。如果将研石作为充填捌荆进惭采区围岩的加固，舡完成后很可石带上方用袋装碎矸石接顶严密。为提高留巷效果，靠矸石带上帮，沿走能会出现顶板下沉现象；而如果采用小煤柱留巷则不会发生这种问题。这兰击构，具有较大的刚度，施工时顶板向支设—排摩擦支柱加强支护，柱距１．Ｏｍ，支柱拴设防倒绳。摩擦支柱必是因为以煤体作支撑的结构属于冈须挖好柱窝并使用５ｔ液压升柱器支设，支柱初撑力￣＞５０ＫＮ。的下沉量相对较小，可获得更好的留巷效果。矸石带采用袋装歼石垒设。装矸石的袋子长０．８ｍ，矸石块度≤ （２）其次，如果采用矸石充填留巷法进行矿石开采，其留巷的后期维０．１ｍ，装袋时装填长度 ≤Ｏ６ｍ。垒设旰石带时，矸石袋Ｅ下压茬￣＞０．１５ｍ。护、保养等工作量比皎大，且不利于清理。若想彻底清理干净，就必须借助工作面每推进一茬，在上端头垒设一次矸石带，垒设矸石带前，上二次支护技术来控制顶板的稳定ｌ生和下沉量；相反，如果采用小煤柱留巷实际沲工时就仅仅只需要在局粥行二次支护，后期的维护保养工端头上部４ｍ范围内为最大控顶距，面溜子靠采空区侧为四排正规支柱，技术，垒设酐石带后，面溜子靠采空区侧为三排正规支柱，即执行见四回一的支作量要小很多。回力式，随回撤留设的支柱随垒设嗣．石带，石１扔真循习蛾为１．１ｍ。（３）最后，矸石充填留巷在应用时容易出现采空区，而采空区的漏风需要采取措施对其进行控制与调节，以满足井下采矿和施工（４１垒没旰石带时采用两架ＩＩ型钢梁后移临时支护上方顶板，ＩＩ型钢量相对较大，梁确保一梁二柱支没，当矸石充填接近顶板时，逐架抽出前移支护前方咆的需要；而如果采用小煤柱留巷技术，则可以利用煤柱或者隔绝墙来控制

矸石充填留巷技术的研究应用

示意如图１。
图１工作面位置示意图
图如图２。
２矸石充填留巷具体施工方法（）１４１７３Ｅ面采用在上端头靠采空区侧垒砌走向０矸石带进行留巷开采，矸石带沿走向梯形垒砌，底宽自上平巷下帮以下倾向４、ｍ顶宽３，ｍ矸石带上方用袋装碎矸石接顶严密。为提高留巷效果，靠矸石带上帮，沿走向支设一排摩擦支柱加强支护，柱距１０，．ｍ支柱拴设防倒绳。摩擦支柱必须挖好柱窝并使用５液压升ｔ
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作者简介：东（９４，，科，陈１７一）男本山东科技大学毕业，理工程助
师，现任采煤技术员。
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科技成果——建筑物下综合机械化充填采煤技术

科技成果——建筑物下综合机械化充填采煤技术
技术开发单位
冀中能源股份有限公司邢台矿
适用范围
顶板比较稳定的薄及中厚煤层
成果简介
将矸石、粉煤灰等固体废弃物经投料系统、井下运输系统运至工作面，通过充填开采输送机充填至生产采空区，达到解放建筑物下压煤并控制覆岩运动及地表沉陷。

工艺技术及装备
1、推压密实充填装备；
2、采-充平行作业的充填采煤工艺；
3、充填区域注浆补强工艺。

市场前景
该技术能够盘活矿井呆滞资源，解决矸石与粉煤灰地面排放造成环境污染和占地问题，大大减轻边角煤柱产生冲击地压的威胁和地表沉陷带来的生态破坏，具有广阔的推广应用前景。

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煤
炭工ຫໍສະໝຸດ 程建筑物下矸石充填巷式开采技术应用
谢德瑜
（．中能源峰峰集团有限公司，河北邯郸１冀
２．中国矿业大学（京）北，北京
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１０８）００３
摘要：针对我国建筑物下压煤量大以及地面矸石堆积污染环境的现状，文章以峰峰集团羊东
矸石充填开采是煤炭绿色开采技术的重要组成部分，是解决煤矿开采环境问题的理想途径，是解决村庄等建筑
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Ｋｅｗｒｓｏｌｉｎｎｅａｒｏｙｕｄｇａｄｒｌａｎ；ｃａｒｅｔｂｃｆｌ；ｇｅｉｎ；ｓｂｉｅｃｏｔｌｙｏｄ：ｃａｍｎｇｕｄｒｔｄ，ｂｉｉｉｙｌｅｏｌｅｃａｋｌｎｉｗｅｂｌｎｎａｗｉｊｓｉｉｇｒｎｍｎｅｉｇｕｓｎｅｃｎｏｄｒ
矿建筑物下压煤为例，通过数值模拟确定充填巷宽度和隔离煤柱宽度，并对地表沉陷进行了预计。结果表明：建筑物下矸石充填技术能够很好的解决环境污染问题并提高采出率，该技术的应用研究
为矿山开采增加新的技术方法，进一步加速了生态矿山建设进程，真正实现煤矿的可持续发展。关键词：“ 三下 ” 开采；矸石充填；绿色开采；沉陷控制中图分类号：Ｔ８３７Ｄ２．文献标识码：Ｂ文章编号：１７０５（０１０－０１（６１— ９９２１）９０３－３）
（．ｉｏｇＥｅｇｅｇｎｒｕｏ，Ｌｄｅｅａａ５００ｈｎ；１ＪｈｎｎｒｙＦｎｆｇＧｏｐＣ．ｔ．Ｈｂｉｎｄｎ０６０，ＣｉａｚｅＨ２ＣｉａＵｉｅｓｙｏｎｎｎｅｈｏｏｙｅｉｇ１０８．ｈｎｎｖｒｔｆＭｉｉｇａｄＴｃｎｌ，Ｂｒｎ００３，Ｃｉａｉｇｈｎ）