我国目前煤矿充填开采技术现状概要
充填采矿法的应用现状及发展方向
充填采矿法的应用现状及发展方向一、充填采矿法的概念和原理充填采矿法是一种将废弃物填充到开采过的矿井中，以形成稳定的地质体系，从而实现资源的高效利用和环境保护的采矿方法。
其原理是通过将废弃物与水泥等材料混合后，将其注入到矿井中形成固体支撑结构，并保持地表或地下水位不受影响。
二、充填采矿法的应用现状1. 应用领域广泛目前，充填采矿法已广泛应用于金属、非金属、煤炭等各个行业。
其中，金属行业是最早应用充填采矿法的行业之一，主要应用于铜、银、锌等金属的开采过程中。
非金属行业主要应用于盐、硫等资源开采；而在煤炭行业，则主要应用于深部开采及难以回收的细粒度废弃物。
2. 优点明显相较于传统的露天开采或井下支柱式开采等方法，充填采矿法具有许多优点。
首先，充填采矿法可以减少开采过程中的地表破坏和生态环境破坏；其次，通过充填采矿法可以实现废弃物的高效利用，节约资源；最后，充填采矿法还可以提高开采效率和安全性。
3. 发展前景广阔随着社会经济的发展和环保意识的提高，充填采矿法将会得到更广泛的应用。
未来，随着科技的进步和技术的创新，充填采矿法也将不断完善和改进。
三、充填采矿法的发展方向1. 提高充填质量目前，充填质量是影响充填采矿法应用效果的重要因素之一。
为了提高充填质量，需要加强对材料性能、配比、固化时间等方面进行深入探究，并制定相应的标准和规范。
2. 优化工艺流程随着科技水平不断提高，新型材料和新型设备不断涌现。
因此，在实际应用中需要不断优化工艺流程，并引入先进设备和技术，以提高充填采矿法的效率和质量。
3. 加强环保意识充填采矿法在实现资源高效利用的同时，也需要注意环境保护。
为了减少对生态环境的影响，需要加强环保意识，制定相应的政策和标准，并加强对充填采矿法实施过程中的监管和管理。
4. 探索新型应用领域除了传统金属、非金属、煤炭等领域外，还有许多新型应用领域可以探索。
例如，在城市建设中可以应用充填采矿法进行废弃物处理和土地复垦；在海洋开发中可以应用充填采矿法进行海底废弃物处理等。
煤矿充填法开采技术研究现状及应用前景
煤矿充填法开采技术研究现状及应用前景前言我国以煤矸石为主的煤炭开采和洗选过程中的废弃物，是目前排放量最大的工业固体废弃物之一，目前已累计堆积34亿，占地约1.3万km2，而且还在以每年约1.3亿吨的速度增加。
煤矸石长期堆存，占用大量土地，污染水质，且自燃后生成H2S、SO2等有害气体，污染空气、水源和土地，构成了对生态和环境的损害。
同时，煤矿开采可造成地表沉陷，破坏原有的地形、地貌，对地表生态、植被破坏尤为严重，甚至形成低洼积水坑或沼泽地，使耕地变成不毛之地。
目前，我国采矿业每年占用和破坏的土地约达3.4万km2，其中仅煤炭开采每年形成的地面塌陷就约达3万km2，累计已达50万km2。
另外，我国目前建筑物下压煤94.68亿t，铁路下压煤23.91亿t，水体下压煤19.05亿t。
山东省建筑物下压煤达44亿t，占可采含量的53%。
长期以来，我国“建下”压煤开采主要采用条带法、村庄搬迁等方式。
条带法的采出率仅为40%-60%，资源浪费严重；中厚煤层开采的75%是靠村庄搬迁来完成的。
以济宁地区为例，至2020年，济宁市需搬迁1000多个压煤村庄，其中成固、赵楼矿井开采首采区一次性需搬迁12个和11个村庄。
但是，村庄搬迁、土地征用困难，费用大，同时也给农民带来许多生产和生活上的不便。
因此，科学合理地解决“三下”压煤开采问题，减轻采矿业对自然环境的破坏，充分回收利用有限的资源，实现煤碳资源的“绿色开采”，是当前我国矿业领域需要解决的一项重大课题。
一、“三下”压煤开采技术纵观世界及我国解决“三下”压煤开采问题的新方法，主要有：（1）离层注浆采煤法其原理为：在一定的地质条件下，开采空间达到一定尺寸时，采空区上覆岩层中断裂带与弯曲带的结合部一定范围内会出现离层，通过地面钻孔向离层带内注入粉煤灰等材料，并在岩体中形成一种支撑结构来控制覆岩下沉，进而达到控制地表下沉的目的。
如图1（2）充填法开采技术利用矿井（城市）固体废弃物充填采空区，抑制地表沉陷，保护矿区环境是实现煤炭企业绿色开采、节能减排的重要技术路径。
煤矿充填开采的现状与发展趋势
煤矿充填开采的现状与发展趋势摘要:本文结合前人的研究,对充填开采进行系统的阐述。
利用井下采空区处置煤矸石的充填采煤方法;既可以减少煤矿固体废弃物排放,又可以作为地下结构支撑体,减轻开采沉陷灾害,提高矿井资源回收率,是实现煤矿绿色开采的关键技术之一。
地下开采造成覆盖在开采层上面的岩层破坏、岩层移动及地表沉陷,造成地面建筑物、道路、管路、水体、水工工程及农田等的破坏,以致使生态环境也受到了很大影响。
它长久以来是矿业学科领域研究助重点。
虽然近年来发展了不少先进的采矿方法,但是由于人类加强了资源的合理开发利用和日益强烈的环境保护的意识,对采矿方法提出了更加严格的要求。
因此,充填采矿法应该成为以后发展的采矿方法之一。
随着采矿技术的发展,充填采矿法在国内外得到了迅速的发展与应用。
1957年煤矿充填开采产量比重达到了15.58％。
近几十年来,充填开采法在金属矿山获得了发展,国有重点有色金属矿山充填开采比重已达到68％。
金属矿的成功经验证明,充填采矿法是一种回收率高、贫化率低的采矿方法,能适应困难的开采条件,特别在地表不允许破坏的矿床开采中,具有不可替代的作用。
充填开采法是将煤矸石等固体废弃物作为主要充填材料充填到井下,一方面可以减少矸石的排放,另一方面可以控制岩层移动来减缓开采沉陷,实现建筑物下压煤开采和保护土地资源。
因而,研究煤矿充填开采技术对发展绿色开采具有十分重要的意义。
1 煤矿充填开采的技术现状目前充填开采法在金属矿应用较多,技术相对成熟,可以为煤矿的充填开采提供相应的借鉴。
煤矿采空区充填开采技术在波兰、德国应用较多,充填材料通常是河砂、煤矸石和电厂粉煤灰。
其中以水砂充填技术应用最多。
正常情况下长壁工作面使用水砂充填后地表下沉系数为0.10～0.20。
波兰采用水砂充填条带法,已经成功地开采了多座城市下的煤炭资源。
20世纪60年代,我国抚顺胜利矿采用伪倾斜上行水砂充填长壁采煤法成功地开采了工广保护煤柱。
我国煤矿充填开采技术现状及发展方向
我国煤矿充填开采技术现状及发展方向摘要：我国在煤矿开采过程中依然有沉陷问题发生，这就使我国煤矿开采事业的发展受到较大影响。
众所周知，煤矿在实际开采过程中极易出现沦陷事故，一旦发生这种问题不仅给带来巨大的经济损失，而且还会给生态环境造成极为恶劣的影响。
现今较为先进的部分充填开采技术的应用可以有效地避免在实际载采过程中发生沉陷问题，因此，对煤矿开采沉陷部分充填开采技术进行研究具有十分重要的现实意义。
关键词：煤矿开采; 充填开采技术研究1.充填开采的基本技术原理所谓的充填开采技术，简单的来说就是对沉陷矿区使用特定类型的浆液来进行填充，这样能够让采矿过程当中的安全性得到有效的保障。
通过实际的调查发现，在进行充填开采的过程当中会涉及到较多的技术方法，在这些技术当中最为典型的就是膏体充填、浓度低及浓度高的较结体充填，在对不同位置的填充沉陷区进行工作的时候，工作人员应该将重心放在充填冒落部位和采空部位。
总的来说，在充填过程当中如果出现采空区，相关工作人员要使用浓度较高的胶体进行工作；相反，如果出现冒落部位，工作人员可以使用注浆碎石的方法来对相应的区域进行充填操作，其主要原因就是，一些相对浓度较低的非胶体由于其自身的综合特点，在高层区域是十分适用的。
为了能够保证煤层采掘工作正常进行，工作人员要结合实际的情况而将浓度较大的浆液填入到现有的空洞部位，这样能够为空洞区上侧得到有效的覆盖。
通过实际的调查发现，煤炭采掘量与充填开采必须的填料总量之间有着十分密切的联系，二者对于开采工作有着十分重要的影响。
为了能够选择与实际情况相符合的充填技术，相关人员就要对煤层充填实现局部或者整体性的操作。
工作人员应该在实际的煤层充填期间保证现有的煤层不会出现冒落现象，在对采空位置进行充填的时候要提高一定的速度。
只有在以上的条件下，工作人员要将强度较高的填充体适用到完整性较好的岩层当中去，这样能够有效的防止在实际开采过程当中出现煤层沉陷的现象，对开采工作带来一定程度的影响。
煤矿充填开采技术现状和建议
煤矿充填开采技术现状和建议摘要：在我国现代社会生产力水平不断提升的背景下，工业生产、发电生产等对于煤炭资源的需求总量提高，为了满足生产需求，需要提升煤矿开采效率。
在煤矿开采过程中，需要加强对开采技术的创新与优化，其中充填开采技术具有良好的作用，但是当前该技术的具体应用还存在着一些问题，需要对充填开采技术进行调整。
因此，本文将对煤矿充填开采技术现状方面进行深入地研究与分析，并结合实践经验总结一些措施，希望可以对相关企业有所帮助。
关键词：煤矿生产；开采效率；充填开采技术；技术现状；建议措施在我国煤矿行业发展过程中，传统的开发利用方式造成严重的资源浪费，且会对环境造成负面影响。
为了有效治理矿区环境、提升开采效率以及降低开采引起的环境污染，提出了绿色煤矿开采的理念，其中充填开采技术具有良好的应用效果，能够有效降低煤矸石、粉煤灰等固体废弃物的排放，还能够降低开采对环境产生的污染与破坏，进而提升煤炭资源回采率与利用率，是一项科学的煤矿开采技术，所以需要准确掌握该技术的应用要点，结合应用现状对技术进行创新优化。
1煤矿充填开采技术现状分析1.1煤矸石充填开采技术煤矿矸石充填开采技术，是将井下采煤、掘进生产过程中产生的矸石与地面洗选期间产生的矸石，利用机械破碎方式进行处理，通过固体物连续输送系统将矸石输送到井下的一项技术，经过输送机运输到地面，最后通过刮板式运输机、充填一体化液压机设备等对采空区进行充填，结合捣实机对其进行多次夯实，能够实现对采空区的密实充填。
矸石开采选择的主要填料为煤矸石，该材料来源广泛，成本较低，能够实现对煤矸石的二次利用，将闲置的煤矸石再次使用，且该处理方法流程简单，具有良好的稳定性，在我国许多矿区中具有广泛的应用，但是该充填技术的密实度相对较低，一般只能够达到80%左右，降低地表沉降的效果相对较差[1]。
1.2膏体充填开采技术在煤矿开采生产中，膏体开采技术的应用较为普遍，是指将产生的煤矸石、电厂产生的粉煤灰、工业炉渣等固体废弃物，在地面加工成为不需要经过脱水处理、类似牙膏状的浆体充填材料，之后对其进行加压处理，通过充填管道将其输送到井下，在合适的时间将采空区进行处理。
煤矿充填开采技术现状及发展方向
煤矿充填开采技术现状及发展方向摘要：随着社会的发展，环保概念已经深入人心，影响着我们生活的方方面面，其中采用环保采矿技术显得尤为重要，正是在这种理念和发展中充填开采技术应运而生。
煤矿充填开采是随着采煤工作全面的推进，通过合理的充填技术与工艺向采空区输送充填物料，达到规模化处理固体废弃物、控制地表沉陷目的的采煤方法。
使用了采矿装瓶技术是为了是防止煤炭开采衰退、这是建设生态矿山的一种重要手段，充填开采技术包括煤矿安全生产、环境治理、废弃物回收等层面。
当然这里更多关注符合建设社会主义文明建设和自然环境保护发展目标的社会非营利性企业。
本文通过大量案例及其他佐证分析了目前的应用现状、存在的问题以及在充填开采的技术推广方面存在着哪些制约因素，以及各种充填技术的原理、应用范围、技术特点、成本架构和已经应用在哪些场景，同时我们为了加大充填开采技术的应用程度，如何进行并扩大煤矿充填开采的区域，以及我国煤矿充填开采的确切模式和政策体系提供了一定的支撑。
关键词：充填开采；“三下”开采；充填材料引言：目前在国际采矿业，普遍认为煤矿充填开采是一种比较环保且实用的开采方式。
是国际发展绿色开采技术的一种体现，可以有效的提高资源回收率、减少环境破坏，是一种最有效的途径。
本文结合我国煤炭开采的现状以及国家对矿物开采的宏观方针，提出了我国煤炭开采未来的发展方向：在实际操作及作业过程中我们要大力支持并发展深井充填技术，提高地下开采的资源回收率；重点研究开发以淤泥、流沙、黄土、建筑垃圾、生活垃圾为主要充填材料的煤矿充填新技术。
地下工业布局和煤炭的有效利用。
1常见煤矿充填开采技术1.1煤矿矸石充填开采技术目前我国比较流行的技术是充填采空区实现以矸换煤，可以减少地表下沉，使对土地和建筑物的破坏降到较低，减少赔偿费用可以实现矸石不升井，减少运输费用，减少地面占地和环境污染。
充填采空区，将靠近留巷段的采空区充实，可以保证充填留巷效果，降低留巷费用。
现阶段我国煤矿充填开采技术及其发展趋势
现阶段我国煤矿充填开采技术及其发展趋势1. 煤矿充填开采技术概述在现阶段我国，煤矿充填开采技术是煤炭资源开采中的重要方法。
煤矿充填开采技术是指在煤矿开采完毕后，利用充填物将采空区填充，以保障煤矿地表安全和有效利用地下空间资源。
煤矿充填开采技术具有环保、安全、资源综合利用等多重优势，对于煤矿地下空间的合理利用和综合治理具有重要意义。
2. 煤矿充填开采技术的发展历程回顾煤矿充填开采技术的发展历程，最初的煤矿开采方式是采用传统的矿柱法或采空区回填法。
随着科学技术的不断进步，我国煤矿充填开采技术不断创新，逐渐形成了充填煤柱法、充填采煤法、充填法采空区等多种技术方法。
这些技术方法在提高煤矿开采效率和保障地下安全方面发挥了重要作用。
3. 煤矿充填开采技术的发展趋势随着社会经济的不断发展和对煤炭资源利用效率的要求日益提高，煤矿充填开采技术也在不断向着更加环保、高效、安全、智能化的方向发展。
未来，我国煤矿充填开采技术将更加注重工艺装备的研发和创新，推动煤矿开采方式向着更加绿色、高效的方向迈进。
4. 个人观点和理解对于现阶段我国煤矿充填开采技术及其发展趋势，我认为需要更加注重资源综合利用和煤矿开采方式的可持续性。
煤矿充填开采技术的发展需要充分考虑环保、安全和资源利用效率等方面，从而促进煤矿开采方式向着更加可持续的方向发展。
还需要加强技术研发和创新，不断提升煤矿充填开采技术的水平，以满足社会对煤炭资源利用效率不断提高的需求。
5. 总结现阶段我国煤矿充填开采技术及其发展趋势是一个备受关注的话题。
通过深入探讨煤矿充填开采技术的概述、发展历程、发展趋势以及个人观点和理解，可以更好地全面、深刻和灵活地理解这一主题。
我们也应该意识到煤矿充填开采技术在煤炭资源开采中的重要作用，以及未来发展的方向和挑战，从而为我国煤矿充填开采技术的发展提供参考和借鉴。
新增内容：煤矿充填开采技术在我国的实践和应用在我国，煤矿充填开采技术已经得到了广泛的应用和实践。
充填采矿法的应用现状及发展方向
充填采矿法的应用现状及发展方向【知乎】充填采矿法的应用现状及发展方向1. 简介充填采矿法是一种将废弃岩石再利用的矿山开采技术，通过将采矿过程中的废矿石和废矿渣进行处理、处理后再充填回矿井空间中的方法。
它是一种可持续发展的采矿方法，减少了对自然资源的消耗，并对环境造成的影响进行了有效控制。
本文将对充填采矿法的应用现状及发展方向进行探讨，以期能更好地理解和应用这一技术。
2. 充填采矿法的应用现状2.1 充填采矿法的历史发展充填采矿法最早起源于欧洲，随着对资源的需求不断增加，这一技术逐渐得到了应用和推广。
在瑞典、澳大利亚等国家，充填采矿法已被广泛应用于金属矿山的开采中。
在中国，充填采矿法的应用也有一定的历史，尤其在金属矿山和非金属矿山中得到了广泛的应用。
2.2 充填采矿法的应用领域充填采矿法主要应用于不同类型的矿山，包括金属矿山、非金属矿山、煤矿等。
在金属矿山中，充填采矿法可以有效地处理和利用废矿石和废矿渣，减少对环境的污染，并解决尾矿库的存储问题。
在非金属矿山中，充填采矿法可以将挖掘出的岩石原位回填到矿井中，减少了采矿过程中对土地资源的占用。
在煤矿中，充填采矿法可以有效地处理矿井中产生的废弃物，减少了对水资源和土地资源的占用。
3. 充填采矿法的发展方向3.1 技术的不断创新随着科技的进步，充填采矿法的技术也在不断创新和完善。
目前，一种新型的充填采矿法——高压浆体充填采矿法被广泛研究和应用。
该方法在传统的充填采矿法的基础上，通过改变填充材料的物理特性和增加其黏稠度，使得填充体能更好地填充矿井空间，并提高填充效果。
这种技术的应用将有效提高充填采矿法的效率和稳定性。
3.2 环保意识的提高随着社会的进步和人们对环境问题的关注，充填采矿法在未来的发展中将更加注重环保和可持续性。
在矿山的规划和设计中，将更加注重对矿井空间的合理利用，充填采矿的废料处理将更加注重资源的循环利用，减少对环境的影响。
3.3 人工智能技术的应用随着人工智能技术的发展和应用，充填采矿法的优化和控制将更加智能化和精确化。
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综述我国目前煤矿充填开采技术现状闫少宏,张华兴(煤炭科学研究总院开采设计研究分院,北京100013[摘要]分析了我国顶板控制方法,提出充填控制方法将是资源与环境友好开采的好途径。
总结了目前我国两类充填方法,一是巷柱式充填法;一是长壁式充填法。
认为充填开采要推广须进行部分充填、可控制性下沉理论研究,在减少充填材料消耗的同时,尽可能降低充填工艺对回采的影响,并使地表下沉在合理的范围内,从而为充填设计提供理论指导;同时要研发充填材料与装备,如输送机、充填支架等。
[关键词]充填开采;顶板控制;巷柱式开采;充填支架[中图分类号]T D823183[文献标识码]A [文章编号]100626225(20080320001203St a tus 2quo of F illi n g M i n i n g Technology i n Coa lM i n es of Ch i n aY AN Shao 2hong,ZHANG Hua 2xing(Coal M ining &Designing B ranch,China Coal Research I nstitute,Beijing 100013,ChinaAbstract:Roof contr ol methods were analyzed and filling contr ol was regarded as a good one for envir on ment in this paper .There are t w o kinds of filling methods in China currently .One is r oad way filling and another is l ong 2wall filling .For popularizati on of filling,Part filling and contr ollable subsidence theory must be researched .I nfluence of filling technique on m ining must be reduced and surface sub2sidence be contr olled within reas onable range at the same ti m e of reducing filling material consu mp ti on,which p r ovide theoretic instruc 2ti on for filling design .Filling material and equi pment such as conveyer and support f or filling need t o be researched as well .Key words:filling m ining;r oof contr ol;r oad way p illar m ining;support for filling[收稿日期]2008-03-04[作者简介]闫少宏(1966-,男,陕西武功人,博士,研究员,博士生导师,现任煤炭科学研究总院开采设计分院副院长。
1我国煤矿顶板控制技术的发展趋势我国井工开采顶板控制的方法可分为3类,即长壁垮落顶板控制法;煤柱式控制顶板法;充填式顶板控制法。
三种方法因其特点各异,使用范围各有不同,目前以长壁垮落顶板控制法最为普遍。
长壁垮落顶板控制方法便于实现机械化、实现高产,操作方便,适用于厚、中、薄各种煤层,是建国以来我国煤矿开采主导顶板控制方法。
这种方法着重考虑回采中顶板灾害对于回采空间的危害,而少于考虑开采后岩层下沉运动对于环境、生态、建筑物等的破坏,结果造成对人类生存环境的严重破坏,因此垮落顶板控制法的使用条件与改进途径是一个十分迫切并值得研究的重大课题。
煤柱式控制顶板法,主要用于坚硬顶板和坚硬煤层的条件,局部不正规的边角煤开采有时也采用这种方法。
如房柱式、刀柱式、巷柱式开采的矿井,多在我国北方中小煤矿中使用。
这种方法的优势是简单易行,投资少等,但资源采出率低,不能实现综合机械化开采,更为严重地是当达到一定的开采空间和面积时,因煤柱在大面积顶板压力作用下,强度逐渐降低,支撑能力下降,不可避免将出现大面积的冒落,产生毁灭性灾害,且难以预测与控制,另外浮煤也易发火,甚至引发煤尘和瓦斯爆炸,这种采煤方法和顶板控制法应有计划地、逐步地予以替代。
充填式控顶方法,在国内外得到一定程度的发展和应用,很显然这种方法对于开采后地表环境的保护是有利的,也有利于减少开采所造成的工作面灾害,但这种方法成本高,工艺复杂,没有得到广泛使用。
可以看出,从开采中顶板控制以使回采作业安全,又要保护地表环境看,煤柱支撑式控顶方式应予淘汰;长壁垮落式控制方法虽然优点明显,但以前对其所产生的环境破坏缺乏足够重视,应对其重新认识,研究这种方法的使用条件,以降低对地表环境的损害;充填式控顶法显然对采场作业安全和地表环境保护都有利的方法,是开采与保护并重的方法,应积极予以研究和推广,这将是我国煤矿开采控顶的发展趋势,以避免“先破坏,后治理”1第13卷第3期(总第82期2008年6月煤矿开采Coal m ining Technol ogy Vo1113No 13(Series No 182June 2008的弊端。
2我国目前典型的几种充填开采工艺响应国家资源与环境友好开采的方针,加之煤炭行业经济形势的好转,煤炭资源的紧缺,充填成本可为煤矿所接受,我国目前有些矿井已着手进行充填开采的研究与实践。
从目前充填实践来看,可分为两种类型,一是巷柱式充填方法,一是长壁式充填方法。
211巷柱式开采充填方法示例1:河北金牛能源股份有限公司邢东矿巷柱式矸石充填邢东矿主要含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组,次为石炭系中统本溪组。
第四系冲积层厚210~320m,基岩厚度为440~930m,地层赋存具有第四系冲积层厚、埋藏深的特点。
该井田含煤15层,煤层平均总厚度20144m,其中,可采煤层平均总厚度15198m。
2#主采煤层埋深一般为-650~-1250m。
在井田范围内有大小村庄11个,村庄及工业广场煤柱压煤量占全矿井地质储量为8218%。
矿井初期开采2#主采煤层,该煤层可采储量34186M t,除去保护煤柱、安全防水煤柱,以及构造损失等,全井田只有约218M t工业储量不受地面建筑影响。
巷柱式充填开采方法试验区依次掘进南北轴向的巷道,规格为415m×315m,平均每条巷道长约400m,两巷之间留设一定宽度的隔离煤柱,并且在掘进过程中采用锚网支护,掘进完一条巷道后,即开始充填,同时留设一定宽度隔离煤柱掘进下一条巷道,依次掘进巷道的同时充填前一条巷道,充填完毕几条巷道后,在其隔离煤柱中掘巷并充填,最终形成510m宽充填巷道和510m宽隔离煤柱。
如图1所示。
图1邢东矿巷柱式矸石充填采用抛矸胶带输送机完成矸石充填后,再对巷道充填矸石上部的空隙采用注浆法加以密实,使巷道的充填率提高。
该矿2003~2006年实施巷柱式矸石充填开采煤柱以来,共掘出巷道11条,进尺4742m,采煤121kt,充填巷道10条,利用矸石17750m3,充满率约80%。
经地面监测,没有明显沉陷,地表设施稳定,地面建筑完好无损。
示例2:榆林市榆阳区巷柱式放顶煤充填开采榆阳区是陕西榆林市的主要采煤区,含煤3~ 15层,煤炭地质储量27Gt。
目前拥有矿井18对,基本地质条件是煤层埋藏浅,约95~140m,基岩薄且有含水层、冲积层厚、倾角小、低瓦斯、有自燃倾向性、煤尘有爆炸性。
目前矿井大都采用房柱式、刀柱式开采,以留设大量的煤柱支撑上覆岩层,防止地表和水资源破坏。
虽然顶板较为稳定,在开采过程中不冒落,未出现大规模地表塌陷,但经过多年开采,榆阳区地表潜水位仍逐年下降,另外随着矿井开采面积的扩大,将有可能引起煤柱失稳,最终发生塌陷,带来毁灭性破坏。
北京开采设计研究分院与榆阳区合作,于2007年提出了浅埋薄基岩含水层下巷柱式放顶煤充填开采技术,其工艺如图2所示.1—局扇;2—胶带;3—风筒;4—转载机;5—自移式履带充填机;6—抛砂胶带图2榆阳区巷柱式放顶煤机械风积砂充填采用充填与采煤平行作业,即本工作面回采时,对已采空的工作面进行充填。
地表风积砂经矿车或注砂井、注砂孔运入采区或盘区储砂硐室,转入充填机,由充填机前端输送带进行抛砂充填。
榆2总第82期煤矿开采2008年第3期阳区主采煤层约710m,一次充填不能充满,采用二次充填,第一层采用前进式充填,第二次采用后退式充填。
212长壁式膏体、矸石联合充填示例3:新汶矿业集团孙村矿采用2套充填系统联合运用,其一,主要应用膏体充填,其二辅以矸石充填,达到矸石不上井。
充填系统如图3。
图3孙村矿膏体充填、矸石充填示例4:新汶矿业集团泉沟煤矿矸石充填充填工作面为炮采工艺,走向300~400m,埋深250m,倾角12°,采高117m,倾斜长40m, 60m,120m。
工作面充填与开采同步进行,每推3刀充填1次,切顶排挡上竹笆。
见“7充4”,即工作面推采7排就充4排。
充填工艺:由下巷向上巷方向后退式逐步抛矸充填,并同步进行回柱与掐刮板。
如图4所示。
图4泉沟煤矿矸石充填示例5:济宁太平矿膏体充填充填工艺与地面充填系统如图5所示,在充填工序开始之前,先把充填袋系到尾梁上,插好插板。
充填膏体从输送管进入工作面充填管路进入充填袋,整个工作面可分为几个充填袋分别充填。
膏体主要成分是水、河沙、胶结料和粉煤灰。
示例6:新汶矿业集团翟镇矿矸石充填翟镇矿七采区7403工作面走向长802~875m,倾斜长75m。
工作面开采的标高范围为-59911~ -53013m,地表为镇政府、医院、学校。
煤层厚1180m,直接顶灰白色细砂岩,Ⅱ类;基本顶为灰黑色粉砂岩,Ⅰ级。
图5济宁太平矿膏体充填工作面矸石充填工艺如图6所示。
图6翟镇矿矸石充填充填工艺为:采煤机进刀后,随刮板输送机及相应支架前移,顺直支架后悬挂充填刮板输送机。
先开动充填刮板输送机,再启动轨道巷的矸石充填系统进行充填,刮板输送机的上链运输矸石,下链推平矸石。
矸石溜矸孔每次打开2个,自下而上进行充填。
采空区充填完成后,系统随工作面采煤机割煤及支架推移,进入下一个循环。
使用效果:自采用充填式开采以来,经实测,镇政府办公楼附近地表最大下沉值为700mm,最大倾斜变形值为210mm/m,最大水平变形值为110mm/m,小于Ⅰ级变形临界值。
3对我国充填开采技术发展的看法随着对环境保护要求的提高,充填开采无疑是资源与环境友好开采的最佳途径,将是我国今后井工开采顶板控制的发展趋势,需从技术进步方面进行以下攻关研究:(1研发充填材料,尽可能利用矿井固体废料,减少固体污染。