矿井充填技术分类
我国煤矿充填开采技术及绿色开采技术研究

环球市场/施工技术-178-我国煤矿充填开采技术及绿色开采技术研究袁志刚山西高平科兴新庄煤业有限公司摘要:随着煤炭开采技术水平的提高,为了解放“三下”压煤,煤矿“三下”开采技术得到了极大发展。
我国煤矿“三下”传统开采技术有离层注浆、条带式开采,其中离层注浆不能有效控制地表下沉,成本高,效率低;条带式开采,资源回收率低,一般不超过50%,资源浪费严重。
充填开采不仅能有效控制地表下沉,而且资源回收率可达90%以上。
充填开采目前有超高水材料充填、膏体充填、固体物充填三种技术。
本文主要对充填技术以及绿色开采技术进行简要阐述。
关键词:煤矿工程;充填开采;绿色技术随着煤炭资源的利用越来越广泛,煤矿开采对周围环境的破坏逐渐显现出来。
从实况来看,破坏主要表现在以下几个方面:①对土地资源大量的破坏与占用;②破坏与污染周围水资源;③污染大气环境。
因此煤炭开采必须要朝着高利用、低开采以及低排放方向发展。
在这种环境下,探究煤矿的绿色开采技术及其应用具有重要的现实意义。
1 煤矿充填开采技术1.1 超高水材料充填技术充填工艺采用水力泵送、挂包充填。
包括充填泵站与充填点两部分,该充填工艺系统相对简单,初期与总体投入均较低。
由于充填材料具有流动性,对于仰斜开采,只需要管路、搅拌与泵送等设备就可以形成完整的充填系统;而对于水平开采和俯斜开采,还需用充填袋,效率相对较低,月产一般在5000~10000t,目前在综采机械化充填方面还没有取得突破。
1.2 膏体充填采煤技术固体废物膏体充填是煤矿绿色开采技术的重要组成部分,它是一种将煤矸石、粉煤灰、劣质土等固体废物制作成无临界流速、不需脱水的膏状浆体,通过泵压或重力作用,经过管道输送到回采工作面,适时充填采空区的绿色开采技术。
膏体充填分胶结膏体充填、非胶结膏体充填。
该充填技术具有高采出率、环保、高安全性等优点,管道运输,材料选择广泛,目前已在多个矿井应用,在炮采工作面应用较多,综采膏体充填技术正在研究。
充填采矿法在地下空间开发中的应用与优化研究

223充填采矿法在地下空间开发中的应用与优化研究李泽昆山东黄金金创集团有限公司,山东 烟台 264036摘 要:为降低开采作业产生的影响,需要对采矿方法进行调整优化。
其中,充填开采法是众多开采方法中的一种,通过对该开采方法的有效使用,可以降低对生态环境的破坏,进一步减少开采环节的资源投入,既可以提升开采作业的安全系数,也为开采企业带来更大的经济效益,是现代开采企业实现可持续发展的重要方式。
因矿山地质条件、开采技术、储量的不同,矿山企业选择了不同的充填方式。
文章中探讨了干式充填技术、砂石充填技术、胶体充填技术,在充填过程中,考虑到地理条件、充填材料、承载结构等差异化,结合地下空间利用的需求,对充填采矿法进行合理利用增强了充填采矿法的功能,逐步让充填采矿法得到更大范围的应用,提升矿产资源开采效率,也保障了开采活动的安全性,同时助于我国经济增长。
关键词:矿山开采;充填采矿法;地下空间开发中图分类号:TD853.34 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2024)03-0223-3Application and optimization research of backfill mining method in underground space developmentLI Ze-kunShandong Gold Jinchuang Group Co., Ltd,Yantai 264036,ChinaAbstract: In order to reduce the impact of mining operations, it is necessary to adjust and optimize the mining methods. Among them, filling mining method is one of many mining methods. Through the effective use of the mining method, it can reduce the destruction of the ecological environment, further reduce the resource input of the mining link, which can not only improve the safety factor of mining operations, but also bring greater economic benefits for mining enterprises, and is an important way for modern mining enterprises to achieve sustainable development. Because of the different geological conditions, mining technology and reserves of mines, mining enterprises have chosen different filling methods. In this paper, dry filling technology, sand filling technology and colloid filling technology are discussed. In the filling process, considering the differences of geological conditions, filling materials and bearing structures, combined with the demand for underground space utilization, the rational use of filling mining method enhances the function of filling mining method, gradually makes the filling mining method get a wider range of application, improves the mining efficiency of mineral resources, also ensures the safety of mining activities, and helps China's economic growth.Keywords: mining operations; Filling mining method; Underground space development收稿日期:2023-12作者简介:李泽昆,男,生于1996年,汉族,山东招远人,本科,助理工程师,研究方向:采矿方法。
充填介绍

结合掘进机(或连采机)性能和支护难易程度,设计充 填巷宽度为4.0~6.0m,远小于采深的四分之一,是可靠的, 能确保地面建构筑物安全。 隔离煤柱宽度 隔离煤柱的合理留设,可使这些煤柱(或连同充填体一 起)具有足够的稳定性,能长期地支撑上覆岩层,维护地表 稳定而不塌陷。为了保证煤柱具有足够的强度,必须满足煤 柱承载的稳定性系数。一般为4.0~6.0m。
3CaO3Al2O3CaSO4+8CaSO4+6CaO+96H2O3( 3CaOAl2O33CaS泵
机 送 输 旋 螺 A料 A搅拌桶
输送系统 水泵
水仓
水泵
A浆液 缓冲池 水泵
输送管路
机 送 输 旋 螺 B料 B搅拌桶
混水器
制浆系统
B浆液 缓冲池
高水膨胀材料
高水膨胀材料以粉煤灰、生石灰和水泥为主要原料,以石 膏为调节材料,按一定比例配合与水搅拌成混合料浆。 各组成材料之间在一定温度下相互反应,产生一系列的水 化物。粉煤灰中的二氧化硅、三氧化二铝、氢氧化钙、各 种辅料发生反应,生成水化硅酸钙(C2S2H凝胶),水化铝 酸钙(CAS)。这些产物将固态充填体中各固体颗粒胶结 在一起,形成牢固的充填体。 3CaO.AI2O3+6H2O=3CaO.AI2O3.6H2O(水化铝酸钙) 2(2CaO.SiO2)+4H2O=3CaO.2SiO2.3H2O+Ca(OH)2 3CaO· SiO2+nH2O=xCaO· SiO2· yH2O+(3-x)Ca(OH)2
42
减沉效果
充填开采地表沉陷的主要影响因素是:充填前顶板下沉量 、充填体欠接顶量和充填体压缩量。其中,充填体压缩量 起主要决定作用。
矿井充填规范标准最新

矿井充填规范标准最新1. 目的和适用范围矿井充填的主要目的是防止地表塌陷、控制矿井内压力、减少矿井内气体泄漏和提高矿井的稳定性。
本规范适用于各类地下开采的矿山。
2. 充填材料的选择充填材料应根据矿井的地质条件、开采方式和环境保护要求进行选择。
常用的充填材料包括尾矿、粉煤灰、水泥等。
3. 充填方法充填方法包括干式充填、湿式充填和胶结充填等。
选择充填方法时应考虑充填效率、成本和充填体的稳定性。
4. 充填设计充填设计应包括充填体的体积计算、充填材料的配比、充填体的强度和稳定性分析等。
5. 充填施工充填施工应严格按照设计要求进行,确保充填体的均匀性和密实性。
施工过程中应定期检查充填体的质量和稳定性。
6. 安全与环保要求充填过程中应严格遵守安全生产规程,采取有效措施防止粉尘、有毒气体等对作业人员和环境的危害。
7. 充填效果监测充填完成后,应通过地质雷达、钻探等方法对充填体的密实度、强度和稳定性进行监测,确保充填效果满足设计要求。
8. 维护与管理充填体的维护和管理是确保矿井长期安全稳定的关键。
应定期对充填体进行检查和维护,及时发现并处理潜在的问题。
9. 技术更新与培训随着新技术、新材料的不断出现,矿井充填技术也在不断发展。
矿山企业应定期对技术人员进行培训,更新充填技术和方法。
10. 规范的修订与更新矿井充填规范应根据实际应用效果和科技进步进行定期的修订和更新,以适应矿业安全生产的新要求。
结尾矿井充填规范标准的制定和执行对于保障矿井作业安全、延长矿井服务年限、保护环境具有重要意义。
矿山企业和相关部门应高度重视规范的制定和执行,不断提高矿井充填技术水平,为矿业的可持续发展做出贡献。
矿井充填技术分类

矿井充填技术分类矿井充填技术是指在矿井开采过程中,通过将废石渣、尾矿渣、煤矸石等填充材料充填到矿井空洞中,以提高矿山稳定性、减少环境污染、保护地下水资源等目的的技术方法。
根据充填材料的性质和充填方式的不同,矿井充填技术可以分为尾矿充填、煤矸石充填、废石渣充填以及水浸充填等几种类型。
1. 尾矿充填尾矿充填是指将选矿过程中产生的尾矿渣填充到矿井空洞中。
尾矿是指选矿过程中通过物理或化学方法分离出的含有金属矿物的废渣。
尾矿充填可以有效地减少尾矿的排放,避免对环境造成污染,同时还可以填充矿井空洞,增加地下稳定性。
2. 煤矸石充填煤矸石充填是指将煤矸石填充到矿井空洞中。
煤矸石是指在煤炭开采过程中剥离煤炭时产生的废弃物。
煤矸石充填可以解决煤矸石的处理问题,避免其对环境造成污染。
同时,煤矸石充填还可以填充矿井空洞,增加地下稳定性,防止地表塌陷。
3. 废石渣充填废石渣充填是指将矿石选矿过程中产生的废石渣填充到矿井空洞中。
废石渣是指通过矿石选矿过程中剥离出的不含有有用矿物的废弃物。
废石渣充填可以有效地处理废石渣,减少其对环境的影响。
同时,废石渣充填还可以填充矿井空洞,增加地下稳定性。
4. 水浸充填水浸充填是指在矿井充填过程中使用水作为充填介质。
水浸充填可以利用水的密度和流动性,将充填材料均匀地填充到矿井空洞中。
水浸充填具有操作简单、成本低廉、适用范围广等优点,可以有效地提高充填效果。
矿井充填技术的应用可以有效地解决矿井开采过程中产生的废弃物处理问题,减少环境污染,保护地下水资源,并且能够增加地下稳定性,防止地表塌陷。
不同类型的充填技术适用于不同的矿井开采条件和废弃物特性,选择合适的充填技术对于矿山的可持续发展至关重要。
随着科技的不断进步和矿山环境保护意识的提高,矿井充填技术将会得到更广泛的应用和推广。
通过不断优化和改进矿井充填技术,可以进一步提高矿山开采效率,减少资源浪费,实现矿山可持续发展的目标。
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。
充填采矿法种类

充填采煤法的特点:充填采煤法是一种采空区岩层控制方法。
其特点是用取自釆场外部的砂、石、矿渣或炉灰等充填材料(简称填料),填满采空区并靠填料的支承作用减少顶板下沉和垮落。
用充填方法控制顶板的釆煤方法统称为充填釆煤法。
各种充填方法的特点:各种充填采煤方法都有其鲜明的特点,矿井要根据实际情况选择应用,以追求更大的经济效益和社会效益。
固体充填的特点充填材料取自本矿的煤矸石和粉煤灰,不使用水泥等胶结料,价格便宜,配料简单,成木较低,充填体强度较高,充填率较高,可达95%以上,需专门制作充填支架和后输送机;机械化作业,劳动强度低,操作简单膏体充填的特点质量浓度高,可达80%以上;料浆基木上不沉淀,不沁水,不离析,降低凝结前的隔离要求,无需复杂的过滤排水设施,节省了排水费用,降低了矿井水的污染;充填休强度较高,易于接顶,有利于作业安全;充填休压缩率低;充填系统复杂,初期投资较高;充填成木较高;设备较多,需要大功率充填泵输送浆休;容易堵管;施工工序复杂。
似膏体自流充填特点浆体流动性好,无需专门泵送,实现了自流充填;料浆充填脱水量小;充填体强度高且消耗水泥量少;施工工艺简单;充填成木较低;质量浓度低于似膏体,脱水量比似膏体大。
高水材料充填的特点充填系统相对简单,无需井上充填站和钻孔,初期投资较低;充填料浆以水为主,输送方便;充填与回釆I互不影响,充填速度快;充填工艺简单,劳动强度低;充填体在干燥环境下易失水粉化;高水衬料配比要求严格;充填材料成本较高,不能消化矿井的煤矸石和粉煤灰。
固体充填,膏体充填和似膏体充填都使用大量的煤矸石,粉煤灰作为骨料,适于产生大量煤矸石和粉煤灰的矿井;膏体充填使用了水淬炉渣作为胶结料,适于附近有钢厂的矿井;髙水充填适于没有矸石粉煤灰,水源充足,地面占地困难的矿井,要求煤层倾角在15度以上,尤其适于大体积隐蔽空间的充填.。
1.3.3充填采煤方法分类1.3.3.1根据所用充填材料和输送方式不同,充填采矿法可分三组:①干式充填法,充填材料为专用露天采石场采出的碎石、露天矿剥离或地下矿采掘的废石等。
充填采矿法简介

第十二章充填采矿法§1 充填采矿法概述一、充填采矿法特点:凡是随着回采工作面的推进,逐步用充填料充填采空区的方法叫做充填采矿法。
充填采矿法也将矿块划分为矿房和矿柱两步骤回采,先采矿房,后采矿柱。
矿柱回采可用填法,也可以考虑用其他方法。
矿房的回采是采一分层,把矿石运出,随后充填这一层,然后再采一层,再充填一层。
依此循环,直到到全矿房采完为上。
一采一充或两采一充。
二、充填采矿法的发展情况充填采矿法在国内外金属矿山应用的历史悠久,古代就用采掘的废石留在采空区的办法来采矿,发展到现在的机械化作业的充填采矿法。
(1)国内情况充填采矿法在金属的矿山应用情况也是变化的,有起有落,开始应用的比较多,后来减少了,现在又兴盛起来。
目前仍然有日益增加的趋势。
全国约有20多个冶金山采用了充填法,不是今年的统计数字。
[参考资料] ①我国的红透山铜矿、凤凰山铜矿、铜录山铜矿、焦家金矿、凡口铅锌矿、湘潭锰矿、黄沙坪铅锌矿等都使用充填采矿法。
②③国内使用充填Array法的历史情况1)解放时期——我国仅有少数几个冶金矿山采用干式充填采矿法、水砂,胶结充填法还没有用过。
2)大跃进期间——各种高效率的采矿方法在冶金矿山中大力推广,有些原来采用干式充填采矿法的矿山,改用了其他方法,故充填法比重急剧下降。
3)1964年——我国凡口铝锌矿开始使用胶结充填法。
4)1965年——我国某矿山南矿由于采空区的面积过大,发生地压活动,故开始了尾砂充填空区的试验。
后来其他矿又进行了胶结充填法试验。
5)1966年——湘潭锰矿第一期扩建设计,采用3水砂充填壁式采矿法。
1969年投产,用到现在,对防止内因火灾取得了较好效果。
6)1967年——黄沙坪铝锌矿采用了干式充填采矿法,同年铜矿也曾试验采用充填法。
7)从1967年以后,相继有:托里络矿、柏坊铜矿、红透山硐矿,凤凰山铜矿,铜录山铜矿等矿山采用了充填法。
到目前为止,全国约有20多个冶金矿山全部或部分地采用了充填采矿法。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
矿井充填技术分类
矿井充填技术是指在矿山开采过程中,为了保护地表和地下水资源,有效利用矿石尾砂和其他填充材料将矿井空间填充的一种技术。
根据矿井充填的不同方式和材料特点,可以将矿井充填技术分为固化充填、自流充填和水浸充填三类。
固化充填技术是指使用固化剂将矿石尾砂和填充材料固化成坚硬的物质,填充到矿井空间中。
这种技术主要适用于地表和近地表的矿井充填。
固化剂可以是水泥、石灰、石膏等,通过与矿石尾砂和填充材料反应,形成固体块状物质,增加矿井的稳定性和强度。
固化充填技术可以有效防止地表沉陷和矿井坍塌,减少对地下水资源的破坏。
自流充填技术是指利用矿石尾砂的自重和自身的流动性,在矿井内形成自流充填层的一种技术。
这种技术主要适用于深部矿井充填。
矿石尾砂在矿井内通过重力作用,自动流动到充填位置,填充到矿井空间中。
自流充填技术具有充填速度快、充填效果好的特点,可以有效填充矿井空间,提高矿井的稳定性和强度。
水浸充填技术是指将水浸透到矿石尾砂和填充材料中,形成水浸充填层的一种技术。
这种技术主要适用于含水矿井充填。
通过将水浸入矿石尾砂和填充材料中,使其形成均匀的浆状物质,然后将浆状物质泵入矿井空间进行充填。
水浸充填技术可以有效填充矿井空间,
提高矿井的稳定性和强度,并且可以减少对地下水资源的破坏。
除了以上三类充填技术,还有一些其他的矿井充填技术。
例如,有些矿井采用粘土填充技术,将粘土填充到矿井空间中,形成粘土充填层,以提高矿井的稳定性。
还有一些矿井采用砂浆充填技术,将砂浆填充到矿井空间中,形成砂浆充填层,以增加矿井的强度。
矿井充填技术是保护地表和地下水资源的重要手段。
根据充填方式和材料特点的不同,可以将矿井充填技术分为固化充填、自流充填和水浸充填三类。
这些充填技术在矿山开采过程中发挥着重要作用,可以有效填充矿井空间,提高矿井的稳定性和强度,减少对环境的影响。
矿井充填技术的研究和应用将会进一步推动矿山开采的可持续发展。