关于煤矿膏体充填开采工艺分析
探讨膏体充填开采技术在煤矿采空区的应用

探讨膏体充填开采技术在煤矿采空区的应用摘要:在煤矿采空区开采的过程中,膏体填充技术发挥着重要的作用。
膏体充填开采技术是煤矿开采行业的重要技术形式,膏体充填开采技术有利于优化煤矿生产环境,避免塌陷、滑坡等安全事故,促进煤矿开采效率的提高。
煤矸石、粉煤灰等均是膏体充填开采工艺中的重要材料,诸如此类固体废弃物的应用价值得以充分发挥,避免资源浪费问题,与节能环保、经济高效的生产理念相契合。
本文首先分析膏体充填开采的必要性,其次探讨膏体充填开采技术在煤矿采空区的应用,煤基固废充填开采技术是实现煤炭资源绿色智能高效开采的重要代表性途径,以供参考。
关键词:煤矿开采;采空区;膏体充填开采;效果评价引言煤基固废充填开采技术是实现绿色低碳开采的重要代表性技术,在地表沉陷控制、生态环境保护、矿山固废处置与利用、绿色低碳减排等方面最优显著的技术优势。
煤基固废充填开采技术实现煤炭安全开采的同时从源头上解决了地表沉陷、地下水流失、瓦斯排放、土地占用损害等难题,同时也减少了运输、提升等工序,节能降碳效益十分显著。
煤基固废充填开采技术符合煤炭绿色智能开采和洁净高效低碳利用行业主要攻关方向及新发展理念要求,顺应“碳达峰、碳中和”战略,有利于促进煤炭开采高质量化、环境低损伤化、绿色低碳化发展。
1膏体充填开采的必要性(1)膏体充填既可以解决煤矿矸石污染环境问题,也可以节省矸石处理费用。
(3)可以提高煤炭资源采出率,防止煤炭资源的永久性浪费。
(4)村庄搬迁难度大,征地困难,膏体充填开采可以实现不搬迁开采,同时可以防止地表塌陷坑的出现,保护农田。
2膏体充填开采技术在煤矿采空区的应用2.1工艺流程分析在实际进行煤体开采时,通常情况下,包括了多项采煤环节。
比如针对现有的工作面,需要进行扩帮回采。
在此基础上,还需要开展联合支护工作,并在工作面之上,完成条带掘进,才能更好地发挥膏体充填开采技术的价值。
膏体充填开采技术工艺流程如下:首先,结合工作面实际情况,开展条带掘进施工,为提升掘进面的工作效率,需要采用综掘自动化掘进巷道,从而尽可能减轻施工人员劳动强度从中采掘更多煤炭资源,避免出现资源浪费问题。
《2024年煤矿采空区粉煤灰膏体充填材料性能实验研究》范文

《煤矿采空区粉煤灰膏体充填材料性能实验研究》篇一一、引言随着煤炭开采的深入,煤矿采空区的治理与充填成为矿山安全生产的重要环节。
粉煤灰膏体充填技术因其良好的充填性能和环保效益,逐渐成为采空区治理的重要手段。
本文通过对粉煤灰膏体充填材料的性能进行实验研究,为煤矿采空区的治理提供科学依据。
二、实验材料与方法1. 实验材料本实验所使用的粉煤灰膏体充填材料主要包括粉煤灰、水泥、水等。
其中,粉煤灰来源于某电厂,水泥为普通硅酸盐水泥。
2. 实验方法(1)材料配比设计:根据不同配比设计,制备粉煤灰膏体充填材料。
(2)制备工艺:按照设计配比,将粉煤灰、水泥与水混合,搅拌均匀后制备成膏体。
(3)性能测试:对制备的膏体进行密度、抗压强度、流动性等性能测试。
三、实验结果与分析1. 密度通过实验发现,随着水泥含量的增加,粉煤灰膏体充填材料的密度呈上升趋势。
在一定的配比范围内,膏体的密度可达到较高水平,满足采空区充填要求。
2. 抗压强度实验结果表明,粉煤灰膏体充填材料的抗压强度随龄期的增长而提高。
在适当的配比下,膏体的早期抗压强度可达到一定水平,满足采空区治理的需求。
此外,通过优化配比,可以进一步提高膏体的后期抗压强度。
3. 流动性流动性是粉煤灰膏体充填材料的重要性能指标。
实验发现,在保证一定强度的前提下,通过调整水灰比,可以改善膏体的流动性,使其更易于输送和充填。
4. 耐久性经过一定时间的耐久性实验,粉煤灰膏体充填材料表现出良好的耐水性、耐候性和抗风化性能,有利于采空区的长期治理。
四、讨论与结论通过对粉煤灰膏体充填材料的性能进行实验研究,得出以下结论:1. 适当的配比设计可以提高粉煤灰膏体充填材料的密度和抗压强度,满足采空区治理的要求。
2. 通过调整水灰比,可以改善膏体的流动性,提高其输送和充填效率。
3. 粉煤灰膏体充填材料具有良好的耐久性,有利于采空区的长期治理。
4. 粉煤灰膏体充填技术具有环保、经济等优势,值得在煤矿采空区治理中推广应用。
矿山地下采空区膏体充填理论与技术研究

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充填理论
充填Байду номын сангаас论
矿山地下采空区是指矿体开采后留下的空间区域。由于采空区的存在,会导 致岩体不稳定,甚至引发地面塌陷等地质灾害。因此,采空区的充填处理显得尤 为重要。充填理论主要研究充填材料的性质、充填材料的配比以及充填工艺等。
充填技术
1、膏体充填技术
1、膏体充填技术
膏体充填技术是一种以尾砂、废石等工业废料为主要原料,通过搅拌、混合 等工艺制成的膏状充填材料,将其注入到矿山地下采空区进行充填。该技术具有 适应性强、成本低、效果显著等优点,是治理矿山地下采空区的有效手段。
1、实验材料:收集铅锌尾矿和铅锌冶金渣,并进行破碎、磨细处理,以便进 行后续实验。
2、实验过程:将破碎、磨细后的铅锌尾矿和铅锌冶金渣按照一定比例混合, 加入适量的水搅拌均匀,然后倒入模具中成型,最后进行养护。
四、实验方法与流程
3、实验测试:对养护好的充填材料进行物理、化学和力学性能测试,包括密 度、吸水性、抗压强度、抗折强度等指标。同时,利用扫描电子显微镜(SEM) 对材料的微观结构进行观察和分析。
4、开发智能监控系统,实现对膏体充填过程的全过程监控和控制。利用传感 器、监测仪等设备,实时监测充填材料的物理和化学性质以及充填体的固化过程, 确保充填效果达到预期要求。
结论
结论
本次演示对矿山地下采空区膏体充填理论与技术进行了详细探讨,分析了充 填材料的配比、充填工艺及充填体的稳定性等问题。指出了现有技术的不足和研 究创新的思路。通过技术创新,可以有效提高矿山地下采空区膏体充填技术的效 果和降低成本,
矿山地下采空区膏体充填理论 与技术研究
01 引言
03 充填技术
目录
02 充填理论 04 研究现状
煤矿膏体充填开采工艺的探讨

煤矿膏体充填开采工艺的探讨摘要:工艺方法的实施是煤矿膏体充填开采的重要组成部分,研究其相关课题有着重要意义。
本文首先对相关内容做了概述,分析了煤矿膏体充填开采技术应用的优势,并结合相关实践经验,分别从多个角度与方面就膏体充填开采技术应用要点展开了研究,阐述了个人对此的几点看法与认识,望有助于相关工作的实践。
关键词:煤矿膏体;充填;开采;工艺1前言煤矿膏体充填开采是一项实践性较强的综合性工作,其工艺方法的特殊性不言而喻。
该项课题的研究,将会更好地提升对煤矿膏体充填开采工艺的分析与掌控力度,从而通过合理化的措施与途径,进一步优化该项开采工作的最终整体效果。
2概述20世纪60年代抚顺胜利煤矿采用水砂充填技术开采出了保护煤柱,虽然获得了较好的开采效果,但是成本高、工艺复杂,限制了该技术的普及。
直至20世纪80年代,膏体充填技术由于其有效解决了水砂充填过程中存在的泌水问题,须建立隔排水系统等问题,该材料是牙膏状浆体,不仅不会发生泌水现象,而且可以在流速较低的情况下正常泵送,大大提高了充填效率,故其在煤矿生产中的应用越来越广泛。
充填开采技术是绿色开采技术的重要组成部分,也是解决建筑物下大量压煤开采的重要途径。
其中膏体充填技术与钱鸣高院士提出的绿色开采理论相符,可有效防止采空区的塌陷,提高开采安全,能够有效控制开采过程中顶板的稳定性,防止溃砂溃水和顶板事故,防止矿井重特大事故的发生。
3煤矿膏体充填开采技术应用的优势3.1稳定性更强充填开采技术的应用中充填材料的性质与充填开采作业的效果是具有直接关系的,膏体充填开采主要是使用矸石粉、粉煤灰、胶固料、矿井水等混合形成的膏体作为填充材料,通过膏体的凝结发挥出充填支撑的作用,膏体材料往往能够具有较强的稳定性,这对于防止分层、离析等问题的发生是具有着良好效果的。
膏体充填材料的强稳定性与其充填料浆的高浓度是有很大关系的,传统充填技术中所使用的充填料浆浓度最高只能达到65%,普遍属于低浓度充填料浆,而膏体充填开采技术中所使用的充填料浆的质量浓度一般都可达到75%-82%的水平,如配合骨料的使用甚至可达到88%,高质量浓度也赋予了膏体充填材料较强的屈服切应力和塑性粘度,在同一横截面上浆体流动速度为常数,浓度、流速基本不会发生改变,因此稳定性更高。
《煤矿采空区粉煤灰膏体充填材料性能实验研究》范文

《煤矿采空区粉煤灰膏体充填材料性能实验研究》篇一一、引言随着煤炭开采的深入进行,煤矿采空区的处理问题日益突出。
其中,粉煤灰膏体充填技术作为一种有效的采空区处理方法,得到了广泛的应用。
该技术通过使用粉煤灰等材料制备成膏体充填材料,对采空区进行充填,以达到控制地表沉陷、保护环境和保障煤炭资源安全开采的目的。
因此,对粉煤灰膏体充填材料的性能进行研究,对于提高充填效果、保障煤炭资源的安全开采具有重要意义。
二、实验材料与方法1. 实验材料本实验所使用的粉煤灰膏体充填材料主要包括粉煤灰、水泥、水等。
其中,粉煤灰采用工业废弃物粉煤灰,水泥采用普通硅酸盐水泥。
2. 实验方法本实验采用室内实验方法,通过制备不同配比的粉煤灰膏体充填材料,对其力学性能、物理性能、化学性能等进行测试和分析。
具体实验步骤如下:(1)制备不同配比的粉煤灰膏体充填材料;(2)对制备的充填材料进行力学性能测试,包括抗压强度、抗拉强度等;(3)对充填材料的物理性能进行测试,包括密度、含水率、干密度等;(4)对充填材料的化学性能进行测试,包括pH值、胶凝时间等;(5)分析不同配比充填材料的性能差异及其影响因素。
三、实验结果与分析1. 力学性能分析实验结果表明,粉煤灰膏体充填材料的抗压强度和抗拉强度随着水泥掺量的增加而增加。
当水泥掺量达到一定值时,充填材料的力学性能达到最优。
此外,充填材料的力学性能还受到粉煤灰的粒度、形状等因素的影响。
2. 物理性能分析充填材料的密度和含水率随着水泥掺量的增加而降低,而干密度则随着水泥掺量的增加而增加。
此外,粉煤灰的粒度、形状等因素也会影响充填材料的物理性能。
3. 化学性能分析充填材料的pH值和胶凝时间等化学性能指标表明,粉煤灰膏体充填材料具有良好的化学稳定性。
同时,水泥的掺入可以加速充填材料的胶凝过程,提高其固化速度。
4. 影响因素分析实验结果表明,粉煤灰的粒度、形状、水泥掺量等因素都会影响充填材料的性能。
其中,粉煤灰的粒度越小、形状越圆滑,充填材料的力学性能和物理性能越好。
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。
充填采煤工艺
充填采煤工艺充填采煤工艺是一种先进的采矿技术,主要应用于煤矿开采中,特别是对于薄煤层、近距离煤层、以及受保护区域下的煤炭资源开采。
这种工艺的目的是在采煤的同时避免或减少对地表的影响,保持地层稳定,并防止因地下开采引起的地面沉降和环境破坏。
具体步骤如下:1. 采煤作业:首先进行工作面的常规采煤作业,通过液压支架或其他支撑设备将煤层顶板支护起来。
2. 矸石(或其他材料)制备:准备用于填充采空区的充填材料,通常是选自井下开采过程中的矸石、尾矿、水泥、粉煤灰等固体废料混合物,有时也会使用专门制备的高浓度膏体或泡沫材料。
3. 充填输送:通过专用的充填系统(如管道输送系统或机械装置),将充填物料送至已采出煤炭的工作面后方,填充到开采后留下的空间即采空区内。
4. 充填压实:充填材料进入采空区后需要通过一定的方式(如注浆、自重下沉、振动等方式)确保其充分压实以达到支撑顶板、恢复地压平衡的目的。
5. 连续循环:随着采煤机向前推进,持续进行上述充填与采煤的过程,形成一种“采煤-充填-再采煤”的连续循环作业方式。
充填采煤工艺的优点包括:-减少地表塌陷和环境损害;-提高煤炭资源回收率;-可以在复杂地质条件和特殊环境下实现安全高效开采;-能够变废为宝,有效利用矿山废弃物。
充填采煤工艺是一种在采煤过程中对采空区进行充填的采煤方法。
其主要目的是控制地表变形和减少对环境的破坏。
充填采煤工艺的主要流程包括以下几个步骤:1.采煤:首先,采用常规的采煤方法,如长壁采煤法、放顶煤采煤法等,进行煤炭开采。
2.充填:当采空区达到一定范围时,开始进行充填。
充填的主要材料是固体废弃物,如煤矸石、矿渣等。
这些材料通过输送系统输送到采空区,实现对采空区的填充。
3.支撑:充填完成后,需要采取措施对上覆岩层进行支撑,防止其塌落。
常用的支撑方式包括采用混凝土或砂浆进行浇筑,或者采用支架进行支撑。
4.监测与控制:在整个充填采煤过程中,需要进行监测和控制。
采矿工程中条带膏体充填采矿技术的应用探讨
采矿工程中条带膏体充填采矿技术的应用探讨摘要:充填采矿技术是一种现代化的矿山开采方法,通过将矿石回填至采空区,提高采矿效率和资源回收率。
它在解决传统采矿方法存在的地压控制难题、资源浪费等方面具有独特的优势。
充填采矿技术不仅能够改善地下工作环境,降低地质灾害风险,还能提高矿井的可持续发展性。
关键词:采矿工程;条带膏体充填采矿技术;应用引言条带膏体充填采矿技术是一种广泛应用于采矿工程中的创新技术。
由于传统的采矿方法存在诸如地压控制困难、资源浪费等问题,条带膏体充填采矿技术作为一种新型的矿山开采方法逐渐受到人们的关注。
该技术通过将矿石回填至开采空间,从而提高矿山开采效率,减少对地质环境的影响,具有广阔的应用前景。
1条带膏体充填采矿技术的基本原理及特点条带膏体充填采矿技术的基本原理是利用高浓度的固体或液体充填材料填充采空区,形成稳定的充填体,从而实现对采空区的填补和固化。
以下是该技术的主要特点:(1)技术灵活性:条带膏体充填采矿技术可以适应不同类型的矿山和地质条件,包括地下矿山和露天矿山。
它可以在不同开采阶段和不同规模的开采区域中使用。
(2)提高回收率:通过充填材料填补采空区,可以提高矿石的回收率。
未能在传统开采方法中回收的矿石可以通过充填采矿技术进行再利用,提高矿石的综合利用效率。
(3)地压控制:充填体具有较好的抗压性能,可以有效地减轻地压引起的岩层变形和冒顶现象。
充填体能够承担一部分地负荷,稳定地下工作环境,提高矿井的安全性。
(4)减少开采成本:充填采矿技术可以减少采空区的体积,降低挖掘和支护成本。
它也可以减少采矿过程中的地表沉降,减少对地上建筑物和环境的影响。
(5)改善环境影响:充填材料可以有效地控制开采引起的地表塌陷和地面沉降问题,改善地表环境。
它还可以防止废石和废渣的外露,减少对水源和周围生态环境的污染风险。
总之,条带膏体充填采矿技术通过适当的充填材料填补采空区,提高了回收率,减轻了地压,降低了成本,并改善了环境影响。
煤矿膏体充填方案(赵官煤矿)
2、沉陷效果预计
考虑到顶板欠接顶量50mm左右,充填体压缩率5%左右, 顶底板压缩量及浮煤压缩量50mm左右,则预计赵官煤矿 2712工作面实际下沉系数0.1左右。
四、项目投资概算及充填成本预计
数 量
功率/KW 参考价格/万元
2
50.0
1
75
25.0
1
35.0
1
7.5×4
20.0
1
11
7.0
1
22
16.0
2
140.0
20.0
313.0
◇ 配比搅拌设备概算
序 号
名称
参考规格型号
1
搅拌机
BHSDKX2.25
2 皮带输送机
DH-800
3 螺旋输送机 ES193/TU273
4 胶结料仓
200m3
一、膏体的特点及充填意义
1、开采方法分析
村下等建筑物下采煤是困扰赵官煤矿生产正常接替和持续 发展的重大问题。目前村庄等建筑物下采煤主要采用搬迁、 条带开采等方法,但这些方法存在着成本高、回采率低等缺 点。固体废弃物膏体充填技术就是在这种条件下发展起来的 一种新的采煤技术。该技术具有高采出率、高效安全、覆岩 及地表沉陷控制效果好等特点。
抗压强度: 8h:0.2-0.4MPa,1d:0.41Mpa,3d:1-1.6Mpa, 7d:1.8-2.4Mpa,28d: 2.4-3.2 Mpa。
可根据现场情况调整配比
膏体材料的性能
优良的泵送性能和自密实性能
3、膏体充填工艺
工艺流程示意:
矿山地下采空区膏体充填理论与技术研究
矿山地下采空区膏体充填理论与技术研究胶结充填技术作为深井、复杂、特殊条件矿床的一种行之有效的开采技术,已有约半个世纪的历史,经历了低强度混凝土胶结充填、低浓度尾砂胶结充填、全尾砂高浓度胶结充填、全尾砂膏体胶结充填、高水速凝尾砂胶结充填等。
本文针对地下采空区膏体充填理论与技术进行了系统、深入的研究,主要内容和结论如下:(1)从膏体料浆的重量浓度、屈服应力、流变曲线、可泵性等多方面揭示了膏体的特性。
膏体充填料浆在管道中无明显的浓度梯度和速度梯度,是非牛顿流体,其流变模型近似于宾汉姆体,其流动状态为结构柱塞流。
(2)膏体充填料浆配合比的优化、充填材料的替代创新、外加剂的添加以及磁化水技术与活化搅拌技术的应用,既保证了膏体充填管道输送的平稳顺利和充填质量,又使整个充填系统取得了较好的经济效果。
(3)深井条件下充填体能有效降低围岩能量耗散率和平均矿柱应力,通过建立能量控制采场围岩失稳风险预测的理论模型,计算采场围岩能量,从而实现对采场围岩失稳风险预测,该方法不仅是深井开采安全程度评价的有效手段,也也合理设计和选择深井采场结构参数、充填工艺及材料提供了重要的理论依据。
(4)对膏体充填矿山可供选择的两种充填系统的适应性进行了深入分析,并通过临界流态浓度的界定与料浆流态的转化措施的研究,充分论证了膏体自流充填系统将是我国膏体充填矿山应优先选择应用与发展的充填系统。
(5)全面分析了自由降落料浆对深井垂直管路的冲击作用机理,建立了料浆在垂直管路中运动的理论模型。
满管流输送系统由于料浆对管道的磨损率小、管道所受的压力低,尤其适合深井矿山充填需要。
(6)运用数值模拟的方法对膏体满管流输送系统进行了分析研究,重点研究了满管流膏体输送的阻力损失:阻力损失值随管道长度、膏体入口速度、膏体容重和有效粘度的增加而增大,但随管道内径的增加而减小。
分析结果与膏体输送理论与现场实践相符合,证明了ANSYS软件中的CFD模块是膏体管道输送的阻力损失计算的有效工具,从而为矿山膏体充填带来了一种全新的直观的数值模拟方法。
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关于煤矿膏体充填开采工艺分析
摘要:随着社会的不断进步以及人们环保观念的持续增强,煤矿膏体充填这
种新型绿色环保煤矿开采技术也被越来越多的应用到了实际开采工作中去,并取
得了非常有益的成绩,不仅极大提升了煤矿开采效率,同时还有效降低了煤矿开
采对周边生态环境造成了的破坏。
但是,要想将这项技术的作用充分发挥出来,
煤矿开采单位必须要跟上时代发展的脚步,准确把握开采工艺特点,结合煤矿实
际情况展开开采模式优化,这样才能够进一步提高开采效率与质量,并避免周边
环境遭到破坏,推动我国长远可持续发展。
鉴于这种情况,本文首先简单介绍了
煤矿膏体充填开采工艺特点,然后详细分析了煤矿膏体充填开采工艺,希望可以
为我国煤矿开采事业的持久发展起到一定的促进作用。
关键词:煤矿;膏体充填;开采工艺
煤矿膏体充填开采工艺的主要应用机理为有效应用粉煤灰与煤矸石等固体废
弃物,通过膏体充填开采技术的有效应用实现“三上一下”开采目标。
在应用这
项工艺的时候,工作人员需要先把固体废弃物制成膏状浆体,然后再采用泵压这
种手段,将其沿着管道运输到目标充填采空区中,从而有效预防塌陷、滑坡等现象,在保证开采安全性的同时,进一步提高开采效率与质量,防止周边环境受到
破坏,并且经济性更为优秀。
所以,本文展开煤矿膏体充填开采工艺分析有着重
要的现实意义。
一、煤矿膏体充填开采工艺特点介绍
在煤矿开采过程中,融合和应用煤矿膏体充填开采工艺能够有效提高开采效率,降低开采需要花费的成本,并且有效避免煤矿周边生态环境遭受破坏,能够
为我国煤矿开采事业的长远可持续发展提供更为强有力的支持和保障。
通过实际
分析发现,煤矿膏体充填开采工艺主要有如下特点存在:
首先,展开煤矿膏体充填处理的主要目标为减沉,以此来降低安全意外事故
发生几率;其次,充填层与开采层所处工作面相同,需要使用专用膏体进行充填,
这样才可以更好的隔离支架;再次,综合考虑煤矿实际情况展开充填材料选择,
保证材料强度科学合理,并且保证充填结束3~5h以后,膏体就具备足够强度,
可以满足煤矿开采需要。
二、煤矿膏体充填开采工艺分析
(一)原材料准备
在应用煤矿膏体充填开采工艺的时候,相关单位可以选择非常多样化的材料。
例如,城市固体垃圾、炉渣、粉煤灰以及煤矸石等都可以用作充填材料。
同时,
在选择完合理的膏体充填材料以后,煤矿企业需要采用如下方法进行对相应材料
进行简单处理:所选固体废弃物粒径应该保持在20mm左右,并且具备优秀的承
载力以及强度。
假如所选材料为粒径较大的煤矸石,则需要先将其破碎。
同时,
要想降低胶凝材料的实际用量,工作人员可以细磨部分粉煤灰,以此来将粉煤灰
的化学活动发挥到最大。
另外,在完成膏体充填材料处理以后,可以利用风力将
这些材料输送到胶结料仓里面备用。
(二)配料制浆
在进行膏体充填材料配制的时候,工作人员必须严格遵守科学的配合比展开
充填浆体制备,并完成所有充填材料的充分搅拌。
但是,要想实现这一目标,必
须要保障充填材料具备优秀的流动性,并且可以快速凝结固话,这样才完成充填
以后,这些材料才能够快速凝固,有效避免地表沉陷。
正常来讲,工作人员应该
保证充填浆料的重量浓度不超过0.5%,并且称重误差在±2%以下。
同时,要想为
充填材料配制精度提供更有力的保障,工作人员可以采用如下几点措施:首先,
尽量选取批次相同的材料,并在静态条件下展开称重操作;其次,尽量选取稳定
性更好、技术先进以及精确度高的称重传感器;再次,应用PLC控制器与工控微
机展开联控,保证配料过程中满足程序化与规范化的要求,提高配料工作展开的
自动化程度;最后,要想进一步减少膏体充填开采需要花费的成本,正常来讲工
作人员基本上都不会对配料展开脱水与脱泥处理。
但是假如含泥量太大的话,必
然会导致充填浆料的重量浓度受到影响。
要想切实避免这种情况发生,工作人员
应该综合考虑浆料的强度与流动性等指标,完成河砂与粉煤灰等材料种类变化的
准确测定,进而完成配合比的实时调整。
(三)管道泵送
在进行充填处理的时候,工作人员可以采用专门的混凝土泵加压管道进行配
置完成的浆料输送,先把这些浆料放置到缓冲斗里面,然后利用浆料自重持续向
充填泵里面加料,然后在加压泵加压的作用下进入到充填管里面,最后进入指定
工作面,同时利用液压转换阀完成采空区充填顺序的有效控制。
同时,在展开充
填的过程中,工作人员应该综合考虑实际情况选择充填参数,保证所用充填管符
合规格。
并且膏体充填浆料在运输管道中流动的时候,存在无临界流速这种特点,能够流速较低的情况下实现长距离运输。
假如流速太高的话,会导致管道受到严
重磨损,并且还需要解决水力坡降。
假如流失太低,则难以满足充填开采工作的
需要。
所以,工作人员应该切实做好流速控制。
(四)工作面充填
在实际开采过程中,假如使用综采膏体充填工艺,必须要提前完成液压支架
搭设,需要花费的成本较高,安全风险也相对较大。
所以,煤矿开采企业基本上
都会选用普采膏体充填工艺,现在控顶区与待充填区间进行隔离墙构建设,并使
用塑料编织布或者综合式钢质模板构建处于相对封闭状态的膏体充填空间,前者
成本低但稳定性相对较差,后者稳定性优秀但成本较高,采矿企业需要考虑实际
情况进行选择。
三、结束语
总而言之,随着现代化进程的不断推进,我国在煤炭能源方面的需求也在不
断提高,再加上人们在环境保护方面要求的持续提升,煤矿开采所面临的形势也
发生了翻天覆地的变化,传统煤炭开采工艺所暴露的问题也越来越多,不仅仅开
采效率较低,而且还对环境造成了严重破坏。
在这种背景下,煤矿膏体充填开采
工艺这种基于绿色环保理念的新型技术受重视程度正在与日俱增,并被广泛应用
到了煤矿开采当中,将这项工艺的作用充分发挥出来,不仅仅能够有效提高开采
效率,降低煤矿充填需要花费的成本,还可以极大降低固体废弃物污染,为煤矿
开采的绿色发展起到更大的促进作用,帮助煤矿企业获得更多社会经济效益,并为我国的长远可持续发展做出更大的贡献,具有比较大的推广应用价值。
参考文献:
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