膏体充填工艺在北翼充填采区1201充填面的应用与总结

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建筑物下开采采空区膏体充填技术及应用

及时充填采空区，形成以膏体充填体为主的覆岩支
有效控制地表开采沉陷；在建筑物允许值如何降低充填成本，是煤矿充填采矿技术研究控体系，保护地面建筑物不受破坏，提高煤炭资源的关键问题。降低充填成本的主要途径：一是降低范围内，
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｆｉｌｌｉｎｇｍｉｎｉｎｇａｎｄｇｏａｆｉｌｆｌｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｃｏａｌｍｉｎｅｓａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ａｉｍｍｉｎｇｔｏｔｈｅｇｏａｆｐａｓｔｅｆｉｌｌｉｎｇｉｎｍｉｎｉｎｇｕｎｄｅｒｂｕｉｌｄｉｎｇｓ，ｔｈｅｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆｃｏａｌｍｉｎｅｓａｎｄｒｅｌａｔｅｄｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．ｔｈｅｆｉｌｌｉｎｇｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｙｉｇｓｄｅｓｉｇｎｅｄ．
收稿日期：２０１０ — ０３ — １４；修订日期：２０１０ — ０５ — １０
作者简介：张洪军（１９６５一），男，黑龙江双鸭山人，工程师，１９８６年毕业于辽源煤校，现在龙煤集团双鸭山分公司集贤煤矿从事技术工作。

煤矿膏体充填管道输送工艺要求

煤矿膏体充填管道输送工艺要求
煤矿膏体充填管道输送工艺要求是确保煤矿下沉区域的安全和高效运营的重要
环节。

以下是满足该工艺要求的关键内容：
1. 管道材料与规格：充填管道应采用耐磨、耐腐蚀、耐高压的材料，如高密度
聚乙烯或聚氯乙烯等。

管道直径和壁厚应根据输送膏体的性质和量进行合理设计。

2. 管道布局与设计：管道布局应遵循最短路径原则，减少能量损失和输送压力。

同时，应考虑地下空间限制、地质条件等因素进行合理设计，以确保管道安全稳定。

3. 充填管道输送压力：根据膏体的流变性质和输送距离，确定合适的输送压力。

过高的压力可能导致管道破裂，过低的压力会影响输送效率，因此需进行合理调整。

4. 管道密封与维护：充填管道应设有有效的密封装置，以防止泄漏和外界物质
进入管道。

定期检查和维护管道，及时清除结垢、杂质等，确保管道的畅通和安全运行。

5. 控制系统与监测：建立智能化的控制系统，监测管道的输送压力、流量、温
度等参数，及时发现异常情况并采取相应措施，保障管道的安全运行。

6. 废水处理与环保：充填膏体运输过程中产生的废水应进行处理，遵守相关环
保法规，确保无害排放，减少对周围环境的影响。

7. 安全管理与培训：制定管道充填作业的安全操作规程，并进行相关人员的培训，提高工作人员的安全意识和应急处理能力，确保工作的安全可控。

综上所述，煤矿膏体充填管道输送工艺要求包括管道材料与规格、管道布局与
设计、输送压力、密封与维护、控制系统与监测、废水处理与环保以及安全管理与培训等多个方面。

通过遵循这些要求，可以确保充填管道在煤矿生产中的安全、高效运行。

浅谈膏体充填开采技术

一
（１）地表沉陷严重。我国煤矿开采对采空区的处理方法主要是冒落法，对无法自行冒落的顶板采取强制放顶的措施，传统的顶板垮落法开采方式开采后将引起地表的沉陷，并造成以下问题：土地资源的
３．河南煤炭建设集团有限责任公司，河南郑州４５００００）
摘要针对煤炭资源开采过程中存在的大量 “ 三下” 压煤问题以及煤炭采出后给人类环境造成的巨大损害，本文提出了采用膏体充填技术，并对充填工世流程以及采空区充填步骤做出了相关的介绍。结合了山西某矿实例，对其经济效益进行分析对比，体现了膏体充填技术的优越性。
破坏；地面公用设施包括道路、桥梁、各种管道、通信和输电线路等遭破坏；对地面工业厂房、设施产生影响；对居民住房产生影响；对水体及其设施的破坏。（２） “ 三下” 采煤问题突出。随着煤炭资源开采规模逐年增加，一部分矿井煤炭资源接近枯竭，已经开始面临如何处理 “ 三下 ” 压煤问题。据不完全统计，目前我国仅统配煤矿的生产矿井“ 三下 ” 压煤就达１３７．９亿ｔ，其中建筑物下９４．６８亿ｔ，占总压煤量的６９％。几乎每一个矿井都有建筑物下压煤的问题，一般都占矿井储量的１０％～３０％，有的高达４０％。采用传统条带开采“ 三下” 压煤的采出率只有３０％左右。因此，怎样解放 “ 三下 ” 压煤成为煤矿企业急需解决的重大技术难题之一。（３）矿山开采产生大量废弃物。煤炭生产伴随着大量固体废弃物矸石的排放，传统处理方式是由井下提至地表堆积，形成煤矿特有的地表特征建筑物一矸石山。排放矸石侵占土地、污染环境、危害人类安全。同时，煤矿区自备电厂生产中排放大量粉煤灰，历年排放达到５亿ｔ以上，且每年新增５～７千万ｔ。针对煤炭资源开采过程中存在的大量 “ 三下 ” 压煤问题，煤矸石排放、环境损害及土地资源问题，中国矿业大学钱呜高院士率先提出了煤矿绿色开采技术『 ¨ 充填开采技术是绿色开采技术的重要组成部分，也

绿色开采与膏体充填

危害，又降低了充填费用，有的还提高了充填体强度。
4 国内膏体充填的发展
• 4、涌现出了一批有水平、有实力的试验研究单位，有的达到了国际先进水平，为我国膏体充填的发展积累了雄厚的科技人才和研究力量。
• 如长沙矿山研究院、北京科技大学、北京矿业大学、青岛理工大学、华南理工大学、徐州中矿大、飞翼股份、金诚信矿山技术研究院、湖南风格科技等。
2. 使开采形成的废料－－尾矿、废石、废水等－－产出和危害最小化－－进一步无废化；
3. 由此引起的灾害－－地灾、泥石流、滑坡、地压等--安全危害最小化；－－－第一步进行绿色开采。
4.综合利用矿产资源，实现有用元素的充分回收；
5.对引起的破坏进行生态环境的设计、建设与恢复；
6.充分利用产出的废料，使之资源化。
费用；坝高低，减小筑坝费用；上升慢，减少维护费用。 C.无论是井下充填还是地表堆存，膏体浓密脱水，提高了回水率和回
水水质，减少了水处理系统和费用。
因此，在各种充填类型中，膏体充填和堆存最适用于绿色开采。从环保、安全、资源利用、经济等方面来说，膏体充填的性价比高，不愧为先进的绿色开采技术。
此次会议交流的云南金沙矿业股份有限公司因民公司尾矿充填处理采空区的成功案例，真正做到了以“一废除两患”的作用，体现了膏体充填在实现绿色开采中的优越性。
（3）对保护矿山安全性好井下充填时，能迅速对围岩和矿柱产生作用，有效控制顶板围岩变形和采场地压，
有利于采场稳定和采矿作业安全。地表堆存时，膏体坝内不积水，溃坝风险低，堆存密实度高，坝体上升速度慢，
有利于堆坝稳定。
（4）膏体强度高，充填效果好，能减少损失、贫化，有利于提高资源利用率和开采质量。
－－－进而实现绿色开发
7.扩大延伸到协调地开发利用矿区的土地、森林、水等各类资源，实现资源－经济－环境－社会的协

膏体充填技术的发展

膏体充填技术的发展1、概述19纪中叶之前,世界范围内大部分地下矿山开采都采用横支护的空场法,在地质条件不复杂的环境下,可通过增加横撑数量和减小巷道断面等技术措施增加釆场稳定性,但对于地质条件复杂的环境,常见的崩落法和空场法都难以营造安全稳定的釆场作业环境,随着人类对资源的渴求以及安全意识的提高,充填采矿法作为一种新型采矿方法在19世纪中期诞生。

1864年,美国首次使用水砂充填,以保护宾夕法尼亚州的一个位于煤矿区的座教堂基础,这是充填技术在建筑和釆矿行业的应用结合点,这一举措拉开了充填釆矿的序幕。

在随后的生产实践中,人们总结出充填采矿具有安全、可恢复、高效、环保、降低贫化率、适用性强等诸多优点。

充填采矿从诞生至今已有一百多年历史,发展为三大釆矿方法之一,该种釆矿方法在许多不同地质环境下都有过成功应用的历史,也因地质环境和釆矿工艺的不同延伸出许多充填采矿技术。

根据充填材料的不同将充填釆矿技术分为干式充填、水砂充填、混凝土充填、尾砂充填、尾砂胶结充填、废石胶结充填、膏体充填、高水速凝充填和其他废弃物充填等。

根据充填所需动力分裂可分为机械充填、风力充填、水力充填、粟压充填等。

根据回采工艺和方向不同可将充填采矿法分为上向分层充填、上向进路充填、下向分层充填、下向进路充填、削壁充填、壁式充填以及方框支架充填等多种充填技术形式。

2、国外膏体充填的发展介绍国外充填采矿技术发展起步较早,如前所述,早在1864年人们就已经认识到充填技术可以控制地表沉陷等问题,随后在以美国、德国、南非、澳大利亚等国家的众多矿山开展了充填釆矿试验,并研宄出多种充填采矿工艺。

1930年,霍恩公司进行采矿尾砂和炼铜炉澄回填至井下的干式充填试验,成功推动了充填釆矿法在矿山中的应用,并在随后一段时间内,许多国家的众多矿山都将奸干式充填釆矿法作为一种治理地表塌陷、处理堆弃废物的一种有效方法。

1959年至1962年,加拿大赢桥镍矿开展采用水泥尾砂砂奖替代替代充填料上层的塾板作为人工假低的试验,开发出水泥固结水砂的充填技术,并首次将该技术应用于Frood矿山。

充填开采技术

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二、充填开采技术原理 1、充填开采岩层移动与破坏特点
（3）采空区充填可以减少地表移动和破坏
根据开采沉陷规律可知，地表移动变形与开采厚度有直接关系。采厚越小，地表下沉越小，反之下沉越大。充填采空区后，相当于减小了开采煤层的厚度，故可以减小地表移动和破坏。
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在充填率相同时，不同充填方法控制开采沉陷的效果一般是不同
的。例如波兰的上西里西亚煤矿区使用河沙充填，地表下沉系数
一般小于0.1；同样条件下使用矸石充填，地表下沉系数一般为
0.25~0.5。这两种充填方法的减沉效果差异的根本原因在于：水沙
充填202体1/11和/14矸石充填体的压缩率不一样。
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二、充填开采技术原理 2、充填开采地表沉陷的影响因素——充填体压缩率
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2021/11/14 Work station of operator
2021/11/14某矿区村庄搬迁费与充填采煤成本对比 14
一、充填开采技术概述——充填开采特点（3）充填成本与采矿效益不均衡
降低充填成本的主要途径
降低充填材料的成本采用部分充填
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一、充填开采技术概述 2、充填开采方法分类
采空区充填
冒落区充填
按充填位置
按充填量
离层区充填自溜充填
充填作业时空受限
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充填范围大
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一、充填开采技术概述——充填开采特点
（1）采煤生产能力与充填生产能力不均衡
众所周知，充填开采中，采矿和充填互相制约，不继续采矿就无处充填，不充填也就不能采矿，使得由采矿和充填这两个作业环节组成的回采作业大循环共同决定矿井的开采。因此，只有实现采矿和充填的均衡，充填技术才有生命力，才会在矿山有效应用。

充填采矿技术在采矿工程中的应用

充填采矿技术在采矿工程中的应用发布时间：2021-12-20T04:58:13.347Z 来源：《建筑学研究前沿》2021年20期作者：申显会[导读] 煤矿充填开采作为绿色开采技术体系的重要组成部分，是提高资源回收率、减少环境破坏的最有效方式。

通过对我国现有煤矿充填开采技术进行总结和分类，分析了其开采工艺、充填材料、充填成本及工业应用等方面的特点。

随着科学技术发展，充填开采技术已经成熟，在煤矿中得到推广。

河南发恩德矿业有限公司摘要：煤矿充填开采作为绿色开采技术体系的重要组成部分，是提高资源回收率、减少环境破坏的最有效方式。

通过对我国现有煤矿充填开采技术进行总结和分类，分析了其开采工艺、充填材料、充填成本及工业应用等方面的特点。

随着科学技术发展，充填开采技术已经成熟，在煤矿中得到推广。

充填开采技术提高了资源的回收率，降低冲击地压的发生率，使煤矿的社会效益和环保效益得到很大提高。

重点论述煤矿充填开采技术和煤矿充填开采技术的优化趋势，为打造绿色矿山提供了重要的理论指导。

关键词：煤矿；充填开采技术；优化趋势引言在国内建筑物下采煤当中，充填开采是一项关键的技术，充填开采技术是在采空区充填粉煤灰、河砂、矸石等材料，进而实现减少地面变形、控制地面下降的目标。

煤矿充填开采技术的优势特点是能够降低工作面压力、不容易破坏环境、回收资源率高等，并且还能够在矿井处理废料，从而减小对环境的污染。

为此，煤矿充填开采技术又被叫做绿色充填开采技术。

1、常见煤矿充填开采技术1.1煤矿矸石充填开采技术煤矿矸石充填开采技术是将井下采煤、掘进过程中产生的矸石及地面洗选过程中产生的矸石，通过机械破碎后，利用固体物料连续输送系统将矸石输送至井下，再经过输送机运输至工作面，最后借助刮板式充填输送机、充填一体化液压支架等设备进行采空区直接充填，并通过捣实机构反复推压夯实，实现采空区密实充填。

煤矿矸石充填系统主要由矸石破碎系统、矸石输送系统和工作面充填系统3部分组成。

浅析煤矿膏体充填绿色开采技术

浅析煤矿膏体充填绿色开采技术【摘要】煤矿膏体充填技术是一种新型的绿色环保技术，能实现煤矿的高产高效和环境保护。

本文介绍了煤矿膏体充填的特点，重点阐述了膏体充填采煤的关键技术和膏体充填采煤技术应用前景，对于煤矿的开采技术来说有一定的参考价值。

【关键词】膏体充填煤矿绿色开采煤矿膏体充填，就是指把煤矿周围的矸石、粉煤灰、工业产生的炉渣、城市排出的固体垃圾及胶结料等固体废物通过地面加工制作成“无临界流速、不需要脱水”的膏状浆体，在重力或泵压的作用下对工作面支架后方的采空区进行充填而形成必要的人工支撑体系，把采煤引起的地表移动控制在建筑物允许的范围内，实现不迁村采煤的方法。

煤矿膏体充填料浆是一种利用矸石、粉煤灰等固体废物制作的，适合管道输送的、低成本的、特殊“混凝土”或特殊“砂浆”。

在煤矿企业中应用膏体充填技术，可以实现煤矿的低碳运行及绿色开采。

而且，固体废物膏体充填开采把矸石等固体废物的利用，与控制采煤工作面顶底板岩层破坏，减少开采沉陷，保护地面建构物有效的结合起来，具有提高资源采出率、增强矿井安全保障度、保护矿区生态环境的鲜明特性的绿色开采核心技术，也是我国煤炭工业科技发展的主要方向。

1 煤矿膏体充填的特点膏体充填最早是1979年在德国格伦德金属矿发展起来的；国内金川有色金属公司1989年开始试验膏体充填；膏体充填已经在世界金属矿山开采和尾矿处理等方面得以比较广泛的应用，一年一度的世界膏体充填研讨会已经召开13次。

国内外金属矿山膏体充填技术研究成果，对我国煤矿发展膏体充填有重要参考借鉴价值，但是，以解放“三下一上”压煤为主要目的的煤矿膏体充填与金属矿山膏体充填有重要的区别。

与金属矿山膏体充填比较，解放“三下一上”压煤的煤矿膏体充填开采主要特点是：（1）充填的主要目的是减沉。

（2）充填与采煤同在一个工作面，充填体构筑方法不同于金属矿山，煤矿需要发展专门膏体充填隔离支架。

（3）充填材料强度性能要求不同，煤矿充填以后数小时后就要求充填体承载，否则，影响采煤面产量。

采矿工程充填技术的应用与发展

采矿工程充填技术的应用与发展摘要：我国作为矿产资源开发大国，在长期的矿产资源开发过程中积累了大量固体废弃物。

大量固体废弃物长时间堆积在表面，容易造成严重的环境污染。

为此，对充电技术理论和应用进行深入研究，完善理论体系，提高矿业经济效益，促进矿业工程的进步和发展具有积极意义。

关键词：采矿工程；充电技术的应用与发展引言在我国社会经济持续发展的大趋势下矿业行业也在发展。

我国采矿企业在激烈的市长/市场竞争下不断更新采矿技术。

在采矿技术的应用中，充填技术应用比较广泛，是比较先进安全的采矿技术，在实际应用中可以提高矿山开采率，对采矿工程的整体效率和安全性都有了很大的提高。

使采矿企业取得了较高的经济效益，促进了采矿企业的稳定发展。

1充填采矿技术概述开采充填技术可以有效避免开采过程中部分开采废弃物(如废石、工业废弃物等)在开采过程中因机械振动引起的岩石松动、地表沉降等，从而在开采过程中利用部分开采废弃物，确保矿产资源的利用，同时保证施工人员的生命财产安全，有利于矿业的可持续发展。

还利用开采过程中产生的残渣直接填满开采区，以降低运输残渣的运输成本，减少开采过程中可能出现的各种潜在风险，保障施工人员的生命财产安全，确保采矿。

2采矿工程充填技术充电技术是指在落光、搬运和其他工作过程中，使用特制填充物对开采区域进行充电，以提高开采区域的稳定性。

矿区开采困难，岩层不稳定时采用该技术，可以有效地保护周边生态环境，维护矿区生产安全。

这一技术优势和具体方法如下：第一，可以大大减少屋顶掉落和偏房等。

第二，切割相关工作量小，操作更方便。

第三，材料成本低，可以就地取材，可以选择现有自然资源作为填充物的主要成分。

充填采矿方法，根据材料可分为：2.1干式充电法干式充电法是利用矿车、风力等将废石、砂石等干材料装载到采矿场，通过电耙或铲运机运输和储存填充物。

应用此方法期间，应提前安装充电井，注意区域内通风灰尘，分层充电。

该方法应用时间长，工艺复杂，粉尘多，充电的工作周期长，充电体强度不高。

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膏体充填工艺在北翼充填采区1201充填面的应用与总结
膏体充填工艺是一种地下矿山采矿中常用的一种充填方式，其主要是利用矿山的尾矿或其他废弃物料进行地表回填，以达到地质环境保护、地面安全稳定、资源综合利用等目的。

随着矿山开采技术的不断发展和完善，膏体充填工艺在矿山生产中得到了广泛应用，并且在不同的矿山地质条件下也有着不同的应用技术。

本文将以北翼充填采区1201充填面为例，介绍膏体充填工艺在该充填面的应用情况，并总结其中的经验和教训，以期为其他相关矿山的充填工艺提供一定的借鉴和参考。

一、北翼充填采区1201充填面的地质条件
北翼充填采区1201充填面位于地下矿山深部，地质条件较为复杂，主要特点包括岩层倾角大、矿体产状不规则、围岩岩性较差等。

该充填面所处的地理位置也较为偏远，交通条件相对艰难，给充填工艺的应用和管理带来一定的困难。

1. 充填材料的选择：由于北翼充填采区1201充填面地质条件的复杂性，为了保证充填效果和充填面的稳定性，首先需要选择合适的充填材料。

在该充填面的充填工艺中，我们选择了尾矿作为主要充填材料，同时配合适量的水泥和其他掺合料进行混合使用，以提高充填料的流动性和坚实度。

2. 充填工艺的优化：针对北翼充填采区1201充填面的地质条件和充填需求，我们进行了充填工艺的优化设计。

通过对充填面进行精细测量和分析，确定了充填工艺的施工顺序和方法；针对充填料的配比和搅拌方式进行了深入研究和实验，以保证充填料的均匀性和稳定性；优化了充填工艺的管控方式，加强了对充填过程的监督和管理，以降低充填面发生塌方或者渗漏的风险。

3. 环保措施的实施：在应用膏体充填工艺的过程中，我们还充分考虑了环保和资源综合利用的问题。

针对充填过程中的废水处理、废渣回收等环保难题，我们进行了一系列的技术改造和装备更新，提高了废水的处理效率和回收利用率，减少了对环境的影响。

三、应用效果与总结
通过对北翼充填采区1201充填面膏体充填工艺的应用，取得了一定的效果和经验。

充填面的稳定性和安全性得到了保障，大大降低了充填面发生塌方、渗漏等问题的可能性；在地质条件和环境条件相对恶劣的情况下，依然能够保证充填工艺的高效进行，为后续的采矿作业提供了良好的基础；通过环保措施的实施，最大程度地降低了对地下水和土壤的污染，实现了资源的综合利用和循环使用。

膏体充填工艺在北翼充填采区1201充填面的应用取得了一定的成效，为相关矿山的充填工艺提供了宝贵的经验和借鉴。

但我们也要清醒地认识到，在实际应用过程中还存在一些问题和不足之处，如充填材料的选择和配比仍需进一步优化、环保措施需要进一步加强
等。

我们需要不断总结经验，改进工艺，提高管理水平，以期在今后的充填工艺应用中取得更好的效果和成绩。