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露天煤矿边帮压煤充填开采技术研究

 露天煤矿边帮压煤充填开采技术研究
 露天煤矿边帮压煤充填开采技术研究

露天煤矿边帮压煤充填开采技术研究

摘要:随着社会经济的发展与进步,人们的生活水平不断提高,对煤炭资源的需求量也随之增加,本文我们将以A地区为例,对该地煤矿的煤层等实际问题进行分析,并且与力学模型相结合,对露天煤矿边帮压煤充填开采技术进行探究,要想将这一探究实际应用,首先就要对各阶段围岩特征进行分析、利用专业软件进行模拟充填,之后对计算结果进行准确的分析,这样才能完成边帮压煤充填技术的实践,促进了该地区煤矿企业收益的提高,下面我们就将对这一技术进行具体研究。

关键词:露天煤矿;边帮压煤;充填开采;技术;研究

经过我们对相关资料的调查与分析,可以了解到,煤炭资源在我国能源消费结构中占有较大比例,由此可见,煤炭资源是我国的主体能源之一,露天煤矿安全、高效生产,对于国家能源安全战略的顺利实行具有重要意义。在我国煤矿的总数额中,露天煤矿数量占有百分之六,但是在全国煤炭产能总量中,露天煤矿的产能却占到了百分之二十左右,由此可见,露天煤矿产能的增加,对于我国煤炭产量的增加具有重要作用。

1.对露天煤矿边帮压煤充填开采的实际情况进行概述

我们可以了解到,A地区煤矿中的各个煤层底板与顶板,大部分是由灰白色细粒砂岩组成的,其中一小部分是由深灰色砂质泥岩组成的,它的岩层是由软弱逐渐变为坚硬的。现阶段,A地区所开采的煤矿为3、4煤层,该煤矿的下部煤层还没有完全剥离,整个煤矿的煤炭资源储量大概为45.63Mt,边帮压煤的资源储量大概为16.28Mt,约占总资源量的35.63%,占比较高。要想提升露天煤矿可采储量,尽量降低生产过程中煤损失率的同时,首先就要提高露天煤矿边帮压煤资源回收率,并且要求边帮的稳定性能够得到保障,该煤矿为了更好的对边帮煤炭资源进行回收,对其采取了留煤柱的方式。但是经过我们的实践研究发现,采取留煤柱的方式,虽然在一定程度上能加强边帮煤炭的回收,但是设置留煤柱,也会造成煤炭资源大量浪费的现象产生,由此可见,现阶段A地区边帮压煤开采技术还存在一定的问题有待解决。

2.边帮压煤充填采煤工艺分析

要具体分析边帮压煤充填采煤工艺,我们首先就要了解以下几个步骤:连续采煤机的应用、充填系统、带式输送机的应用以及集中控制系统,也就是说,边帮压煤充填工艺由上述步骤实现的,我们通过对煤层赋存条件的分析,可以了解到,要想有效的缩减各采硐空顶时间,从而减少采硐对边帮围岩的影响,首先就要准确的掌握对已采采硐进行充填的时间,并且以分组开采的形式对各煤层进行边帮采硐开采,这里需要注意的是,各小组之间不能同一时间进行采硐,要进行间隔性的开采。要想使开采后边帮的稳定性得到保障,还需要充填已开采的奇数采硐,并且将移动充填站在采坑内进行布置,充填站的组成结构是比较复杂的,其中比较主要的包括:岩石破碎站、带式输送机、移动搅拌机、充填泵以及原料仓。边帮采煤作业期间,需要保留80米宽以上的作业平盘,这样才能保证各边帮压覆煤层底板布置边帮采煤设备能够正常工作,与此同时,还需要根据露天煤矿施工机械型号大小确定保安平盘的宽度应大于等于5米。边帮压煤充填采煤工艺大大提高各煤层资源回收率。我们现在可以了解到,A地区的煤矿企业对4煤层采取了边帮压煤充填采煤工艺进行回收,在煤矿有限的空间内,对边帮压覆的4煤层进行了充填开采,煤采出后又将采硐进行充填,再回收边帮压覆的3煤,

煤矿绿色开采技术的研究与实践_钱鸣高

专论与综述 煤矿绿色开采技术的研究与实践 钱鸣高,许家林,缪协兴 (中国矿业大学,江苏徐州221008) [摘 要] 阐述了煤矿绿色开采的提出、概念及绿色开采技术体系。绿色开采技术的主要内容应包括:保水开采、建筑物下采煤与离层注浆减沉、条 带与充填开采、煤与瓦斯共采、煤巷支护与部分矸石的井下处理、煤炭 地下气化等,介绍了基于岩层控制的关键层理论开展的绿色开采技术 研究与实践成果。 [关键词] 绿色开采;关键层理论;岩层移动 [中图分类号] TD823 [文献标识码] A [文章编号] 1003-6083(2004)01-0001-04 1 煤矿绿色开采的提出 党的十六大报告明确提出“……走出一条科技含量高,经济效益好,资源消耗低,环境污染少,人力资源优势得到充分发挥的新型工业化路子。”因此,必须充分考虑我国资源相对短缺,环境比较脆弱的基本特点,建立起适合我国国情的资源节约、环境友好的新型工业化发展道路。 近期提出的循环经济(recycling economy)是指遵循自然生态系统的物质循环和能量流动规律重构经济系统[1],将经济活动高效有序地组织成一个“资源利用—绿色工业—资源再生”的封闭型物质能量循环的反馈式流程,保持经济生产的低消耗、高质量、低废弃,从而将经济活动对自然环境的影响破坏减少到最低程度。它不同于传统经济的“高开采、低利用、高排放”,而是达到“低开采、高利用、低排放”的可持续发展目标。显然,此处的“绿色工业”是广义的概念,应由各个工业部门去实现。对矿业来说就是要实现“绿色矿业”。“绿色矿业”的核心内容之一就是要实现“绿色开采”。 “绿色开采”的内涵是努力遵循循环经济中绿色工业的原则,形成一种与环境协调一致的,努力去实现“低开采、高利用、低排放”的开采技术。 矿区在开发建设之前与周围环境是协调一致的,而进行开发建设后,强烈的人为活动便使环境 基金项目:国家自然科学基金资助项目(59674011,50374066);国家杰出青年科学基金项目(50225414)发生巨大的变化,由此形成了矿区独特的生态环境问题,如造成农田以及建筑物破坏,村庄迁徙,矸石堆积,使河川径流量减少,以及地下水供水水源干枯,在地面导致的土地沙漠化,由于开采而使矿物内的有害物质流入地下水中等。我国目前的煤矿生产是在以下两种情况下进行的:一是生产成本不完全。如投入不足;技术装备落后;安全设施欠帐;工人工资太低。二是相关费用支付不全。如矿产资源费以及植被恢复,地面塌陷与水损失;污染治理等。提出并形成绿色开采技术是为了正视开采对环境造成的影响和破坏,并有清醒的认识与足够的估量,以便提出必要的对策和对政府提出必要的政策建议。 煤炭开采形成的环境问题主要为: (1)对土地资源的破坏和占用。煤炭开采对土地资源的破坏损害,井下开采以地表塌陷和矸石山压占为主,而露天开采则以直接挖损和外排土场压占为主。 (2)对水资源的破坏和污染。煤炭开采过程中,进行的人为疏干排水和采动形成的导水裂隙对煤系含水层的自然疏干,破坏了地下水资源。同时开采还可能污染地下水资源。 (3)对大气环境的污染。主要来自矿井排出的煤层瓦斯抽放和煤矿矸石山的自燃。 以山西省为例,1949~1998年共生产原煤56亿多t,地面塌陷破坏面积达666000多hm2,其中40%是耕地。矸石山占地2000多hm2。至1998年煤炭地下采空面积达1300km2(全省面积的1%)。采煤破坏地下水4.2亿m3/a,地表水迳流

露天矿山技术规范

露天矿山技术规范 标准编号:JC/T 1081-2008 发布部门:国家发展和改革委员会 发布日期:2008-06-16 实施日期:2008-12-01 提出单位:中国建筑材料联合会 归口单位:中国建筑材料联合会 起草单位:中国石材工业协会等 起草人:林玉华、章少华、江炳林、张德聪等 1范围 本规范规定了装饰石材露天矿山矿床地质勘查、矿山设计、矿山建设和生产的要求。 本规范适用于装饰用途的花岗石、大理石、板石以及砂岩类天然石材露天矿山。 2 规范性引用文件 下列文件中所包含的条款,通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是注明日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本规范,然而,鼓励

根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本规范。 GB6722 爆破安全规程 GB16423 金属非金属矿山安全规程 GBJ22-87 厂矿道路设计规范 GB/T13890 天然饰面石材术语 DZ/T020 玻璃硅质原料饰面石材石膏温石棉硅灰石滑石石墨矿产地质勘查规范 JC/T204 天然花岗石荒料 JC/T202 天然大理石荒料 3 术语和定义下列术主和定义适用于本规范。 3.1 流线构造linear flow structure 岩浆在流动过程中所产生的构造。岩奖中长形矿物(角闪石等)及长形捕虏体、析离体等呈长轴定向排列,一般平行于岩浆流动方向。流线方向代表岩石容易劈裂的方向。 3.2 流面构造planar flow structure 岩浆在流动过程中所产生的构造。岩浆中片状矿物(云母等)、板状矿物(长石等)及扁形捕虏体、析离体呈层状及带状排列。流面发育的方向代表岩石容易劈裂的构造面和加

露天煤矿开采技术发展趋势

1绪论 1.1选题背景 1.1.1 能源消费格局短期内仍以煤炭消费为主 能源是人类社会发展进步的物质基础。本世纪的头20年是中国经济社会发展的重要战略机遇期,同时也将面临许多新的重要变化和挑战。煤炭一直是我国的基础能源,在一次能源的生产及消费结构中均占到70%,远高于国际能源25%的消费水平。2010年,全国原煤产量完成32.4亿吨,同比增长8.9%;煤炭开采及洗选业完成固定资产投资3770亿元,同比增长23.3%;煤炭出口量完成1903万吨,同比下降15%,出口金额为23亿美元,下降5.2%;煤炭进口量完成16478万吨,同比增长30.9%,进口金额169亿美元,增长60.1%。 [1] 初步核算,2010年能源消费总量32.5亿吨标准煤,比2009年增长5.9%。煤炭消费量增长5.3%。用煤行业的增长速度均超过煤炭行业,来自下游的强劲需求使得煤炭供需缺口有进一步扩大的趋势。"十五"是我国煤炭工业快速恢复和发展时期,2005年煤炭产量已经超过20亿吨。2010年煤炭产量超过30亿吨,由煤炭供应偏紧转向供需基本平衡。"十一五"期间我国煤炭工业转入比较平稳的发展势头,煤炭产量平均每年增长5%左右。 图1-1全国煤炭产量走势图 Fig.1-1The diagram of the coal production of China

1.1.2我国露天采煤量比重将有较大提高 经过了几十年的发展,我们欣喜地看到,现代开采新技术新工艺的引入,使在条件适宜地区露天开采成本大幅度下降,劳动生产率大幅度提高,获得显著经济效益。我国露天煤矿开采技术取得了长足的发展和进步。同时,露天煤矿产量占全国煤矿产量比重逐渐增加,由2002年的4%左右提高到2010年的9%左右。此外,根据《煤炭工业"十一五"发展规划》,全国将重点建设10个千万吨级现代化露天煤矿。在这种大的宏观经济和能源供需背景下,我国煤炭露天开采又进入了新的发展阶段。 1.2研究意义 以煤炭为主的一次能源消费结构格局, 在我国将长期存在, 合理开发煤炭资源, 走可持续发展道路,已成为共识。实现煤炭资源合理持续健康发展, 就开采技术而言, 首先要实现煤炭工业开采技术的现代化, 一方面要科学利用煤炭资源, 降低资源耗竭速度, 延长资源服务年限, 做到相对可持续;另一方面煤炭生产要向集约、高效、洁净、环保方向发展, 在有条件的地区大力发展露天开采。 露天开采具有安全、高效、易复垦、回采率高、成本低,便于采用数字信息技术等特点,世界各产煤大国无一不优先发展露天开采。世界主要产煤国如加拿大露采产量比重为88%、德国78%、美国61. 5%、俄罗斯56%。我国煤炭资源赋存条件相对较差, 煤层埋藏深,从而造成中国煤炭开采主要以井工开采为主, 露天开采产量仅为9%左右。经济发达国家露天开采成本比井工低75%-83%,生产效率比井工高7-9倍。我国露天开采与井工开采相比,吨煤投资比井工低20%-30%,建设工期短1/4-1/3,生产成本低15%-30%,生产效率高1倍以上,煤炭回收率达95%,百万吨死亡率为国有井工矿1/30。如果我国露天采煤比重由目前提高,煤炭资源回收率也会相应提高,在未来可节约可采储量数百亿吨。由此可见,从开采技术方式入手,提高露天采煤产量在总产量中的比重,是实现煤炭资源有序合理开发,提高煤炭资源安全保障程度十分重要的途径之一。[2] 但是,我国露天煤矿开采技术与国外先进水平相比,仍存在着规模小、产业集中度低、经济效益较低,技术工艺与装备水平、设备制造水平相对落后,自动化程度低,大型成套装备国产化程度低、进程较慢等问题。所以,发展我国大型现代化露天开采技术对于我国走新型工业化道路具有重要意义。 [2]王庆一.中国煤炭工业演变及前景[J].中国煤炭,2001

露天矿基础知识

1、公司朝阳露天矿可采地质储量有多少吨?平均剥采比是多少? 答:可采地质储量有836.64Mt,平均剥采比6.16 m3/t。2、公司朝阳露天矿划分为几个采区? 答:设计确定全矿划分为五个采区,根据各采区开采条件的难易程度,开采顺序依次为:首采区→二采区→三采区→四采区→五采区。 3、朝阳露天矿剥离开采工艺是什么? 答:剥离采用拉斗铲无运输倒堆开采工艺为主,单斗挖掘机—自移式破碎机—带式输送机半连续工艺及单斗挖掘机-自卸卡车工艺为辅的综合开采工艺。 4、什么叫疏干水? 答:疏干水是在采煤过程中从煤层中涌出的污水 5、朝阳露天煤矿煤层最深多少米?最浅多少米? 答:最大开采深度155米,最浅煤层为25米。 6、朝阳露天矿煤种是什么?发热量多少? 答:煤种:褐煤;干燥基低位发热量:4488k/g。 7、大索伦河改线的目的是什么? 答:目的:将上游汇水引至采区外,不影响采掘场的安全及该区上、下游地区的防洪。 8、什么叫台阶? 答:按剥离、采矿或排土作业的要求,以一定高度划分的阶梯。 9、什么叫露天采场? 答:具有完整的生产系统,进行露天开采的场所。 10、什么叫内排土场?什么叫外排土场? 答:在采掘场内部的排土场叫内排土场,在采掘场外部的排土场叫外排土场。 11、按照初步设计,朝阳露天矿达产当年平均单位生产成本为多少元/吨? 答:当产量规模达到5.0Mt/a时48.47元/吨 12、朝阳露天煤矿机修车间由哪几部分组成? 答:朝阳露天煤矿的机修车间由洗车间,卡车及工程机械维修保养间、综合维修间和外修队组成。 13、简述半固定式破碎站的组成? 答:煤破碎站主要由钢筋混凝土挡土墙、钢结构受料仓、铁毕子、板式给料机、破碎机和支撑结构部分组成,电控室设在地面上。 14、对露天煤矿供热管道的要求? 答:室外供热管道宜直埋或地沟敷设,工业场地的地沟或管道检查井的结构应满足车辆通过的强度要求。 15、什么是倒堆工艺? 答:当存在水平或近水平埋藏的不太厚的矿体,而覆盖层又较薄时,可以采用向内部排土场进行倒堆的开采工艺进行剥离工作。 16、露天煤矿采区过渡方式一般有几种方式? 答:(1)重新拉沟过渡 (2)缓帮过渡 (3)扇形过渡 17、露天矿主要生产环节包括哪些内容? 答:(1)岩预先松碎; (2)采装 (3)运输 (4)排土和卸煤 18、露天矿台阶有几要素? 答:(1)台阶坡面 (2)台阶坡面角 (3)台阶坡顶线 (4)台阶坡底线 (5)台阶高度 19、朝阳露天煤矿煤质特点? 答:10号煤层为中灰-中高灰,特低硫、特低磷、低发热量、富腐植酸、低熔灰分的富油煤。 20、疏干水综合利用在那些方面? 答:①疏干水用于电厂用水的补充 ②工业用水和矿区绿化用水 ③土地复垦用水;4)、道路洒水等。 21、煤矿生产的三大规程是什么? 答:煤矿生产的三大规程是:煤矿安全规程、作业规程和煤矿安全技术操作规程。 22、露天开采工艺环节有哪些? 答:(1)矿岩准备(穿孔爆破)。(2)矿岩采掘和装载。 (3)矿岩运输。(4)排弃及卸矿。 23、何谓开拓储量? 答:开拓煤量:指全矿或在某采区,已完成了运输道路,并在开采时不需要再进行剥离工作的煤量。24、何谓回采储量? 答:回采煤量:指在开拓煤量中减去最小平盘宽度(不包括采宽)及规定段高范围内的煤量后剩余的煤量。 25、机械设备的修理一般包括哪些内容? 答:机械设备修理的工作过程一般包括:修前准备;拆卸;修复或更换零件、部件;装配、调正和试运转、验收等步骤。 26、简述破碎机破碎装置的组成? 答:电机、减速机、液力偶合器和破碎辊 27、简述链板输送机的组成 答:链板输送机由驱动装置、转向装置、封闭链条、溜槽机架、耐磨板等件组成。 28、什么是煤系? 答:煤系是含煤岩系的简称,凡具有成因联系,并含有可采煤层的一整套沉积岩系就叫煤系。 29、什么是特种作业? 答:特种作业是指容易发生人员伤亡事故,对操作者本人、他人及周围设施的安全可能造成重大危害的作业。 30、特种车辆的保养一般分为? 答:日常、一级、二级和三级保养 31、论述露天胶带运输的主要特点? 答:带式输送机与其他运输设备相比较,有其明显的优点,如输送能力大,操作简便,安全可靠、自动化程度高;设备的维护检修容易、节省人力和材料;运输费用较低等.另外爬坡能力大,缩短了运输距离,减少了基建工程量,缩短了基建周期,减少噪音和污染。 32、露天矿汽车运输的特点及适用条件是什么? 答:汽车运输的特点: (1)有较高的机动性,灵活性。 (2)转弯半径小,爬坡能力大。 (3)可采用移动坑线开拓,分期、分区开采、陡帮作业。(4)有利于分采、分装、分运。 33、论述实现露天高产高效的途径? 答:高产高效露天煤矿,是指通过现代化高新技术对传统采煤技术进行改造,采用新的采煤工艺和新的技术装备,运用新的控制监测设施和新的科学管理技术和方法,达到高产量、高效率、高效益的露天煤矿,实现露天高产高效的途径主要有: (1)要以高起点发展的思路构筑高产高效露天发展模式;(2)采用新技术、提高装备水平; (3)高度集中生产,简化生产系统; (4)强化科学管理。改革经营机制,推进高产高效露天矿管理水平。 34、试论影响露天矿大型设备效率的因素有哪些? 答: (1)地质条件影响(水、硬岩等)。 (2)日常维护保养水平影响。 (3)定检质量影响。 (4)材料配件供应质量及及时程度影响。 (5)生产组织管理水平影响。 35、朝阳露天煤矿疏干排水系统? 答:沿采掘场东帮和南帮(非工作帮)布设一号疏干排水管路,在采掘场西帮布设二号疏干排水管路,两条疏干排水管路在采掘场西南侧接入供水加压泵站,疏干水经供水加压泵站通过电厂供水管路进入电厂,剩余的部分经供水加压泵站通过疏干排水管路排入大索伦河改道段。I1排、I2排降水孔疏干水经排水支管接入一号疏干排水管路。疏干排水管路埋设深度为管顶以上埋深2.00m。 36、单斗挖掘机-汽车工艺系统的优、缺点是什么? 答:优点: (1)对矿床赋存条件适应性强。 (2)对岩性适应性强。 (3)汽车运输具有爬坡能力强,转弯半径小,机动灵活,建设速度快等优点。 (4)剥采作业较灵活,矿山开拓简单。 缺点: (1)汽车作业受气候影响较大。 (2)汽车运输合理运距小,运输成本高。 (3)消耗大量燃油及轮胎。 (4)污染环境。 37、水土流失防治措施应坚持的原则是什么? 答:水土流失防治措施应坚持因地制宜、因害设防、全面防治、综合治理的原则,坚持工程措施与生物措施并重的原则,从而改善露天煤矿的生态环境。 38、阐述保证露天矿安全生产的主要措施。 答:采用合理的开采工艺,及时更新主要设备,采用高效安全的

180-我国现代煤矿充填技术发展及其分类

综述 我国现代煤矿充填技术发展及其分类 李 杨,杨宝贵 (中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院,北京100083) [摘要]充填开采既是“三下”压煤开采的常用技术途径,又是煤矿绿色开采技术体系的重 要组成部分。在简述我国充填开采技术的基础上,对现代煤矿充填技术应用进行了新的分类,对泵送高浓度胶结材料充填、巷道迎头抛矸机胶带充填、采空区架后刮板输送机漏矸充填、混凝土膏体材料充填4种充填技术应用进行了介绍,并分析了现行煤矿充填技术的缺陷及发展方向。 [关键词] 充填开采;应用分类;充填技术 [中图分类号]TD823.7 [文献标识码]A [文章编号]1006-6225(2011)05-0001-04Stowing Mining Technology Development and Classification of Chinese Modern Coal Mine LI Yang ,YANG Bao-gui (Resources &Safety Engineering School ,China University of Mining &Technology (Beijing ),Beijing 100083,China ) Abstract :Stowing mining is common technology approach of mining coal under river ,railway and building ,and is also important com-ponent of green mining technology system On the basis of introducing Chinese stowing mining technology ,this paper re-classified mod-ern stowing technologies 4stowing technologies including stowing of cementitous material with high consistency by pump ,refuse stowing by belt in roadway ,stowing by scraper behind support ,stowing with concrete paste material were introduced The shortcomings of cur-rent stowing technologies and development tendency were analyzed as well Key words :stowing mining ;application classification ;stowing technology [收稿日期]2011-08-11 [基金项目]国家自然科学基金项目(51104162);国家科技支撑计划课题(2009BAB48B02) [作者简介]李杨(1982-),男,河北唐山人,在读博士,主要研究方向煤矿绿色开采,充填开采。 随着煤炭资源的大量开采,村庄下压煤问题越 来越突出,严重影响着许多煤矿企业的正常生产。据统计,目前我国仅统配煤矿的生产矿井“三下”(建筑物下、铁路下、水体下)压煤就达13.79Gt 。几乎每个矿井都有“三下”压煤,一般都占矿井储量的10% 40%,华东矿区有的矿井高达60%以上。因此,在保证地表建(构)筑物安全的前提下,基于提高“三下”压煤的采出率和合理处理固体废弃物的问题,开发充填采煤新技术,已成 为国家及煤矿企业急需解决的重大技术难题[1-2] 。我国充填工艺与技术的发展,经历了废石干式 充填、分级尾砂和碎石水力充填、混凝土胶结充填、以分级尾砂和天然砂作为充填料的细砂胶结充填、废石胶结充填、高浓度全尾砂胶结充填和膏体泵送胶结充填的发展过程 [3] 。充填开采是建筑物 下压煤开采的最理想技术途径,其优点是煤炭资源的采出率高,但由于受成本高、充填工艺复杂等因素的制约,没有得到大范围的使用。近几年,随着煤矿充填技术的不断发展,充填技术在煤矿开采中的应用也越来越广泛。 1我国现代煤矿充填技术应用分类 对于现代煤矿充填技术的应用分类可以分为减 沉充填开采和其他充填技术应用两大类。减沉充填开采也就是通常所说的充填采煤,一般应用于解放“三下”压煤,合理处理固体废料,控制地表下沉等;其他充填技术指不涉及减沉开采部分,包括混凝土膏体材料充填沿空留巷,高水速凝材料充填密闭等技术。 1.1减沉充填开采技术应用分类 按照充填量和充填范围占采出煤层的比例,对于现代减沉充填开采技术的应用分类可以分为全采全部充填与全采部分充填。1.1.1 全采全部充填开采 全采全部充填开采即在煤层采出后顶板未冒落前,对所有采空区域进行充填,充填量和充填范围与采出煤量大体一致,其完全靠采空区充填体支撑上覆岩层控制开采沉陷。 该种开采方法在金属矿山得到了广泛的应用。由于采空区充填采矿法是一种采出率高、贫化率低 1 第16卷第5期(总第102期) 2011年10月煤矿开采Coal mining Technology Vo1.16No.5(Series No.102) October 2011 DOI:10.13532/https://www.wendangku.net/doc/2c13769511.html,11-3677/td.2011.05.027

露天矿山工艺规范

露天采场工艺技术规程 露天开采是从地表开始逐层向下进行的,每一水平称为一个台阶。一个台阶的开采使其下面的台阶被揭露出来,当揭露的面积足够大时,就可以开始下一个台阶的开采。随着开采的进行,采场不断的向下延伸和向外扩展,直至到达设计的最终境界。在此过程中,剥离工程与采矿工程的关系对露天矿山工程能够正常进行,有用矿产能够合理开采,且取得较好的经济效益,有着重要作用。 1、剥离管理: 1、1剥离工艺流程 斜坡道施工方样技术交底 安全挡坎 标高控制开拓斜坡道 排水沟 标高控制掘沟安全挡坎 标高控制分层平面开挖平整度 台阶坡面 清理凿岩工作面 安全平台 平台开挖线放样技术交底 凿岩爆破 1、2开拓斜坡道 技术要求 (1)平面位置与设计吻合,误差±0.3m (2)宽度符合设计要求,误差±0.5m (3)纵坡不大于10%;局部最大纵坡不大于12%,且坡长不大于43m (4)平整度眼睛观看平顺,无明显凸凹,±0.15m以内 (5)外侧安全挡坎平顺、规则,宽×高=0.8m×0.6m (6)工作进度与计划吻合,必须超前一个分层 (7)内侧排水沟宽×高=1m×0.5m 1、3掘沟 (1)根据各分层《采剥综合平面布置图》布置 (2)严格控制掘沟底标高,与分层标高吻合,误差±0.2m (3)工程进度与计划吻合,必须在上一分层剥离结束前完成 (4)掘沟宽度与挖机工作台数所需工作线长度吻合,最小底宽20m 1、4分层平面开挖 (1)标高与设计一致,误差±0.5m (2)平整度除局部爆破残根、瞎炮引起的凸凹外,控制在±0.8m,且眼睛观看大面平整,施工形象文明 (3)工作面挖机摆放规则,工作间距7—10m,同一工作面统一推进,两机之间不留残堆,不留墙,做到安全文明生产 (4)提高工作线利用率,减少移动,提高挖机工作效率 1、5台阶施工

露天开采技术的现状及发展方向

书山有路勤为径,学海无涯苦作舟 露天开采技术的现状及发展方向 我国现有生产露天矿采用的开采程序都比较单一,主要采用缓工作帮、全境界开采方式。铁矿和煤矿绝大多数采用工作线呈平行走向分布,垂直走向推进的纵向开采方式,少数露天铁矿采用工作线沿走向推进横向开采方式;有色矿山采用部分纵向开采,部分横向开采方式;少数金属露天矿采用分期开采和分区开采。露天矿开拓的核心问题是运物方式。目前采用的开拓方法主要有铁路运输、公路运输、铁路与公路联合运输、平确溜井、汽车箕斗联合运输、汽车破碎机带式输送机运输等。穿孔是坚硬矿岩露天矿的主要生产环节之一。目前我国金属矿山主要采用孔径250mm 的牙轮钻和孔径200mm 的潜孔钻,部分矿山使用孔径310mm 的牙轮钻和孔径250mm 的潜孔钻。在矿岩硬度比较大的露天矿,有用牙轮钻更新现有潜孔钻的趋势。在我国摇天开采的铁矿石、有色金属矿石和冶金辅助原料矿石的发展较快,化工及建材系统多数属中小型露天矿。近年来,我国露天矿在爆破技术和新型炸药研制方面取得较大进展。在爆破技术方面推广应用大区微差爆破、压碴爆破、减展爆破和光面爆破。在露天矿基建剥离时,成功地进行了万吨级大爆破和数十次百吨级和千吨级的大爆破,掌握了在各种复杂条件下进行松动爆破、抛掷爆破及定向爆破的技术。在炸药加工方面,成功研制出了多种按油炸药、多孔粒状按油炸药、乳化炸药和防水浆状炸药。我国大、中、小型露天矿一般采用1~4.6m2 挖掘机进行采装。这种挖掘机对大型露天矿来说,规格小,效率低,全年效率一般为100~120 万吨。目前少数大型露天矿采用6m3 和7.6m3 挖掘机装载,全年效率可达400 万吨左右。露天矿铁路运输采用重80 吨、100 吨和150 吨的电机车和载重60 吨的翻斗车。汽车运输一般使用载重20~40 吨级的自卸汽车。少数矿山使用了100 吨级的电动轮汽车,个别矿山还引进了170 吨的载重汽车。

露天矿开采基本知识培训

露天矿开采基本知识培训讲座 单位: 主讲:第一节露天开采的基本概念及述语 露天采矿的目的,是从地面把地壳中的有用矿物开采出来,为此按一定工艺过程,把岩石从整体中开采出来的全部工作,总称露天矿山工程。 在地壳的构成物——岩石——中,含有对人类有用的成人,如煤、金属等。有用成分含量高或品质优良、适于工业应用的岩石,称为有用矿物。不含有用成分或含量不足以工业应用的岩石,称为剥离物,包括表土、围岩和夹石。剥离物常被称为废土、废岩等。有时,为了揭露矿体或矿层,还需排除积雪、积水。 有用矿物和剥离物的含义是相对的。从露天矿采场采出的某些废石,可作建筑材料或其他用途。许多品位低、加工困难的含矿物料,可能曾经或正在按剥离物处理;随着选矿、冶炼技术的不断提高或开采成本的不断下降,已经或将会成为适于工业应用的有用矿物。有的岩石,开采之初被当作剥离物排弃,而开采过程中却发现其中含有宝贵的有用成分。 有用矿物在地壳中的集聚体称为矿体。层状的矿体称为矿层,如

煤层、铁矿层等。矿体的赋存地称为矿床,煤矿床常被称之为煤田。 划归一个露天矿开采的煤田或其一部分,称为露天矿田。用矿山设备进行露天矿山工程的场所,称为露天矿场。露天矿场常被称为采场、掘场、采石场等。从事露天采矿的矿山企业称为露天矿。有时,露天矿就是露天矿场的同义词。 露天开采是在一定范围内敞露的空间里,将掩盖在矿体上部的表土及周围部分的岩石剥除掉,而把矿石开采出来。因此为了采出矿石,还必须开采矿石。专业术语还包括: 1.台阶(bank):(图1-1)开采时,自上而下把矿岩划分成具有一定厚度的水平分层,用独立的采掘、运输设备进行开采,各分层保持一定的超前关系, 从而形成阶梯状。 台阶由以下要素 构成:上部平盘、下部 平盘、坡面、坡顶线、 坡底线、高度、坡面 角。 台阶坡面角:台 阶坡面和水平面的交 角。 1、台阶分: 工作台阶——工作平盘布置采掘、运输设备。 非工作台阶——保安平台:用于缓冲和阻截滑落岩石,减缓边

四部委印发煤矿充填开采工作指导意见

实际全矿性永久煤柱损失包括哪几种? 答:设计规定不回收的工业广场煤柱储量;设计规定不回收的主、付、风井井筒保护煤柱储量;设计规定不回收的全矿井或为一个采区以上服务的大巷保护煤柱储量;井田边界保护煤柱;安全隔离煤柱储量;含水层或积水老窑防水煤柱储量;设计规定的永久性“三下”煤柱储量。 四部委印发煤矿充填开采工作指导意见 中国证券网讯(记者郭晓萍)能源局网站4日消息,为推进煤炭生产方式变革,解决“三下”(建筑物下、铁路下、水体下等)压煤和边角残煤等资源开采问题,提高煤炭资源开发利用水平,改善矿区环境,促进煤炭工业健康发展,建设和谐社会,国家能源局、财政部、国土资源部和环境保护部研究制定了《煤矿充填开采工作指导意见》。 意见提出的主要目标为,安全保障程度不断提高。通过充填开采、以矸换煤,为“三下”压煤和边角残煤等资源回收创造安全生产条件。资源节约效果逐步显现。实施充填开采的“三下”煤炭资源,中厚煤层采区回采率达到85%以上,薄煤层采区回采率达到90%以上;对留设煤柱和边角残煤实施以矸换煤开采的,回采率达到70%以上。矿区生态环境明显改善。地面基本实现无矸石山堆存,地表变形和次生地质灾害得到有效控制,地下水系和地面生态环境破坏程度大幅度降低。 全文如下 煤矿充填开采工作指导意见 为推进煤炭生产方式变革,解决“三下”(建筑物下、铁路下、水体下等,下同)压煤和边角残煤等资源开采问题,提高煤炭资源开发利用水平,改善矿区环境,促进煤炭工业健康发展,建设和谐社会,根据《中华人民共和国煤炭法》、《中华人民共和国矿产资源法》、《中华人民共和国循环经济促进法》等法律法规的要求,研究制定本意见。 一、现实背景和重要意义 (一)煤矿开采技术亟待创新。我国人均煤炭资源拥有量较少,“三下”压煤量较大,矿井正常生产接续受到影响;常规垮落法煤炭开采方式引发地表沉陷和地下水及含水层破坏,造成地表建筑物损毁;大量矸石直接外排堆存,占压土地、污染环境。这些问题亟待通过开采技术创新予以解决。 (二)充填开采技术逐步成熟。充填开采是随着回采工作面的推进,向采空区充填矸石、粉煤灰、建筑垃圾以及专用充填材料的煤炭开采技术。近年来,部分煤矿企业积极探索并实施了煤矸石等固体材料充填、膏体材料充填、高水材料充填等多种充填工艺技术,集成创新了较为成熟的充填开采技术和装备,提高了资源回收率,取得了良好的社会和环境效益,具备了一定的推广应用条件。 (三)实施充填开采具有重要意义。实施充填开采,可以减少井下采空区水、瓦斯积聚空间,降低采空区突水、瓦斯爆炸、有害气体突出、浮煤自燃等事故发生可能性,抑制煤层及顶底板的动力现象,提高矿井安全保障程度;可以充分回收“三下”压煤和边角残煤,延长矿井服务年限;可以大量消化矸石,减轻煤炭开采对地表的影响,减少耕地占用和矿区村庄搬迁,保护和改善矿区生态环境,促进资源开发与生态环境协调发展。 二、指导思想和主要目标 (四)指导思想。贯彻落实科学发展观,以建设绿色生态和谐矿区为目标,以科技进步为支撑,以“三下”压煤地区和环境敏感地区为重点,加强政策引导,强化规范管理,因地制宜,不断创新,大力推广充填开采技术,促进安全有保障、资源利用率高、环境污染少、综合效益好和可持续发展的新型煤炭工业体系建设。

某大型露天煤矿开采工艺

某大型露天煤矿开采工艺探析 摘要: 随着我国大型露天煤矿的开发与建设,煤矿露天开采进入了一个新高潮,本文针对目前我国煤炭资源露天开采的发展状况,分析了露天采煤对生态环境的不良影响,阐述了露天煤矿开采的体系,对促进煤炭工业的可持续发展具有重要的指导意义。 关键词:露天煤矿;开采;生态环境;可持续发展 [abstract: with the development and construction of china’’s large-scale open pit mine open pit mining has entered a new climax, for the development of open-pit mining of coal resources in china, the adverse effects of opencast coal mining on the ecological environment on the openthe system of coal mining, an important guiding significance in promoting the sustainable development of the coal industry. key words: open pit; mining; ecological environment; sustainable development 中图分类号: td824 文献标识码:a文章编号: 一、露天煤矿开采及其体系 与地下开采矿山的开采有所区别,露天煤矿开采是指在保证露天矿山安全、高效生产的同时,兼顾露天采煤对生态环境的影响,充分利用一切可以利用的资源,防止或尽可能的减轻露天采煤对土地、空气、水以及地质灾害的不良影响,使露天矿山形成“高效率、低能耗、低污染、低排放”的运行模型,以取得最佳的经济效益和

露天矿开采基本知识

露天矿开采基本知识讲座 第一节石灰岩知识 一、石灰岩简介: 石灰岩(Limestone),简称灰岩,是以方解石为主要成分的碳酸盐岩,有时含有白云石、粘土矿物和碎屑矿物,属于沉积岩,是水成岩的一种。石灰岩主要是在浅海的环境下形成的,属于生物性沉积形成,其主要形成是海洋生物的尸体的沉降累积,加上来自陆地的动植物腐物残渣与泥沙一起在河床或海床上沉积压实后经地质变化形成。 二、石灰石的组成结构: 石灰岩的矿物成分主要为方解石、伴有白云石、菱镁矿和其他碳酸盐矿物,还混有其他一些矿物,比如菱镁矿,石英,石髓,蛋白石,硅酸铝,硫铁矿,黄铁矿,水针铁矿,海绿石等等。此外,个别类型的石灰岩中还有煤、地沥青等有机质和石膏、硬石膏等硫酸盐,以及磷和钙的化合物,碱金属化合物以及锶、钡、锰、钛、氟等化合物,但含量很低。灰岩的主要化学成分是CaCO3易溶蚀,故在石灰岩地区多形成石林和溶洞,称为喀斯特地形 石灰岩的结构较为复杂,有碎屑结构和晶粒结构两种,其中碎屑结构多由颗粒、泥晶基质和亮晶胶结物构成,晶粒结构是由化学及生物化学作用沉淀而成的晶体颗粒。 三、石灰岩的分类: 按其沉积地区,石灰岩右分为海相沉积岩和陆相沉积岩,以海相沉积岩为多。 按其形成类型,石灰岩可分为生物沉积、化学沉积和次生三种类型。 按矿石中所含成分不同,石灰岩可分为硅质石灰岩、粘土质石灰岩和白云质石灰岩三种。 按结构构造,石灰石可分为竹叶状灰岩、状灰岩、团块状灰岩等 四、石灰岩的特性: 1.石灰岩分布相当广泛,岩性均一,易于开采加工,是一种用途很广的建筑石料。 2.石灰岩具有良好的加工性、不透气性、隔音性和很好的胶结性能、可深加工应用,是优异的建筑装饰材料。 3.石灰岩产地广泛,色泽纹理颇丰,有灰、灰白、灰黑、黄、浅红、褐红等色,有良好的装饰性。 4.石灰岩的质地细密,加工适应性高,硬度不高,有良好的雕刻性能,易制作小型架上雕刻,较适宜初学雕刻者选用,但由于石灰岩易溶蚀,不适于户外的雕刻。 5. 石灰石用途很广,是冶金、建材、化工、轻工、建筑、农业及其它特殊工业部门都是重要的工业原料。 第二节露天开采的基本概念及述语 露天开采是在一定范围内敞露 的空间里,将掩盖在矿体上部的表土 及周围部分的岩石剥除掉,而把矿石 开采出来。因此为了采出矿石,还必 须开采矿石。 1.台阶(bank):(图1-1)开采 时,自上而下把矿岩划分成具有一定 厚度的水平分层,用独立的采掘、运 输设备进行开采,各分层保持一定的 超前关系,从而形成阶梯状。 台阶由以下要素构成:上部平 盘、下部平盘、坡面、坡顶线、坡底 线、高度、坡面角。 台阶分:

煤矿充填式开采与无煤柱开采调研报告

关于煤矿充填式开采与无煤柱开采方式的调研报告 陕西旬邑青岗坪矿业有限公司 为了缓解煤炭资源日趋紧张的局面,安全开采“三下”压煤,协调煤炭资源的回收与地面沉陷,处理矸石地面堆积造成的环境问题,充填式顶板控制方法及无煤柱开采方法逐渐受到人们的重视。2013年8月7日由华能煤业公司副总经理、总工程师郑铁骑同志带队,各矿业公司总工程师和技术负责人等一行13人赴河北省冀中能源邢东煤矿和亨建矿参观学习调研了井下采空区充填及无煤柱开采应用技术。现将调研情况汇报如下: 一、充填式开采 (一)冀中能源充填式开采发展概况 冀中能源股份有限公司针对大量“三下”压煤问题,煤矸石粉煤灰排放、环境损害及土地资源问题,在邢东矿首先试验成功井下巷道矸石充填技术,率先成功研发建筑物下综合机械化充填采煤技术,即在充填液压支架后顶梁的掩护下,利用矸石粉煤灰及高水材料实现了采空区的充分充填,从而有效抑制覆岩下沉破裂和地表变形量,解放大量呆滞煤炭资源。成功设计了充填综采的新方法、新工艺,实现了采煤与充填并举,开创了建筑物下综合机械化充填采煤技术的新途径,攻克了巷道充填系统、充填工艺、充填装备等相关难题,研制了专用于巷道矸石充填的抛矸机,实现了矿井矸石不升井,将邢东矿打造成全国第一座没有矸石山的绿色矿井。截止目前已经实现充填巷道5816米,充填矸石85828立方米,臵换井下煤炭资源53万吨。经济和社会效益非常显著。 (二)冀中能源充填式开采的理论 冀中能源成功的充填理论和实践证明:支架支护强度和充填体密实度是充填采煤控制岩石拉应力和容许沉降空间的关键因素,控制着直接顶下沉变形。经过研究上部岩层弯曲变形各变量之间的关系,确定了不同岩性条件下的液压支架支护参数和充实密实度,控制了上覆

煤矿特殊条件开采暂行管理办法

山西省煤炭工业厅 煤矿特殊条件开采暂行管理办法 晋煤行发(2014)1561号 第一章总则 第1-1 条为巩固我省煤矿企业兼并重组整合成果,进一步加强我省煤矿资源管理和利用,促进煤矿企业安全发展、科学发展和可持续发展,根据《特殊和稀缺煤类开发利用管理暂行规定》(国家发展和改革委员会令[2012]第16号)、《生产煤矿回采率管理暂行规定》(国家发展和改革委员会令[2012]第17号)以及《煤矿安全规程》,特制订本办法。 第1-2 条本办法所称的煤矿,是指在山西省境内证照齐全、合法有效并完成煤矿生产能力登记公告的生产煤矿,建设煤矿涉及有关内容的按照批准的设计严格执行。 第1-3 条本办法所称的特殊条件开采,是指“三下开采、蹬空开采、边角煤开采、旧采空区复采”等。 第1-4 条鼓励煤矿企业在安全、合理、经济的前提下,进行特殊条件采煤,提高资源回收率。鼓励煤矿企业开展特殊条件开采技术研究,采用适宜特殊条件开采的技术、工艺。 第1-5 条煤矿企业进行特殊条件开采必须编制技术方案或设计并制定针对性安全技术措施,按规定报批或备案,有关部门对特殊条件开采的可行性应进行充分论证。 第1-6 条禁止使用炮采等落后采煤工艺;水文地质条件复杂及以上、煤与瓦斯突出、自燃发火严重的矿井不得进行特殊条件开采。 第1-7 条进行特殊条件开采必须坚持集约生产,原则上在原批准的采煤工作面个数基础上,新增加的特殊开采工作面不超过一个,且矿井必须满足通风、排水、运输、供电、避灾等安全生产需要,并符合《煤矿安全规程》及其他规定。煤矿必须按照登记公告能力组织生产,不得因增加特殊开采工作面超能力生产。 第1-8 条煤矿企业进行特殊条件开采,储量管理及回采率符合有关规定,设计应按有关要求确定合理的回采率,同时必须遵守《煤矿安全规程》及其他规定。 第二章“三下”开采 第2-1 条“三下”开采必须严格执行《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》、《煤矿安全规程》和《煤矿防治水规定》的各项条款。必须按照《煤矿安全规程》规定履行相关审批手续。 第2-2 条开采建(构)筑物、水体、铁路所压煤炭资源应遵循煤炭资源优化利用原则、

采矿工艺管理制度(露天矿)

采矿工艺管理制度 本制度提出了金属矿山露天采矿工艺管理的具体要求,适应于东山露天矿。 二、引用规范性文件 《金属非金属矿山安全规程16432-2006》。 三、根据当地的地质条件确定采矿工艺,当地质条件变化时及时调整采矿工艺。 四、露天开采范围必须在采矿许可证范围内。 五、根据露体采场开采现状确定开采顺序和开采方式。 六、露天开采 1、新水平开拓要求 开拓堑沟应严格按照设计要求的规格、坡度、顺序组织施工。 采用临时堑沟开拓时,必须正确选择开沟位置和移动移动方式,保证矿山工程延伸要求和正常的生产衔接关系。 2、穿孔作业要求 穿孔作业应遵守技术操作规程,严格按设计要求进行施工,确保施工质量和进度,并做好防尘降尘工作。 根据采场具体情况制定穿孔质量标准,并有严格的炮孔验收标准,及时验收和处理不合格炮孔,对成孔要及时采取保护措施。 3、爆破作业要求 3.1爆破作业必须遵守爆破安全规程,在爆破技术人员指导下,严格按照设计进行。

3.2 对爆破作业基本要求 正常工作面一次爆破矿岩量不应少于7天的铲装作业量。 大块产出率一般应控制在3-5%以下。 爆破后底板平整,不留岩根,控制平台设计高程,实际相差不超过0.5米。 爆堆形状应符合铲装要求。 在边坡部位爆破时,必须采取控制爆破措施,确保边坡稳固。 协同施工队伍共同确定警戒位置和设备撤离地点,按警戒协调联系单要求认真填写、落实。 3.3 凡有矿岩分穿分爆条件的地段,都应分穿分爆,以减低矿石的损失率。 3.4 爆破前应将机械设备移至爆破区侧面的安全地点,并使机械设备背向爆破区。 4、铲装作业 4.1 铲装作业一般要求 铲装作业要严格按照采剥作业计划进行,做到定点铲装,按线推进。 铲装作业必须遵守各项采剥技术要求和技术操作规程,确保工程质量和安全生产。 铲装作业应有防尘、降尘和防寒等措施,改善工作条件,提高工作效率。 为了充分发挥装载机械的效能,必须配备相应的运输设备和必要

我国露天煤矿开采技术与未来发展趋势

我国露天煤矿开采技术与未来发展趋势【摘要】随着露天开采技术与装备的发展,露天开采应用范围越来越广泛,露天开采所占的比重也越来越大。本文介绍了国内露天煤矿开采现状,探讨了露天煤矿开采技术装备以及未来的发展趋势。 【关键词】露天开采 , 大型化,集中化 【 abstract 】 with open mining technology and equipment development, is widely used in coal mining, outdoor kaicaisuo in proportion of the also more and more big. this paper introduces the development status of domestic open coal mine, this paper probes into the open coal mine mining technology equipment as well as the future developing trend. 【 key words 】 in coal mining, large-scale, centralization 中图分类号:o741+.2文献标识码:a 文章编号: 露天开采技术概述 露天采矿是指利用一定的采掘运输设备,在敞露的空间从事开采作业,已经广泛用于开采煤炭、金属矿、冶金辅助原料建筑材料及化工原料等矿床。当今世界95%以上的能源和80%以上的工业原料都来自矿产资源。我国铁矿石90%,有色金属矿石52%,化学原料矿石77.7%,建材矿石近100%采用露天开采方式,煤炭虽然是

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。但由于水砂充填采煤工艺复杂且成本较高,在我国煤矿没有得到推广应用。为了克服水砂充填存在泌水、需要建立复杂的隔排水系统等问题,20世纪80年代初国外发展了膏体充填技术。膏体充填技术的优点是:充填料制作成不泌水的牙膏状浆体,在较低流速情况下也能够正常地泵送,提高了充填效率。膏体充填技术在金属矿山得到了较快的发展。甘肃金川镍矿和湖北大冶铜录山铜矿推广应用了膏体充填技术。膏体充填技术在煤矿仅在德国沃尔萨姆等煤矿进行过初步试验。我国学者对膏体充填技术在我国煤矿应用的可行性进行了探讨,目前正在有关煤矿开展工业性试验。20世纪80年代后期抚顺矿务局借鉴国外的经验,在我国首次采用离层注浆减缓地表下沉的试验取得了成功,此项技术引起了我国从事开采沉陷及“三下”采煤的专家和工程技术人员的重视,先后在新汶华丰煤矿、兖州东滩煤矿、开滦唐山煤矿等进行了离层注浆减缓地表沉降现场试验,取得了一定的成效。进入到21世纪,充填技术在不断改造与创新的过程中得到发展与进步。从20世纪70~80年代开始,胶结充填、膏体充填、高水速凝材料固结充填相继试验成功并开始在煤矿使用。但是都存在着某些缺点,如:胶结充填采用水泥作为胶凝材料,其固结细粒的能力差,充填体初凝时需要少量脱水,造成料浆中水泥颗粒析出流失,污染井下作业环境,降低充填体的强度;膏体泵送充填输送技术难度高,一次性投资巨大;高水速凝材料固结充填存在着高水速凝材料来源少、成本高等问题。总之,受充填材料来源及技术经济条件的制约,在我国经济效益较差的煤炭行业的“三下”开采中还无法应用。因此,拓宽充填材料来源的范围、降低充填的成本成为推广充填开采技术的关键因素。 2 煤矿几种典型的充填开采工艺

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