大傾角煤層安全高效充填開采技術(shù)研究.pdf

1、山東華泰礦業(yè)有限公司三采區(qū)開采范圍內(nèi)地表為村莊和農(nóng)田，且鐵路線近似南北、萊麻公路近似東西橫貫礦區(qū)，屬典型的“三下”(建筑物下，鐵、公路下，水體下)資源。為解決華泰公司大量煤矸石堆積，大傾角薄煤層工作面封堵困難等難題，本文結(jié)合“煤矸石似膏體膠結(jié)充填技術(shù)可行性研究”科研項(xiàng)目，運(yùn)用理論分析、室內(nèi)試驗(yàn)、方案設(shè)計(jì)、大型軟件數(shù)值模擬分析以及系統(tǒng)綜合評判技術(shù)等綜合手段，對華泰礦業(yè)有限公司煤矸石膠結(jié)充填關(guān)鍵技術(shù)以及充填工作面封堵措施優(yōu)化進(jìn)行全面研究，提

2、出了煤矸石空心擋墻工藝。主要研究工作以及結(jié)論如下：
　　 (1)通過現(xiàn)場調(diào)查和測試，充分了解了礦山工程地質(zhì)概況，根據(jù)礦山需要充填范圍和充填采煤方式，并結(jié)合國內(nèi)外充填礦山經(jīng)驗(yàn)，提出了投資小、操作簡單、運(yùn)行可靠的似膏體自流充填技術(shù)。
　　 (2)通過室內(nèi)充填配比試驗(yàn)，對充填材料物化性能進(jìn)行分析，提出最優(yōu)充填料漿配比。煤矸石粉煤灰混合漿體泌水率低(小于4％)，有利于縮短初凝時間，減少采場充填工作面泄水量。粗顆粒煤矸石膠結(jié)充填體

3、強(qiáng)度高于原試驗(yàn)所用細(xì)顆粒煤矸石膠結(jié)體強(qiáng)度。鋼渣粒級組成與粗顆粒煤矸石相近，其中可能含有玻璃質(zhì)的活化成分，只要能解決破碎成本問題，鋼渣是較好的煤矸石替代骨料。
　　 (3)利用大型數(shù)值模擬分析軟件對礦山原有的沿走向布置的大傾角工作面對充填工藝的適應(yīng)性進(jìn)行評價模擬。根據(jù)擋墻寬度和工作面斜長不同正交9種方案。結(jié)果表明，沿走向布置工作面，料漿壓力大，無法保證充填作業(yè)安全。
　　 (4)設(shè)計(jì)了沿傾向的仰采工作面布置方式，并提出了充