浅议充填采煤原理及方法

浅议充填采煤原理及方法

甘平;宋良泉

【期刊名称】《中国新技术新产品》

【年(卷),期】2010(000)021

【摘要】我国提出了发展绿色采矿技术的科学采矿理念,其中包括利用矿区固体废弃物(矸石、粉煤灰、黄土、黄沙等)直接充填回收"三下"压煤的固体充填采煤技术.在此科学采矿理念指导下,笔者在巷采矸石充填技术、普采矸石充填技术以及简易的机械化矸石充填技术基础上,研究开发了高效综合机械化固体(废弃物)充填采煤方法与技术,并在工程实践中得到了推广应用.

【总页数】1页(158-158)

【关键词】综合机械化;充填采煤;方法原理

【作者】甘平;宋良泉

【作者单位】贵州省水城县煤炭管理局,贵州,水城,553040

【正文语种】中文

【中图分类】TD8

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矿山压力与岩层控制模拟试题及答案.

一、名词解释：（每题2分，共20分） 1、矿山压力 2、岩石的孔隙度 3、泊松比 4、流变 5、蠕变 6、原岩应力 7、支承压力 8、回采工作面 9、初次来压 10、砌体梁 二、填空题：（每空1分，共10分） 1、根据回采工作面前后的应力分布情况，可将工作面前后划分为减压区、 和 。 2、根据破断的程度，回采工作面上覆岩层可分为 和 。 3、采空区处理方法有煤柱支撑法， ， 和 。 4、直接顶的完整程度取决于 ， 。 5、初撑力是指 。 三、简答题：（8题任选6题，每题5分，共30分） 1、对原岩应力状态有哪几种假说？ 2、岩石的孔隙性、孔隙度和孔隙比有什么不同？ 3、煤层开采后，上覆岩层按破坏方式可以分为哪几个区？ 4、采区平道矿压显现沿走向要经历那几个阶段？ 5、影响回采工作面矿山压力显现的主要因素有哪些？ 6、简述回采工作面支架与围岩关系的特点。 7、简述采区巷道支护的主要形式。 8、什么叫煤矿动压现象？ 四、计算题（每题5分，共10分） 1、某回采工作面煤层采高m ＝2.5m ，直接顶为粘土页岩，其总厚度∑h ＝8m ，直接顶的破碎膨胀系数Kp ＝1.4，试问煤层开采后，破碎的直接顶岩石能否充满采空区？ 2、某矿取页岩岩样3块，作成直径cm 5，长cm 10的标准试件3块，分别做00065,55,45的抗剪强度试验，施加的最大载荷相应为kN kN kN 65.9126.17、、，求页岩的内聚力C 和内摩擦角 。 五、论述题：（4题任选3题，每题10分，共30分） 1、画出岩体的应力应变全程曲线，并简述该过程。 2、莫尔强度理论和格里菲斯强度理论提出的基本思想是什么？它们本质上有什

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智慧树知到《矿山压力与岩层控制》章节测试答案

智慧树知到《矿山压力与岩层控制》章节测试答案绪论 1、采矿工程的力学本质是 A:围岩的破坏及其控制问题 B:压力拱假说 C:掩护梁假说 D:铰接岩块假说 答案:围岩的破坏及其控制问题 2、下列不属于矿压引起的事故的是 A:冲击地压 B:冒顶事故 C:透水事故 D:火灾 答案:火灾 3、安全采矿最核心的问题是 A:如何保障采掘空间的安全问题 B:冒顶事故 C:透水事故 D:冲击地压 答案:如何保障采掘空间的安全问题 4、以下属于矿压引起的问题的是 A:巷道冒顶、片帮

B:巷道两帮鼓出 C:巷道顶板移近 D:顶板下沉与支架承载 答案:巷道冒顶、片帮,巷道两帮鼓出,巷道顶板移近,顶板下沉与支架承载5、下列属于有关矿压的理论中属于掩护拱假说的是 A:自然平衡拱假说 B:压力拱假说 C:掩护梁假说 D:铰接岩块假说 答案:自然平衡拱假说,压力拱假说 第一章 1、下列说法错误的是 A:垂直应力都是压应力，且水平应力比垂直应力小得多 B:垂直应力随深度增加呈正比例增加 C:采动前岩层中任何点的垂直平面和水平面上都不存在剪应力分量 D:垂直应力是由水平应力引起的 答案:垂直应力是由水平应力引起的 2、下列不属于矿山压力显现条件的是 A:采动 B:矿山压力作用 C:围岩运动和支架受力 D:基本顶垮落

答案:基本顶垮落 3、下列说法不正确的是 A:矿山压力的存在是可观的、绝对的 B:矿山压力存在于采动空间周围的岩体中 C:矿山压力显现是相对的有条件的 D:矿山压力是显现跟矿山压力没有必然联系 答案:矿山压力是显现跟矿山压力没有必然联系 4、下列说法正确的是 A:围岩的明显运动是有条件的 B:有矿山压力一定有明显的矿山压力显现 C:底板运动压力显现强力的部位一定在应力高峰位置 D:支架明显受力没有条件限制 答案:围岩的明显运动是有条件的 5、下列属于矿山压力的来源的是 A:原始应力场 B:覆盖岩层的重力 C:构造运动的作用力 D:岩体膨胀的作用力 答案:原始应力场,覆盖岩层的重力,构造运动的作用力,岩体膨胀的作用力6、下列说法不正确的是 A:有矿山压力显现一定有矿山压力 B:有矿山压力一定有明显的矿山压力显现

北京科技大学膏体充填采矿技术中心

1 中心简介 国际矿业形势发展日新月异，矿业科学技术不断创新，但矿山生态环境和矿业安全问题是困扰我国矿业可持续发展的两大顽疾。“国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006--2020年）”明确指出：“重点研究深层和复杂矿体采矿技术及无废开采综合技术，强化废弃物的减量化、资源化利用与安全处置”；2012年，国家安监总局等五部委联合下发了《关于进一步加强尾矿库监督管理工作的指导意见》（安监总管一〔2012〕32号），要求矿山优先推行充填采矿法。 膏体充填采矿技术具有安全、环保、经济、高效等优点，是全球矿业领域的研究热点和发展趋势，是国家建设绿色矿山和无废矿山的重要手段。为了研究全尾膏体充填采矿技术的基础理论，并努力解决膏体充填采矿技术的关键技术，北京科技大学膏体充填采矿技术研究中心 (The Research Center of Paste Backfill and Mining，USTB)于2012年12月经北京科技大学批准，正式挂牌。 膏体充填技术研究中心充分利用北京科技大学土木与环境工程学院、金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室的科研和人才等综合优势及基础条件而成立。本中心先后承担了包括国家科学支撑计划在内的几十项膏体充填采矿技术研究课题，在充填作用机理、充填材料散体力学特性、管道输送流体力学、尾矿脱水与膏体制备技术、绿色开采综合技术等研究中获得重要研究成果。获得了多项国家发明专利，发表了百余篇学术论文。在本中心，拥有教授10余名，其中教育部“长江学者”1名，杰出青年基金获得者1名，教育部新世纪人才3名，全国百篇优博论文获得者1名。 本中心的总体目标是促进中国矿业产业发展，搭建膏体技术开发平台、汇聚人才、激励创新、发展产业。围绕膏体充填采矿技术进行新技术研发和集成，缩短膏体科研成果转化周期、刺激膏体充填采矿技术的自主创新研发、提升现有膏体研究成果的成熟性、配套性和工程化水平。努力建成具有国际先进水平的国家级膏体充填采矿技术研究中心，为推进我国尾矿膏体研究技术进步、大幅度地提高经济和社会效益做贡献。

采煤方法与工艺报告

采煤工艺与工艺报告 生平 2013.3

一、采煤工艺 1、采场和采煤工作面 井下直接用来采取煤炭的场所，称为采场，通常人们称为采煤工作面。实际工作中，采煤工作面与采场是同义语。 2、采煤工作 在采场，为了采取煤炭所进行的一系列工作，称为采煤工作。采煤工作可分为基本工序和辅助工序。煤的破、装、运是回采工作中的基本工序。工作面支护、采空区处理。此外，通常还需进行移置运输、采煤设备等工序。除了基本工序以外的这些工序，统称为辅助工序。采高：采煤工作面煤层被直接采出的厚度。 3、采煤工艺 由于煤层的自然条件和采用的机械不同，完成这些工序的方法也就不同，并且在进行的顺序上、时间和空间上，必须有规律的加以安排和配合。这种按照一定顺序完成各项工作的方法及其配合，称为采煤工艺。在一定时间，按照一定的顺序完成采煤工作各项工序的过程，称为采煤工艺过程。 主要采煤工艺：①爆破采煤工艺。②普通机械化采煤工艺。③综合机械化采煤工艺、综合机械化放顶煤采煤工艺。④水力采煤工艺。 4、采煤系统 采煤巷道的掘进一般是超前于采煤工作进行的。它们之间在时间上的配合以及在空间上的相互位置系，称为采煤巷道布置系统。也即为采煤系统。 5、采煤方法 是采煤工艺与采煤系统在时间上、空间上相互配合的总称，根据不同的矿山地质及技术条件，可有不同的采煤系统与采煤工艺相配合，从而构成多种多样的采煤方法。 6、采煤方法分类 采煤方法的分类方法很多，通常按采煤工艺、矿压控制特点，首先将采煤方法分为壁式体系和柱式体系两大类，如图12—1所示。 壁式体系采煤方法又称长壁体系采煤方法，以长工作面采煤为主要标志。 壁式体系采煤法按所采煤层倾角，分为缓斜、倾斜煤层采煤法和急斜煤层采煤法；按煤层厚度，可分为薄煤层采煤法、中厚煤层采煤法和厚煤层采煤法。 按采用的采煤工艺不同，可分为爆破采煤法，普通机械化采煤法和综合机械化采煤法。

综合机械化固体充填采煤方法与技术研究

综合机械化固体充填采煤方法与技术研究 发表时间：2018-07-23T17:48:32.047Z 来源：《知识-力量》2018年8月上作者：赵文斌 [导读] 要想真正地促进资源的优化配置，有效地落实可持续发展理念，在煤炭资源开采以及煤矿开采的过程之中，我国必须要充分采取综合机械化采煤形式，不断提高自身绿色开采的水平。 （淮北矿业集团公司，安徽淮北 233529） 摘要：要想真正地促进资源的优化配置，有效地落实可持续发展理念，在煤炭资源开采以及煤矿开采的过程之中，我国必须要充分采取综合机械化采煤形式，不断提高自身绿色开采的水平。本文站在宏观发展的角度，结合我国采煤方法应用的实际情况，对综合机械化固体充填采煤方法与技术进行进一步的分析以及研究。 关键词：机械化；固体充填；采煤 一、引言 作为我国国民经济中的重要组成部分，煤炭开采业对推动国家综合实力的提升做出了巨大的贡献，同时我国经济的发展也离不开煤炭资源的优化配置以及利用。从目前来看，我国的煤炭产量呈现着逐年上涨的趋势，但是，结合本人的实践调查可以看出，各类煤炭资源在我国的分布极不合理，同时现有的开采条件相对比较差，许多地方在进行煤炭资源开采的过程之中过于注重经济效益，直接忽略对环境承载力的分析，许多的煤炭资源几近枯竭。在这样的社会背景之下，我国许多学者提出了绿色采矿技术等理念，作为该理念之中的重要组成部分，综合机械化固体充填采煤方法以及技术开始受到了社会各界的广泛关注。 二、密实充填采煤的岩层移动控制理论 要想突破传统充填采煤技术的桎梏，首先需要立足于煤炭资源开采的实质情况，对不同的采煤技术进行深入的分析以及研究，了解各类技术所存在的不足。学术界也站在这样的背景之下提出了充填开采岩层控制理论，该理论能够以目前煤炭资源使用的实际情况为分析对象，站在运动控制的角度来更好地实现对分析对象的有效监督。 对于充填采煤岩层控制的等价采高理论来说，在实践运作的过程之中，首先需要以采矿区填充为基础，然后立足于岩层移动分析的实质情况积极控制煤层的厚度。不可否认，在进行整个填充的过程之中，大部分以固体填充为主，其中不同固体在不同的压力状态之下会产生一定的体积膨胀，同时不同压力所产生的体积膨胀以及压缩量有所区别，因此工作人员需要根据实际情况对岩层的移动状态进行进一步的分析，以此来更好地避免外部不确定性因素所带来的负面影响。 （一）、密集建筑群下充填采煤 如果是在较为密集的建筑群下进行煤矿的开采，工作人员要积极地分析具体的建筑环境以及开采的条件，了解在煤炭开采过程中极易出现的各种问题，从而采取针对性的解决措施，保证煤炭资源开采的质量以及效率，只有这样才能够实现各种煤炭资源的优化配置和利用。从目前来看，在实践运作的过程之中，大部分的工作人员主要以条带开采的形式为主，但是这种煤炭的采出率比较低，因此业界开始提出了固体物料充填采煤。结合本文的资料调查可以看出，这种采煤方式的实际产出率高达80%以上，另外矿井的服务年限也有了极大的提升，在直接填充固体物料之后，下沉量不足200毫米，但是如果采取长臂开采的形式，那么下沉量预计会超过1900毫米。 （二）、近松散含水层下充填采煤 从目前来看，在煤炭开采的过程之中极易出现近松散含水层以下充填采煤的现象，如果采取较为传统的方法进行煤炭的开采，就难以真正地实现煤炭资源的优化利用，同时还无法保障整个矿井的服务年限，因此工作人员在实施充填开采的过程之中首先需要了解隔水关键层的实际厚度并进行有效的保护。 三、注意事项 结合实践调查以及资料分析可以得知，在综合机械化固体充填采煤方法应用以及实践的过程之中，工作人员首先需要选择一些轻型化的采煤设备，保证后期工作的有效落实，积极加强不同采煤技术之间的有效整合。其次，在利用短壁综合机械化采煤技术的过程之中，必须要结合项目快速作业的实质要求，不断提高煤炭开采的质量以及效率。 如果利用长壁综合机械化技术进行采煤，那么首先需要明确工作面的实际长度，严格按照低成本、高产量的工作原则积极采取相应的解决措施，避免各个机械设备对工作长度的限制以及负面影响，实现不同环节之间的高效配合，保障工作面长度的合理性。 最后，工作人员需要严格按照实际的施工程序，一一落实相关的工作环节，在施工之前需要对煤炭开采的环境进行详细的地质勘探，以此来制定相应的综合开采施工方案，严格按照安全第一的工作原则选择先进的计算机系统，实现机械一体化，除此之外，技术工作人员还需要立足于情况进行实时的监督以及管理，对最终的施工质量进行及时的记录，从而保障综合机械化固体充填采煤方法作用的有效发挥。 四、研究方向 综合机械化固体充填采煤符合我国煤炭开采的现实情况，该技术能够立足于充填采煤岩层控制理论的实质要求，促进固体充填采煤技术水平的有效提升。从目前来看，我国在煤炭资源开采的过程之中促进该技术的推广以及应用，同时取得了较为明显的社会经济效益。但是在实践应用的过程之中必须要注重以下几点：首先需要加强对充填以及夯实自动化的控制，严格按照充填的相关要求保障夯实效率的整体提升，积极推进相应的采煤固体充填工作。其次，需要选择科学合理的新型充填材料，保证综合机械化固体充填采矿技术的落实，明确不同材料的来源、成本以及各种物理特性。最后，工作人员需要积极运用各种高新技术，比如开采极薄煤层充填采煤技术，在落实综合机械化固体充填采煤一体化技术的过程之中，实际的采煤高度往往不符合现有的采煤技术不符合相应的要求，工作人员需要加强不同环节之间的联系，对现有的充填采煤工艺进行分析，了解不同工艺的适应性。除此之外，工作人员还需要结合不同技术使用的实际情况朝着深井填充方向发展，保证煤炭资源开采量的整体提升。 五、结语 在落实可持续发展理念以及推动我国煤炭资源开采利用的过程中，工作人员必须要积极加大对各种高新技术的运用，以综合机械化固

矿山压力与岩层控制试题答案

1、矿山压力：由于矿山开采活动的影响在巷硐周围形成的力。 2、矿山压力显现：由于矿压的影响，而表现出来的一系列有形的变形。 3、矿山压力控制：为使采矿工作正常、安全进行所采取的各种减轻、调节、改变和利用矿山压力作用的方法 4、原岩应力：存在于地层中未受工程扰动的天然应力。 5、构造应力：由地壳构造运动在岩体中引起的应力。 6构造应力的特点： 构造应力以水平力为主，具有明显的区域性和方向性，其基本特点如下 ①分布不均，在构造区域附近最大； ②水平应力为主，浅部尤为明显； ③具有明显的方向性； ④坚硬岩层中明显，软岩中不明显； 7、圆孔周围的应力场： ①r、t分布与方向角无关，皆为主应力。园孔任一方向应力分布相同； ②围岩内应力大小与弹性常数E、u无关，与距孔边距离有关R t=5r1； ③双向等压时，园孔周边全处于压缩应力状态； ④在园孔内3倍直径以远，应力接近原始应力(影响半径)。 ⑤双向等压园孔应力集中系数最大为2。 8、砌体梁结构 在上覆岩层中存在由断裂岩块组成的“砌体梁”，因岩块相互挤压，形成承载结构。认为： ①上覆岩层可以坚硬岩层为底划分若干组，其上软弱岩层为载荷； ②随着工作面推进上方坚硬岩层断裂形成岩块，岩块间受水平推力成铰接关系； ③铰接岩块在某些条件下可形成平衡体。 9、直接顶岩层破坏离散原因： ①节理裂隙的切割；②初次放顶前直接顶的状态；③支架的影响；④工作面长度短时，⑤直接顶很容易离层；⑥分层工作面； 10、离层原因：直接顶较软，易发生弯曲变形未及时支护或支撑力不足。 11、矿压显现指标： ①顶板下沉S( mm )一般指煤壁到采空区边缘裸露的顶板相对移近量； ②顶板下沉速度V (mm/h )单位时间顶板下沉量； ③支柱变形与折损，观察喷液、下缩J裂、折断等； ④顶板破碎情况，单位面积中顶板冒落面积所占百分比； ⑤局部冒顶，小范围顶板垮落； ⑥大面积冒顶或顶板沿工作面煤壁切落； ⑦支架载荷； 12、支承压力：巷道两侧改变后的切向应力增高部分。 13、极限平衡区：巷道周围处于极限平衡状态的岩体范围。 14、老顶的初次来压：老顶第一次失稳所产生的工作面压力增大的现象。 15、老顶来压步距：由开切眼到初次来压时工作面推进的距离。 16、初次来压特点： ①顶板下沉量增大，支柱载荷突然增大； ②煤壁内支承压力增大，变形与偏帮严重；

采矿与岩层控制工程学报2020年第1期引用格式

学报2020年第1期引用格式 李江华，李宏杰，李在春，等.珲春河下近距离煤层开采及对河堤损害影响的研究[J].采矿与岩层控制工程学报，2020，2( 1 )：013538. LI Jianghua，LI Hongjie，LI Zaichun，et al. Research on river dike failure of short-distance coal seams mining under Hunchun River[J]. Journal of Mining and Strata Control Engineering，2020，2( 1 )：013538. 杨光辉，王开，张小强. 深井巷内预制充填体切顶无煤柱开采技术研究[J].采矿与岩层控制工程学报，2020，2( 1 )：013038. YANG Guanghui，W ANG Kai，ZHANG Xiaoqiang. Study on non-pillar mining technology of preset packing body and roof cutting in deep well roadway[J]. Journal of Mining and Strata Control Engineering，2020，2( 1 )：013038. 侯恩科，从通，谢晓深，等. 基于颗粒流的浅埋双煤层斜交开采地表裂缝发育特征[J].采矿与岩层控制工程学报，2020，2( 1 )：013521. HOU Enke，CONG Tong，XIE Xiaoshen，et al. Ground surface fracture development characteristics of shallow double coal seam staggered mining based on particle flow[J]. Journal of Mining and Strata Control Engineering，2020，2( 1 )：013521. 李尧，杜刚. 含瓦斯抽放钻孔沿空掘巷窄煤柱合理宽度研究[J].采矿与岩层控制工程学报，2020，2( 1 )：013007. LI Yao，DU Gang. Reasonable width of narrow coal pillars in roadway driving with gas drainage hole[J]. Journal of Mining and Strata Control Engineering，2020，2( 1 )：013007. 汪杰，张超，郑迪，等. 考虑时间效应的采空区顶板稳定性分析[J]. 采矿与岩层控制工程学报，2020，2( 1 )：013011. WANG Jie，ZHANG Chao，ZHENG Di，et al. Stability analysis of roof in goaf considering time effect[J]. Journal of Mining and Strata Control Engineering，2020，2( 1 )：013011. 王国法，庞义辉，任怀伟. 煤矿智能化开采模式与技术路径[J]. 采矿与岩层控制工程学报，2020，2( 1 )：013501. WANG Guofa，PANG Yihui，REN Huaiwei. Intelligent coal mining pattern and technological path[J]. Journal of Mining and Strata Control Engineering，2020，2( 1 )：013501. 夏永学，鞠文君，苏士杰，等. 冲击地压煤层水力扩孔掏槽防冲试验研究[J].采矿与岩层控制工程学报，2020，2( 1 )：013022. XIA Yongxue，JU Wenjun，SU Shijie，et al. Experimental study on hydraulic reaming of gutters in coal seam with impact pressure[J]. Journal of Mining and Strata Control Engineering，2020，2( 1 )：013022. 肖江，郝强强，张思达，等. 油井套管对工作面矿压显现规律的影响[J].采矿与岩层控制工程学报，2020，2( 1 )：013522. XIAO Jiang，HAO Qiangqiang，ZHANG Sida，et al. Influence of oil well casing on the law of strata pressure in working face[J]. Journal of Mining and Strata Control Engineering，2020，2( 1 )：013522. 徐乃忠，高超. 正断层存在的地表沉陷特殊性规律研究[J]. 采矿与岩层控制工程学报，2020，2( 1 )：011007. XU Naizhong，GAO Chao. Study on the special rules of surface subsidence affected by normal faults[J]. Journal of Mining and Strata Control Engineering，2020，2( 1 )：011007. 张丁丁，李淑军，张曦，等. 分布式光纤监测的采动断层活化特征实验研究[J].采矿与岩层控制工程学报，2020，2( 1 )：013018. ZHANG Dingding，LI Shujun，ZHANG Xi，et，al.Experimental study on mining fault activation characteristics by a distributed optical fiber system[J]. Journal of Mining and Strata Control Engineering，2020，2( 1 )：013018.

控制煤矿开采沉陷的部分充填开采技术探析

控制煤矿开采沉陷的部分充填开采技术探析 发表时间：2020-04-02T06:19:21.391Z 来源：《防护工程》2019年22期作者：邹玉龙 [导读] 我国的经济不断发展，各行各业也因此得到进一步的发展。煤矿产业作为我国重点产业之一，对于国家的发展有着十分重要的影响，就目前情况看来，我国大部分地区对煤矿开采的整体规模正在逐渐的增加。 邹玉龙 龙口煤电有限公司梁家煤矿山东龙口 265700 摘要：我国的经济不断发展，各行各业也因此得到进一步的发展。煤矿产业作为我国重点产业之一，对于国家的发展有着十分重要的影响，就目前情况看来，我国大部分地区对煤矿开采的整体规模正在逐渐的增加。不过在实际的煤矿开采过程当中会受到很多因素的影响，往往会导致相关企业的经济利益受到影响，为此，要对煤矿采掘技术进行充分的分析，结合实际的情况而使用有效的技术进行开采，这样能够让沉陷煤层部位的全面开采进行严格的控制。所以下文将对控制煤矿开采沉陷的部分充填开采技术谈谈自己的几点体会，以供参考。 关键词：控制；充填开采技术；沉陷部分；煤矿开采 1.煤矿开采沉陷及充填开采技术进行研究的重要意义 现如今在进行煤矿开采过程中仍然存在沉陷问题，为了切实有效地解决和避免出现这种问题就应当深入地对煤矿开采技术进行研究与探索，就目前来讲较为有效的开采技术主要是部分充填开采技术。在实际煤矿开采过程中一旦发生沉陷问题则应当对其地表建筑物做重建或拆迁处理，与此同时还应当阻断煤矿开采作业以避免造成更大经济损失。另外，国家有关文件规定不可以牺牲自然资源为代价来换取经济发展，一旦发生煤矿沉陷问题则会对周边生态环境造成毁灭性损害，这与我国相关政策相背离。在这种形势下，我们应当全面加强对煤矿开采技术地研究和开发，在煤矿开采过程中运用部分充填开采技术可以较好地解决好沉陷问题，同时还可以充分利用所开采出煤矿矸石或城市固体垃圾回填入矿坑内，这样一来可以很好地避免了煤矿废弃物污染问题，进而对生态环境起一定保护作用，最终实现社会与经济效益共同发展的战略目标，部分充填开采技术地运用有效地推进了我国煤矿事业地健康、稳定发展，实现绿色开采。 2.充填开采的基本技术原理 所谓的充填开采技术，简单的来说就是对沉陷矿区使用特定类型的浆液来进行填充，这样能够让采矿过程当中的安全性得到有效的保障。通过实际的调查发现，在进行充填开采的过程当中会涉及到较多的技术方法，在这些技术当中最为典型的就是膏体充填、浓度低及浓度高的胶结体充填。总的来说，在充填过程当中如果出现采空区，相关工作人员要使用浓度较高的膏体充填材料进行充填工作；相反，如果出现冒落部位，工作人员可以使用注浆碎石的方法来对相应的区域进行充填操作，其主要原因就是，一些相对浓度较低的非胶体由于其自身的综合特点，在高层区域是十分适用的。为了能够保证煤层采掘工作正常进行，工作人员要结合实际的情况而将浓度较大的浆液填入到现有的空洞部位，这样能够为空洞区上侧得到有效的填充。通过实际的调查发现，煤炭采掘量与充填开采必须的填料总量之间有着十分密切的联系，二者对于开采工作有着十分重要的影响。为了能够选择与实际情况相符合的充填技术，就要对煤层充填实现局部或者整体性的操作。应该在实际的煤层充填期间保证现有的煤层不会出现冒落现象，在对采空位置进行充填的时候要提高一定的速度。只有在以上的条件下，要将强度较高的填充体短时间充填到适用到完整性较好的采空区中去，这样能够有效的防止在实际开采过程当中出现煤层沉陷的现象，对开采工作带来一定程度的影响。此外，对于充填部分的煤层关键在于沉陷填充量和开采现场所拥有的煤层规模，这样也能够对煤层沉降起到很好的预防作用。 3.对控制煤矿开采沉陷的充填开采技术进行分析 3.1关于覆岩离层注浆技术分析 该技术的运用重点是要切实做好关键层第一次破裂控制工作。一般来讲，覆岩离层相关数据包含了其位置、断裂情况以及离层量等。这些数据地获取主要以技术人员经验及其自身规律来开展探索和研究，在关键层即将破裂且又没有真正破裂的情况下就是最佳的注浆时间点，此时开展注浆作业所取得质量也是最佳的。但如果当关键层已经破裂后再进行注浆的，这时覆岩离层量已经很小了，由于注浆所使用的大都为流动性较好的材料，这就使得这些材料会向裂缝处缓慢推移，这样一来就难以实现注浆的效果，因此，注浆质量也会受到巨大影响。现今大家在关键层第一次破裂后技术研究已经十分重视了，这种情况下较好的解决办法就是运用离层分区隔离填充法来进行作业。也就是将破裂后的关键层的离层区做分区处理，这样可以有效地确保填充材料得以将离层区充分填满，进一步提升其承载能力从而起到加固效果。 3.2关于膏体充填技术分析 膏体充填突出的技术特点是：一是浓度高，对采空区顶板支护效果好；二是流动状态为柱塞结构流、料浆基本不沉淀、不泌水、不离析，确保充填系统稳定运行；三是无临界流速，减少管道磨损；四是相同胶结料用量下强度较高；五是膏体充填体压缩率低，一般压缩率

综合机械化固体充填采煤技术在平煤十二矿的应用

收稿日期:2012－05－08 作者简介:过秉坤(1963—)，男，河南禹州人，高级工程师，1987年毕业于焦作矿业学院，现从事煤矿技术装备管理及研究工作。 技术经验 综合机械化固体充填采煤技术 在平煤十二矿的应用 过秉坤 (中国平煤神马集团设备租赁分公司，河南平顶山467021) 摘要:为了解决地面矸石及粉煤灰固体废弃物堆积带来的环境污染问题，节约资源，对综合机械化固体充填采煤技术进行了应用研究。以平煤十二矿首个固体充填综采面为研究对象，矸石与粉煤灰作为充填材料，利用自夯式充填开采液压支架对建筑物下煤体进行采后固体充填，并对设备选型配套、设计及生产情况进行了讨论。结果表明:利用自夯式充填开采液压支架实现了建筑物下采煤与充填工艺的同时进行，提高了采出率;充填体能有效控制顶板的运移，确保地表建筑物不受采动的影响。关键词:建筑物下开采;采后充填;矸石;粉煤灰;自夯式充填开采液压支架中图分类号:TD823．83 文献标志码:A 文章编号:1003－0506(2012)09－0050－04 Applications of Coal Mining Technology with Fully-mechanized Solid Backfilling in Pingdingshan No．12Coal Mine Guo Bingkun (Equipment Hiring Company ，China Pingmei Shenma Group ，Pingdingshan 467021，China ) Abstract :To solve the environment polluted problems occurred from the dumping of the coal refuse and fly ash on the surface ，and to save resources ，applications effect of coal mining technology with fully-mechanized sold backfilling has been analysed．Taking the first coal mining face using sold backfilling technology in Pingdingshan No．12Coal Mine as the research object ， and taking the coal refuse and fly ash as the backfilled material ，self compacted backfilled mining and hydraulic powered supports were also used to fill the coal body under the building structures．The argumentation were conducted on the make up of equipment and design and coal mining ，too．The results show that ，with the application of self compacted backfilled mining with hydraulic powered supports ，the mining operation and backfill operation can be carried out simultaneously ， and the recovery ratio can be improved．The backfilled material can effectively control the roof migration and can ensure the surface building structures not to be influenced by coal mining． Keywords :mining under buildings ;backfilling after mining ;coal refuse ;fly ash ;self compacted backfilled mining and hydraulic pow-ered supports 目前，我国煤矿企业在大多数情况下还采用垮 落法控制顶板，采后地面沉陷将达到采出厚度的65% 95%。这种开采方式造成地面矸石堆放，既占用土地又影响矿区生产环境，并且正在自燃的矸石山，如遇到雨水的渗入，受热后空气急剧膨胀，会引起爆炸，造成安全事故。此外，“三下”压煤直接影响矿井接替，缩短矿井服务年限。因此，解决矸石与粉煤灰地面堆积带来的环境问题，维持矿井的可 持续发展，成为当务之急。将矿井煤矸石不升井于 井下处理，并开采出井下煤炭资源，充填开采技术得 到迅速发展［1-5］ 。在平顶山矿区，平煤十二矿装备使 用了第1个固体充填综采工作面。 1充填综采工作面概况 (1)高皇保护煤柱块段。高皇保护煤柱位于工业场地保护煤柱南面，东邻己三采区2条下山，南邻己四采区，西邻己六采区轨道下山和斜井;地面为东高皇村，北边为十二矿工业场地，南边为何庄煤矿工业场地，东部为蜜蜂王村，南部无建筑物。煤层赋存稳定，该区段赋存己15煤层和己16-17煤层。己15煤层 · 05·2012年第9期中州煤炭总第201期

矿山压力与岩层控制部分答案

1-1 5 p1 6 岩石力学P52 2-1 5支承压力与矿山压力的区别。

3-3 6

4 4-1 2. 试分析周期来压的形成原因及表现形式。 形成原因： 随着采煤工作面的推进，在基本顶初次来压以后，裂隙带形成的岩体结构将始终 经历“稳定—失稳—再稳定”的变化，这种变化将呈现周而复始的过程。由于岩体结构的失稳，导致工作面顶板的来压，这种来压将随着工作面的推进而周期性地出现。因此，由于裂隙带岩层周期性失稳而引起的顶板来压现象称之为工作面顶板的周期来压。 表现形式：顶板下沉速度急剧增加；顶板的下沉量变大，支柱所受的载荷普遍增加；有时伴随煤壁片帮、支柱折损、顶板发生台阶下沉等现象。 7

5 5-1 P128采煤工作面支柱的特性有几种？试比较其优缺点？ 答：目前所使用的支柱的工作特性有三种。分别为：急增阻式、微增阻式、恒阻式。 从支柱工作阻力适应顶板压力的特点进行分析，显然，恒阻性能的支柱较为有利。恒阻式：支柱安装后，很快达到工作阻力，随支柱的下缩，工作阻力保持不变。急增阻式性能比较差，可缩量小，初期支撑力低。微增阻式介于恒阻式和急增阻式之间 10P12510 12、简述采场支架与围岩关系特点？P149 答： 1、支架与围岩时相互作用的一对力； 2、支架受力的大小及其在回采工作面分布的规律 与支架性能有关； 3、支架结构及尺寸对顶板压力的影响。 6-1 1 简述岩层移动引起的采动损害与煤岩绿色开采技术体系。 答：岩层移动引起的采动损害是： （1）形成矿山压力显现； （2）形成采动裂隙；（3）岩层移动发展到地表引起地表沉陷 绿色开采技术研究主要针对煤矿中土地、地下水、瓦斯以及矸石排放等问题而开展。绿色开采技术主要包括以下内容： （1）水资源保护—形成“保水开采”技术； （2）土地与建筑物保护—形成离层注浆、充填于条带开采技术；

采煤方法调研报告

采煤方法调研报告 集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-

采煤方法调研报告 一、考察的目的和任务 二、由于豫焦能源公司对米东区24个九万吨小煤矿的进行重组，这24 个小煤矿有多个小煤矿的煤层倾角都在45度以上，小煤矿整合后需要有一种高产高效的安全的采煤方法，借鉴米东周边地区在大倾角采煤方法的成功经验和先进的管理理念，便于公司对米东小煤矿重组后的技改项目的方案和设计提出自己的建议。为此，2010年9月28日在公司总经理张全智的带领下一行共八人，赴艾维尔沟煤矿进行了考察，艾维尔沟煤矿对我们考察工作非常重视，热情接待了我们。艾维尔沟煤矿总经理就矿井基本情况向我做了简单介绍，我们听取了该矿安监部长的安全管理经验介绍，并到井下现场进行了考察。了解大倾角综采工作面的装备水平、配套能力、工艺选择，矿井的劳动组织、安全管理、自动化程度，以及借鉴矿井系统能力配套的创新思路和观念。 三、通过考察学习，我认为艾维尔沟煤矿的大倾角采煤方法和安全管理 经验是可以学习借鉴的，可操作性强。 四、二、学习考察情况 五、艾维尔沟煤矿90万t/a大倾角综采工作面生产技术、在系统能力 配套、工作面工艺选择、工序匹配、生产安全保障及科学管理等方面在疆内具有一定的代表性。

六、主要学习了艾维尔沟煤矿工作面开采情况、矿井运输系统、通风系 统、供电系统、90万t/a综采工作面设备技术参数确定。 七、（一）、采区设计、采区巷道布置概况 八、1、运输巷沿5煤层顶板+2047m水平布置，断面形状为斜梯形，断 面积为9.1m2。上帮采用锚网支护，顶部采用金属锚杆支护，下帮采用锚杆支护，锚杆间排距为1.21.2m。沿中线掘进，铺设皮带。 九、 十、 十一、巷道特征表表五 十二、（二）、采煤方法、采煤工艺、采高、作业形式 十三、1、采煤方法：单一走向长壁采煤法 十四、2、采煤工艺：前130m沿顶综合机械化采煤工艺。 十五、3、采高确定：根据所选支架高度及煤层厚度等主要技术参数综合考虑，确定采高为2.4～2.6m，平均为2.5m。 十六、4、作业形式：本工作面采用“三八工作制”、“两班采煤一班准备”，即中班、夜班生产，白班准备，每班工作八小时。中班、夜班各三个循环，循环进尺0.6m，日进度3.6m。 （三）、回采工艺 1、工艺流程： 班前准备→割煤→移架→上行清浮煤→推移输送机→下一个循环 2、工艺说明：

固体充填采煤矿压显现规律及机理分析

固体充填采煤矿压显现规律及机理分析 摘要：煤炭能源对我国的经济发展具有一定的支撑作用，近些年来我国煤炭产 量显著上升，并且因为煤炭资源分布不均等相关因素影响，导致我国某些地区煤 炭资源已经出现枯竭，同时我国煤炭每年都会有大量的煤矸石等固体垃圾排放， 不但影响环境，同时也占有大量土地，所以在此基础上也就新的采煤技术。 关键词：固体充填采煤；规律；机理 引言 近年来固体充填采煤技术在我国多个矿区的不同“三下”压煤条件下得到了广 泛应用，成功采出了大量煤炭资源。相比传统垮落法管理采场顶板，在固体充填 开采中，矸石、粉煤灰等充填材料被及时充填入采空区内，充填体有效限制了上 覆岩层的移动、变形空间，使得充填开采采场来压强度、频率及范围大大减小。 1概述 1.1工程概况 五沟煤矿是华东地区厚松散含水层下开采井田，煤系地层覆盖松散含水层厚 度平均300m，其中第四含水层直接覆盖于开采煤系露头之上，对煤层的安全开 采构成了严重的威胁。CT101工作面和1013工作面是同位于五沟煤矿东翼采区的固体充填法和垮落法采煤2个工作面，具有相同的采矿地质条件。CT101充填采 煤工作面及1013综采工作面布置、位置关系和1013工作面区域柱状图如图1所示。 1.2采场顶板管理方式 固体充填采煤技术是在传统综合机械化采煤作业的基础上，同时实现固体充 填作业的采煤技术。与1013工作面垮落法管理采场顶板不同，CT101充填采煤工作面通过悬挂在充填采煤液压支架后部的底卸式刮板输送机输送地面矸石山及洗 选矸石等固体充填材料至工作面采空区，经连接在支架后部的夯实机构进行密实 充填，通过固体充填材料的有效支撑实现采场顶板的管理，进而实现覆岩移动、 地表沉陷控制，解放“三下”压煤资源的目的。CT101工作面和1013工作面基本情 况对比见表1所示。 从图中可以看出，2个工作面回采过程中，1013工作面液压支架平均工作阻力接近支架 额定工作阻力，现场统计，1013工作面35%的支架工作阻力集中在4000~4500kN，平均支护 强度为0.6MPa，说明煤层开采过程中矿压显现较为剧烈，此外，工作面回采期间，5%~9%液 压支架安全阀开启，支架富裕系数较小。CT101充填采煤液压支架，支架工作阻力集中在8000~10000kN，平均支护强度在0.5MPa，占总支架的55%，远远小于支架的额定工作阻力，现场统计，支架安全阀不开启，支架富裕系数较大。说明充填采煤工作面回采过程中矿压显 现强度相对较弱，无明显来压现象。 2.2超前支承压力实测对比 现场监测1013工作面与CT101工作面煤壁前方钻孔应力计变化，实测数据表明：1013 工作面，煤壁前方支承应力最大值为28.2MPa，应力集中系数为3.76，相比CT101工作面煤 壁前方支承应力最大值仅为14.35MPa，应力集中系数为1.91，现场观测1013工作面采场的 整体来压强度较大，煤壁前方应力集中明显，而相对CT101工作面，固体充填法管理采空区，充填体有效支撑采场上覆顶板下沉，实现了采场应力转移，采场应力峰值和影响范围低，采 场整体来压强度较小。 3矿压显现特征及机理分析 3.1矿压显现特征分析 通过对五沟煤矿邻近工作面垮落法与充填法矿压显现特征的现场实测，得到不同顶板管

矿山岩层控制

采场顶板支护方法和顶板控制 摘要：在实际生产过程中，工作面常有下述一系列矿山压力现象，并且习惯上用这些现象作为衡量矿山压力显现程度的指标。随着我国各种支护设备的使用，我国煤矿回采开采已进入现代化水平，工作面的推进速度，以及当工作面甩掉这些已发生错动的老顶时，时常发生顶板的周期来压，裂隙带岩层形成的结构将始终经历“稳定—失稳—再稳定”的变化。这种变化将呈现周而复始的过程。回采工作面应用的液压支架主要是由梁与柱组合而成的，不仅能实现支设与回撤的自动化，而且对顶板的管理和维护起到很关键的作用，使工作面推进一系列工序也同时实现了机械化，充分减轻了繁重的体力劳动。 关键词矿山压力回采开采周期来压液压支架顶板管理 一．巷道围岩控制理论与实践的发展 （1）巷道布置改革及无煤柱护巷技术 我国在采准巷道矿压理论指导下，形成了完善的巷道合理布置系统。在分析开采引起的围岩应力重新分部规律的基础上，研究沿空巷道一侧煤柱边缘带的应力重新分部和支架与围岩关系，掌握无煤柱护巷机理，推进无煤柱护巷技术。同时，发展整体浇注式巷旁充填技术，为沿空留巷的扩大应用开辟了广阔前景。 （2）研究巷道支架与围岩关系采用先进支护技术 研究巷道支架的合理性能和结构形式，既能有效地抑制围岩变形，又能与围岩变形相互协调，减少支架损坏和改善巷道维护。为此，

研制了适用于不同条件的U型钢、工字钢结构可缩性支架，完善了辅助配套设施，发展了支架壁后充填。 （3）软岩巷道围岩控制理论与实践的发展 自70年代以来，有计划地开展软岩巷道支护技术科技攻关。对软岩巷道围岩控制的基础理论、软岩的岩性分析及工程地质条件、围岩变形力学机制、巷道支护设计、施工工艺及监测进行全面系统研究。针对软岩的类别和变形力学机制，发展了锚喷网支护技术、U型钢支护壁后充填技术、防治底臌封闭支护技术、围岩爆破卸压和注浆加固技术。 （4）巷道围岩控制设计决策及支护质量与顶板动态监测 依据巷道围岩稳定性分类及巷道支护形式与合理支护参数选择 专家系数，预测巷道围岩稳定性类别、预计围岩移近量、选择支护型式、确定支护参数。实行巷道支护质量与顶板动态全过程监测，通过施工过程中的现场监测、信息反馈、不断修正支护设计和调整支护参数。使巷道围岩控制逐步由经验判断和定性评估向定量分析和科学管理转化。 二．采场上覆岩层活动规律的假说 自从采用长壁工作面开采以来，上覆岩层中是否存在着大结构，以及此结构是什么形式，一直是采矿科学研究的重要课题。 1.压力拱假说