大倾角煤层巷内矸石膏体充填置换煤柱技术探讨

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作者 贾春涛 丁康展 +2 位作者 韩玉春 李帅乾 李双会 《江西煤炭科技》 2024年第3期5-7,12,共4页

为使孟家窑煤业尽可能实现矸石零排放的目标,并提高煤炭资源采出率,以孟家窑煤业21202工作面为工程背景,提出了大倾角煤层巷内矸石膏体充填方法。重点介绍了巷内矸石膏体充填空间的隔离墙构筑、柔性膜袋支设和空间维护的技术,阐述了充... 为使孟家窑煤业尽可能实现矸石零排放的目标,并提高煤炭资源采出率,以孟家窑煤业21202工作面为工程背景,提出了大倾角煤层巷内矸石膏体充填方法。重点介绍了巷内矸石膏体充填空间的隔离墙构筑、柔性膜袋支设和空间维护的技术,阐述了充填工艺流程和充填过程安全管控措施。孟家窑煤业若采用该方法充填巷道,可取消区段平巷煤柱,实现以矸换煤,保护矿区环境,且可年增收节支6018.5万元,具有显著的经济和社会效益。该技术可为条件类似的矿井推广应用提供参考。 展开更多

关键词 大倾角煤层 巷内充填 以矸换煤 矸石膏体 柔性模袋

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综放面巷内矸石膏体充填无煤柱开采方法研究 被引量：2

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作者 吕镇 郭忠平 +2 位作者 莫春虎 吴頔 宋永起 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2023年第9期50-53,共4页

为解决传统沿空掘巷技术留设护巷煤柱造成煤炭资源浪费的问题,以山东某矿1309工作面为背景,根据矿井的煤层地质条件,提出了综放巷内充填矸石膏体无煤柱开采方法。阐述了该技术方法的工艺流程与充填空间构筑方法,创新性地使用纤维锚杆和... 为解决传统沿空掘巷技术留设护巷煤柱造成煤炭资源浪费的问题,以山东某矿1309工作面为背景,根据矿井的煤层地质条件,提出了综放巷内充填矸石膏体无煤柱开采方法。阐述了该技术方法的工艺流程与充填空间构筑方法,创新性地使用纤维锚杆和纤维网构筑充填空间,提高充填体预应力并降低其横向变形。采用理论分析与计算机数值模拟的方法,研究了沿充填体掘巷过程中巷道围岩的应力与位移特征,验证了该技术的可行性。结果表明:该方法提高了煤炭采出率并降低了矸石堆放对生态环境造成的破坏,成功实施后可为企业创造3000多万元的利润,可节省矸石处理费用180万元/a,经济效益显著。 展开更多

关键词 矸石膏体充填 无煤柱开采 数值模拟 围岩变形

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矸石膏体充填材料力学特性试验 被引量：20

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作者 张新国 江宁 +2 位作者 张玉江 江兴元 张保良 《金属矿山》 CAS 北大核心 2012年第12期127-131,135,共6页

以淄博矿业集团岱庄煤矿膏体充填为研究背景,在对煤矸石、粉煤灰等充填材料物化性能研究的基础上,通过均匀试验得出了膏体充填材料最优配比,同时对养护28 d后的膏体材料力学性能进行了系统研究并与所置换的煤的力学性能做了对比分析。... 以淄博矿业集团岱庄煤矿膏体充填为研究背景,在对煤矸石、粉煤灰等充填材料物化性能研究的基础上,通过均匀试验得出了膏体充填材料最优配比,同时对养护28 d后的膏体材料力学性能进行了系统研究并与所置换的煤的力学性能做了对比分析。研究结果表明膏体充填材料在有围压作用下有较高的残余强度,表现出明显塑性强化特征,同时得出膏体材料的内摩擦角和黏结系数;与充填置换的煤的力学性能对比表明膏体材料塑性变形比煤更显著。 展开更多

关键词 矸石膏体 物化性能 配比试验 力学特性

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矸石膏体充填管道安全输送压力预警系统研制 被引量：7

4

作者 张新国 郭惟嘉 +2 位作者 王恒 李杨杨 曹忠 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第S1期229-233,共5页

借助KJ216煤矿顶板压力在线监测系统和自主研制的液压控制卸料阀门及MPM480型压阻式压力传感器,研制了管道压力预警系统,实现了管道沿线压力实时监测及管路堵塞早期预警。结果表明:通过采用RS485传输监测分站与主站通讯,主站与地面服务... 借助KJ216煤矿顶板压力在线监测系统和自主研制的液压控制卸料阀门及MPM480型压阻式压力传感器,研制了管道压力预警系统,实现了管道沿线压力实时监测及管路堵塞早期预警。结果表明:通过采用RS485传输监测分站与主站通讯,主站与地面服务器采用光纤传输,压力数据能在一个充程内及时更新,并通过自动控制实现管道阀门自动卸料,实现了长距离管道的安全输送。 展开更多

关键词 矸石膏体 管道输送 堵管卸料阀门 压力在线监测

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矸石膏体充填采场覆岩空间结构演变规律 被引量：6

5

作者 刘进晓 景继东 +3 位作者 刘灿伟 尚玉强 赵国会 李文鑫 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第8期930-935,共6页

为研究矸石膏体充填采场覆岩运动的问题,采用力学分析、相似材料模拟和现场监测的方法,研究了矸石膏体充填采场覆岩空间结构的演变规律.结果表明:矸石膏体充填采场覆岩存在3种结构,第一种结构为直接顶和基本顶均弯曲下沉型,第二种结构... 为研究矸石膏体充填采场覆岩运动的问题,采用力学分析、相似材料模拟和现场监测的方法,研究了矸石膏体充填采场覆岩空间结构的演变规律.结果表明:矸石膏体充填采场覆岩存在3种结构,第一种结构为直接顶和基本顶均弯曲下沉型,第二种结构为直接顶断裂、基本顶弯曲下沉型,第三种结构为直接顶和基本顶均断裂型.相似材料模拟和现场实测还表明矸石膏体充填采场以第一种覆岩结构居多,第二种覆岩结构多发生在采空区封闭空间出现连续的漏浆事故之后,基本不存在第三种覆岩结构. 展开更多

关键词 矸石膏体充填技术 条带煤柱 绿色开采 覆岩运动 覆岩空间结构 相似材料模拟

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岱庄煤矿条带煤柱矸石膏体充填开采地表沉陷研究 被引量：15

6

作者 李秀山 曹忠 +1 位作者 柳成懋 李世民 《煤炭工程》 北大核心 2012年第4期85-87,共3页

针对岱庄煤矿村庄压煤严重,矿井服务年限缩短,而传统条带法开采后遗留条带煤柱储量丰富的现状,根据国内煤矿膏体充填开采技术发展水平和煤矿绿色开采的发展要求,在分析现有建筑物下开采技术途径的基础上提出了采用矸石膏体充填材料充填... 针对岱庄煤矿村庄压煤严重,矿井服务年限缩短,而传统条带法开采后遗留条带煤柱储量丰富的现状,根据国内煤矿膏体充填开采技术发展水平和煤矿绿色开采的发展要求,在分析现有建筑物下开采技术途径的基础上提出了采用矸石膏体充填材料充填进行建筑物下遗留条带煤柱开采。岱庄煤矿通过对矸石膏体充填开采地表沉陷控制原理的分析研究,实施了建筑物下矸石膏体充填开采,并对地表沉陷进行了预计与实测。截至2011年6月30日,已累计回收条带煤柱560m,置换原煤23.1万t,实测地表最大下沉量只有35mm,远远小于原设计预计的300～400mm,地表变形控制效果非常好。 展开更多

关键词 条带煤柱 矸石膏体 充填开采 地表沉陷

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矸石膏体优化配比及其力学性能基础试验研究 被引量：7

7

作者 刘进晓 刘伟韬 +1 位作者 穆玉兵 赵国会 《矿业安全与环保》 北大核心 2014年第2期28-31,共4页

矸石膏体充填技术为"三下"压煤开采提供了一种新的方法。针对煤矿配制矸石膏体存在因素和水平较多的实际情况,提出用均匀设计法优化配比矸石膏体,并对固结后矸石膏体的力学性能进行了测试,结果表明:当煤矸石、粉煤灰、水泥的... 矸石膏体充填技术为"三下"压煤开采提供了一种新的方法。针对煤矿配制矸石膏体存在因素和水平较多的实际情况,提出用均匀设计法优化配比矸石膏体,并对固结后矸石膏体的力学性能进行了测试,结果表明:当煤矸石、粉煤灰、水泥的质量比为7.5∶3.5∶1,膏体材料的质量浓度为81%时,矸石膏体的管道输送和强度都满足要求,是本次试验的最优结果;矸石膏体的破坏主要发生在粗集料和胶结材料的界面,矸石膏体破坏前的变形较小,不超过2%。矸石膏体在不同围压作用下,充填体三轴压缩表现出线弹性变形阶段和塑性强化阶段的变形特征,基本不存在软化阶段。 展开更多

关键词 矸石膏体 均匀设计法 管道输送 三轴压缩试验 采煤方法 充填技术

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岱庄煤矿矸石膏体充填模式研究与应用 被引量：7

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作者 张新国 江兴元 +2 位作者 江宁 史俊伟 李杨杨 《中国矿业》 北大核心 2012年第4期82-86,共5页

随着我国煤炭事业的发展,"三下"压煤问题逐渐突出,如何更合理有效的开采村庄等建筑物下压煤已经成为煤炭行业重要的研究课题。根据煤矿绿色开采的发展要求,提出了采用矸石膏体充填进行建筑物下遗留条带煤柱开采。提出了"... 随着我国煤炭事业的发展,"三下"压煤问题逐渐突出,如何更合理有效的开采村庄等建筑物下压煤已经成为煤炭行业重要的研究课题。根据煤矿绿色开采的发展要求,提出了采用矸石膏体充填进行建筑物下遗留条带煤柱开采。提出了"大步距隔离全部充填法",条带煤柱工作面每推进4～5m,沿工作面作隔离充填,通过系统论证,确定充填系统能力150m3/h。结合岩移观测,得到地表下沉最大值为58.2mm,地表下沉系数为0.08～0.10。 展开更多

关键词 “三下”压煤 矸石膏体充填 系统充填能力 岩移观测

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矸石膏体粗集料级配优化试验研究 被引量：2

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作者 张天军 王乾 +1 位作者 羽玥 陈阁 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2017年第4期492-499,共8页

在矸石膏体充填开采中,粒径为5~25 mm的矸石占矸石膏体总质量的30%~40%,其粒径级配对矸石膏体力学性能具有重要影响。为了得到粒径为5~25 mm矸石的最佳级配,根据Talbol理论进行连续级配设计,制得矸石膏体浆料,对其可泵性进行测定;然后... 在矸石膏体充填开采中,粒径为5~25 mm的矸石占矸石膏体总质量的30%~40%,其粒径级配对矸石膏体力学性能具有重要影响。为了得到粒径为5~25 mm矸石的最佳级配,根据Talbol理论进行连续级配设计,制得矸石膏体浆料,对其可泵性进行测定;然后将其制成矸石膏体试样,标准养护28 d后,对其进行单轴压缩试验以测定其抗压强度、弹性模量等。结果表明,保持矸石、粉煤灰、水泥占膏体总质量的62.5%,29.2%,8.3%,并取粒径为0~5 mm的矸石占矸石总质量的40%时,随着Talbol幂指数逐渐增大,膏体浆料的坍落度及扩展度具有先增大后减小的变化趋势;泌水率具有逐渐增大的变化趋势;膏体试样的抗压强度和弹性模量具有先增大后减小的变化趋势。结合膏体可泵性及力学性能测定结果,当Talbol幂指数为0.5时,粒径为5~10,10~15,15~20,20~25 mm的矸石分别占矸石总质量的37.9%,8.5%,7.2%,6.4%,即为矸石膏体粗集料最佳级配。 展开更多

关键词 矸石膏体 粗集料 级配优化 可泵性 力学特性

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矸石膏体充填管道压力在线监测研究与实践 被引量：4

10

作者 李秀山 柳成懋 《煤炭工程》 北大核心 2012年第10期56-58,共3页

矸石膏体充填输送管道是采空区矸石膏体充填系统成套设备的重要组成部分,由于输送管道的管线长、流速不匀且含有大颗粒煤矸石(最大粒径25mm)等因素影响,在充填过程中极易造成充填体离析、管道堵塞、凝结等问题,严重影响输送管路的安全... 矸石膏体充填输送管道是采空区矸石膏体充填系统成套设备的重要组成部分,由于输送管道的管线长、流速不匀且含有大颗粒煤矸石(最大粒径25mm)等因素影响,在充填过程中极易造成充填体离析、管道堵塞、凝结等问题,严重影响输送管路的安全运行。通过对输送管路沿线的压力实时在线监测,及早发现管路堵塞故障位置或预警管道破损位置,以便采取措施避免事故扩大。由于矸石充填管道内膏体压力检测属于非常规检测,输送介质为不均质体,完全不同于一般的均质管道(如燃气、石油管道)压力监测。岱庄煤矿矸石膏体充填管道压力在线监测研究是通过具备压力监测的堵管卸料阀门和特殊设计的硅压力传感器将信号快捷的转换,并传输到计算机系统,完成不均质矸石膏体充填系统压力的实时在线监测。 展开更多

关键词 矸石膏体 管路压力 在线监测

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矸石膏体充填采煤面矿压显现规律 被引量：5

11

作者 李永元 周华强 +1 位作者 秦建云 刘坤 《能源技术与管理》 2009年第3期64-66,共3页

运用矸石膏体充填开采"三下"的煤炭资源,是绿色开采体系中的重要内容之一。对首个矸石膏体充填工作面的矿压观测的数据的进行了分析;评价了影响矸石膏体充填矿压显现的各个因素,确定充填工作面中顶板下沉量与这些因素的关系,... 运用矸石膏体充填开采"三下"的煤炭资源,是绿色开采体系中的重要内容之一。对首个矸石膏体充填工作面的矿压观测的数据的进行了分析;评价了影响矸石膏体充填矿压显现的各个因素,确定充填工作面中顶板下沉量与这些因素的关系,为以后进行充填开采采场设计提供依据。 展开更多

关键词 矸石膏体充填 顶板下沉量 矿压显现

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矿山矸石膏体充填技术在鹤煤二矿的应用研究 被引量：1

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作者 马会华 邓宁 《中州煤炭》 2011年第2期23-24,共2页

矿山膏体充填作为一种全新的充填采矿技术,可有效解放建筑物下、铁路下、水体下的煤层储量,实现煤矿绿色开采、低碳运行,解决煤矿矸石等固体废弃物侵蚀良田,产生自燃污染大气和地下水质的问题,并可有效控制地表沉陷。鹤煤二矿对矿山膏... 矿山膏体充填作为一种全新的充填采矿技术,可有效解放建筑物下、铁路下、水体下的煤层储量,实现煤矿绿色开采、低碳运行,解决煤矿矸石等固体废弃物侵蚀良田,产生自燃污染大气和地下水质的问题,并可有效控制地表沉陷。鹤煤二矿对矿山膏体充填开采技术进行了有益的探索和尝试,对鹤煤二矿实施矿山膏体充填开采试验方案、内容、方法、工艺、设备及推广应用前景进行了介绍。 展开更多

关键词 矿山 矸石膏体充填 采矿

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村庄下矸石膏体综采充填技术研究与应用 被引量：1

13

作者 张金其 李海 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2012年第S1期33-35,共3页

矸石膏体充填以后形成的以膏体为主的覆岩支控体系,能够有效控制地表开采沉陷,使得沉陷量在建筑物允许值范围内,为"三下"开采探索出了一条更安全有效的途径。

关键词 矸石膏体充填 综采技术 顶底板移近量 地表下沉

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实施矸石膏体充填采煤的探索与实践 被引量：7

14

作者 高武 《中国煤炭》 北大核心 2009年第10期62-63,79,共3页

介绍了峰峰集团小屯矿在村庄下实施了矸石膏体充填采煤技术的探索和实践,为大面积、大范围开采"三下"(建筑物下、铁路下、水体下)压煤开辟了新途径。

关键词 矸石膏体 充填 实践

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矸石膏体充填沿空留巷围岩控制技术的应用研究 被引量：3

15

作者 李敏 柳成懋 李秀山 《价值工程》 2015年第11期66-69,共4页

针对矸石膏体充填综采工作面全采全充沿空留巷的围岩控制问题,以岱庄煤矿2353工作面为研究对象,根据2353工作面皮带顺槽的生产地质条件,通过理论分析、数值计算和现场试验等方法,开展膏体充填工作面沿空留巷技术研究。据此形成针对性矸... 针对矸石膏体充填综采工作面全采全充沿空留巷的围岩控制问题,以岱庄煤矿2353工作面为研究对象,根据2353工作面皮带顺槽的生产地质条件,通过理论分析、数值计算和现场试验等方法,开展膏体充填工作面沿空留巷技术研究。据此形成针对性矸石膏体充填条件下的沿空留巷围岩控制技术,指导沿空留巷工程实践的开展,对提供煤炭资源采出率、减少巷道掘进量,以及实现Y型通风、治理瓦斯超限等难题、推动我国无煤柱护巷技术的进步,具有极为重要的理论意义和实践价值。 展开更多

关键词 矸石膏体充填 沿空留巷 围岩控制

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矸石膏体充填开采相似模拟 被引量：2

16

作者 李皎 《煤矿现代化》 2014年第4期68-70,共3页

矸石膏体充填是一种集"减沉"、"减排"与"高回采率"为一体的新型环境相容的开采技术措施,也是绿色开采技术体系的重要组成部分。以某煤2351工作面为原型,采用相似模拟实验用膏体对采空区进行充填,采取边... 矸石膏体充填是一种集"减沉"、"减排"与"高回采率"为一体的新型环境相容的开采技术措施,也是绿色开采技术体系的重要组成部分。以某煤2351工作面为原型,采用相似模拟实验用膏体对采空区进行充填,采取边采边充的方式,研究了膏体充填条件下覆岩的动态破坏过程、覆岩的破坏形态及回采过程中围岩受力分析。实验表明:充填开采时上覆岩层仅发育裂隙带和弯曲带,垮落法开采时的直接顶在充填开采时转化为基本顶,工作面来压现象不明显,基本顶以上的岩层是以离层的形式向上发展的。 展开更多

关键词 矸石膏体充填 相似模拟 覆岩 围岩受力

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矸石膏体充填料浆力学性能实验研究 被引量：1

17

作者 段德旺 柳成懋 《山东煤炭科技》 2015年第6期10-11,13,共3页

该文在分析岱庄煤矿矸石膏体充填原料选择来源的基础上,根据岱庄煤矿3上煤层条带煤柱回收对膏体充填材料的要求具体选择材料性能参数,并通过对矸石膏体充填料浆流动性能、可泵送时间、静置泌水率、单轴抗压强度等力学性能的实验研究,探... 该文在分析岱庄煤矿矸石膏体充填原料选择来源的基础上,根据岱庄煤矿3上煤层条带煤柱回收对膏体充填材料的要求具体选择材料性能参数,并通过对矸石膏体充填料浆流动性能、可泵送时间、静置泌水率、单轴抗压强度等力学性能的实验研究,探索在岱庄煤矿充填原料条件下的材料配比,实现条带煤柱的安全回收。 展开更多

关键词 矸石膏体 充填料浆 力学性能

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提高矸石膏体充填采煤工作面充填率的途径与措施

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作者 魏永军 《煤炭与化工》 CAS 2015年第2期4-5,8,共3页

采空区充填率的高低直接决定了地表沉陷程度,是评估充填开采效果的最主要技术指标之一。充填采煤法在峰峰集团广泛应用,研究表明,顶板下沉量、欠接顶量、充填体的抗压缩性能是影响矸石膏体充填回采工作面充填率的关键因素。通过采取改... 采空区充填率的高低直接决定了地表沉陷程度,是评估充填开采效果的最主要技术指标之一。充填采煤法在峰峰集团广泛应用,研究表明,顶板下沉量、欠接顶量、充填体的抗压缩性能是影响矸石膏体充填回采工作面充填率的关键因素。通过采取改进割煤工艺、优化充填程序、调整料浆配比等措施,可有效提高采空区充填率,确保充填效果。 展开更多

关键词 矸石膏体充填 充填率 充填效果

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矸石膏体充填开采沉陷规律研究与应用

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作者 李新磊 张旺 柳成懋 《山东煤炭科技》 2015年第7期33-34,共2页

矸石膏体充填能有效控制地表沉陷,解决三下压煤问题,延长矿井服务年限。通过对矸石膏体开采沉陷规律原理的研究与分析,采取优化超前支护、提高充实率等方法,对上覆岩层活动及地表沉陷起到了很好的控制作用。

关键词 矸石膏体充填 地表沉陷 控制

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工作面矸石膏体充填开采工艺研究 被引量：3

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作者 王建东 《山西化工》 2020年第6期144-145,148,共3页

为解决工作面煤矸石运输至地面堆积所导致的成本增加、污染环境的问题,将煤矸石近似为膏体充填至采空区提高煤矸石的利用率,在分析XX煤矿7#煤层顶底板情况的基础上,完成矸石膏体充填开采工艺流程和最佳开采方案的确定。

关键词 煤矸石 膏体 充填 巷道开采宽度 煤柱宽度

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