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(píng)判技術(shù)等綜合手段，對(duì)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(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和測(cè)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(guó)內(nèi)外充填礦山經(jīng)驗(yàn)，提出了投資小、操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠的似膏體自流充填技術(shù)。
　　 (2)通過(guò)室內(nèi)充填配比試驗(yàn)，對(duì)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(shí)間，減少采場(chǎng)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(jí)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(wèn)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(duì)礦山原有的沿走向布置的大傾角工作面對(duì)充填工藝的適應(yīng)性進(jìn)行評(píng)價(jià)模擬。根據(jù)擋墻寬度和工作面斜長(zhǎng)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(wú)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